[發明專利]一種用于去除水中氯離子的電化學氧化裝置

有效

• 申請號: 201810359222.0
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108439553B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 于萍;羅運柏
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/72;C02F101/12
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 程欣

本發明提供一種用于去除水中氯離子的電化學氧化裝置，包括直流穩壓電源、恒流泵、貯槽、氧化除氯池、氣體收集池、排水貯槽和轉子流量計，所述氧化除氯池中設置有與電源連接的鈦片基底的氧化物陽極和鈦網陰極組成的電極陣列，通過鈦片基底的氧化物陽極，鈦片陰極組成的電極陣列，利用陽極的高電位及催化活性來直接氧化水中的氯離子，水中的氯離子首先在陽極表面被氧化生成吸附氯原子，隨后兩個吸附氯原子通過化學復合形成氯氣分子而脫離電極表面，主要以電子為試劑，不用多加其它藥劑。本發明由于采用上述結構，無需添加其他藥劑、運行操作靈活、對環境友好，維護簡便，可連續運行。

技術領域

本發明涉及水和廢水處理領域，特別涉及一種用于去除水中氯離子的電化學氧化裝置。

背景技術

隨著水十條的頒布，國家開始加大對廢水的處理力度，各種廢水的環保標準趨嚴，企業廢水的零排放將成為必然發展趨勢。氯離子去除是零排放時考慮的問題之一，當循環冷卻水濃排、反滲透膜濃排和脫硫廢水回用時，均涉及水體中氯離子的去除。因為氯離子含量高，會對水系統管道、各種金屬材料及相關動力設備造成腐蝕，導致高含鹽量廢水的處理及回收利用非常困難。目前傳統的處理方法有：沉降、化學沉淀、吸附法、混合零價鐵技術；深度處理法有：膜工藝、蒸發結晶工藝、煙道蒸發。傳統處理方法基本不能減低水中氯離子的含量，深度處理方法可通過膜處理技術，去除廢水中的氯離子，但膜的使用壽命和膜的污染問題，還需要進一步解決，膜處理后的少量濃排廢水中然含有大量氯離子，影響外排或不能達到廢水零排放。

電催化高級氧化法能在常溫常壓下,通過有催化活性的電極反應直接或間接氧化水中氯離子，其優勢在于處理效率高、操作簡便與環境兼容。

在電化學工業中,陽極材料的選擇是一個極為重要的問題，應用在廢水處理中陽極，使用環境較苛刻，需要選擇耐沖刷，性質穩定，催化能力強，經濟效益高的電極材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種去除水中氯離子的電化學高級氧化裝置，所形成的裝置結構簡單，操作方便，運行穩定，可以根據水的水質狀況，通過改變裝置的電壓、水停留時間等，高效經濟的降低水中氯離子濃度。

其具體技術方案如下：

一種用于去除水中氯離子的電化學氧化裝置，包括直流穩壓電源、恒流泵、貯槽、氧化除氯池、氣體收集池、排水貯槽和轉子流量計，所述貯槽與氧化除氯池下部連通，排水貯槽與氧化除氯池上部連通，貯槽與氧化除氯池之間設置有恒流泵，氧化除氯池頂部設置有氣體出口，所述氧化除氯池通過氣體出口與氣體收集池連通；所述氧化除氯池和氣體收集池之間設置有轉子流量計；所述氧化除氯池中設置有與直流穩壓電源連接的電極陣列；所述電極陣列包括鈦片基底的氧化物陽極和鈦片陰極。

所述鈦片基底的氧化物陽極以鈦為基底，其表面依次修飾有中間層和氧化層，中間層為0.2-0.4mm厚的SnO₂和Sb₂O₅的混合層，氧化層為CeO₂層。

所述鈦片陰極為網狀。

所述氧化除氯池的下部設置有供電極抽插的插槽。

所述鈦片基底的氧化物陽極是以鈦為基底，在其表面先通過涂刷熱分解氧化法分別依次得到SnO₂和Sb₂O₅的中間層，然后再通過電化學方法沉積CeO₂，以制得Ti-(Sn,Sb)-CeO₂的陽極。

所述氧化物陽極的制備步驟如下：(1)鈦片的預處理：將鈦片用砂紙打磨，呈現出光亮色澤，用濃度為12-18％的鹽酸浸泡30-40分鐘，然后用去離子水沖洗；