[發明專利]用于處理垃圾滲濾液的粒子電極電催化氧化裝置及其方法

有效

• 申請號: 201910277409.0
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN109970160B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 林強;羅安程;梁志偉;陳宣才;袁平
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F1/467
• 分類號: C02F1/467;C02F1/461;C02F1/66;C02F103/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開了一種用于處理垃圾滲濾液的粒子電極電催化氧化裝置及其方法，屬于垃圾滲濾液電催化處理裝置領域。本發明根據粒子電極的特性，設計了一種能夠對垃圾滲濾液進行連續處理的裝置，使得垃圾滲濾液能夠在沉降除渣后輸入電解槽中，在曝氣調節下進行電催化氧化，使得難生化降解污染物被分解，提高了滲濾液的可生化性。該裝置可以單獨使用，也可以與其他的處理工藝進行聯用。

技術領域

本發明屬于垃圾滲濾液處理裝置領域，具體涉及一種用于處理垃圾滲濾液的粒子電極電催化氧化裝置及其方法。

背景技術

當前，我國村鎮級別的垃圾中轉站在垃圾的壓縮、清洗等過程中產生了大量的垃圾滲濾液，這部分垃圾滲濾液內由于存在許多不同種類的有機酸與化學結構十分復雜的環烷烴類、芳香烴類化合物，可生化性相對較低，若無適當的防護措施，則可下滲至土壤或者因降雨進入徑流中，嚴重威脅我國農村環境安全。

傳統二維電化學可通過產生一系列強氧化活性基團氧化降解各類污染物并增強滲濾液的可生化性，對于上述難降解型污染物的降解表現尤為突出，但該方法存在污染物傳質低、反應器面體比低、電流效率低等缺點，同時由于電極壽命短，限制了其對于上述垃圾滲濾液的實際應用價值。三維電極體系主要指的是在上述電化學的極板之間填充一些粒子電極形成的電催化氧化體系。這些粒子電極可在電場的作用下形成微電解單元，共同發揮著電催化氧化作用，從而提高污染物的傳質效率、電極的有效反應面積與有效作用位點等，彌補上述傳統二級電化學法的劣勢。然而，目前三維電極體系的使用相對單一，如何適應高濃度垃圾滲濾液的處理需求，尚未給出明確的、效果較好的做法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是如何將粒子電極應用于垃圾滲濾液的處理中，并針對上述的現狀而提出的一種用于處理垃圾滲濾液的粒子電極電催化氧化裝置。

本發明具體采用的技術方案如下：

第一方面，本發明提供了一種用于處理垃圾滲濾液的粒子電極電催化氧化裝置，它包括電解槽、進水池、初沉池和出水池；所述的進水池通過帶有第一水泵的管道連接初沉池，所述初沉池通過帶有第二水泵的管道連接電解槽進水口，電解槽出水口通過帶有第三水泵的管道連接出水池；所述的電解槽的兩側分別安插有一片第一電極板，兩片第一電極板之間填充有第一粒子電極；兩片第一電極板分別連接電源的正負極；電解槽的底部設有曝氣裝置，所述曝氣裝置與氣泵出口連接。

第二方面，本發明提供了另一種用于處理垃圾滲濾液的粒子電極電催化氧化裝置，它在第一方面的基礎上，還包括后置電解槽和堿液池，前置的電解槽與后置電解槽串聯，后置電解槽設置于前置的電解槽和出水池之間，電解槽出水口先通過帶有第三水泵的管道連接至后置電解槽的進水口，后置電解槽的出水口再通過帶有第三水泵的管道連接出水池；所述的后置電解槽的兩側分別安插有一片第二電極板，兩片第二電極板之間填充有第二粒子電極；兩片第二電極板分別連接電源的正負極；所述的堿液池通過帶有第五水泵的堿液添加管道連接后置電解槽。

進一步的，所述的第一粒子電極和第二粒子電極的粒徑為2～3mm。

進一步的，還包括純水池，所述的純水池通過帶有第六水泵的純水添加管道連接后置電解槽。

進一步的，所述的電源為直流穩壓電源。

進一步的，上述兩方面所提供的裝置中，粒子電極的制備方法均可實現如下：

1)以椰殼活性炭顆粒作為粒子電極基體材料，將其浸沒于KOH溶液中，不斷攪拌下水浴煮沸1～2h；

2)然后取出粒子電極基體材料，用去離子水在超聲條件下洗至中性，干燥；

3)將干燥后的粒子電極基體材料浸沒于含SbCl₃、SnCl₄和十二烷基苯磺酸鈉的乙醇溶液中，通過超聲處理使Sb、Sn成分負載于粒子電極基體材料上；

4)最后將粒子電極基體材料取出，干燥后進行煅燒，冷卻得到粒子電極。