[發明專利]一種含鹽廢水回收再利用裝置及工藝

在審

• 申請號: 202010586805.4
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111636073A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 田江南;周軍;涂宏;劉軍梅;徐淑姣;張恬
• 申請（專利權）人: 中國電力工程顧問集團華北電力設計院有限公司
• 主分類號: C25B9/08
• 分類號: C25B9/08;C25B9/00;C25B1/10;C25B1/26;C25B11/10;A01N59/00;A01N25/02;A01P1/00;A01P3/00;C01B11/06
• 代理公司: 北京申翔知識產權代理有限公司 11214
• 代理人: 艾晶

本發明為一種含鹽廢水回收再利用裝置及工藝，該裝置包含電解槽、氫氣后處理裝置及外設的COD檢測裝置，該電解槽具有除COD電極組、制氫電極組以及隔離陽極室與陰極室的隔膜，電解槽設有含鹽廢水入口及電解液出口，該氫氣后處理裝置連接于電解槽的陰極室；該工藝為含鹽廢水經COD檢測后排入電解槽中，當含鹽廢水的COD大于等于10mg/L時，開啟除COD電極組；直到含鹽廢水的COD低于10mg/L，開啟制氫電極組，關閉除COD電極組；經過制氫電極組的電解后，在陽極室內產生氯氣，在陰極室內產生氫氣。采用本發明對含鹽廢水進行資源化再利用，可減少其對生態環境的破壞，同時得到可利用的氫氣和次氯酸鈉溶液。

技術領域

本發明屬于清潔能源制備技術領域，涉及一種利用電解水技術制氫工藝，尤其涉及一種利用電解含鹽廢水制氫同時副產次氯酸鈉的裝置及工藝。

背景技術

近年來，由于化石能源等一次能源逐漸開發殆盡，氫能因具有清潔、高效和來源豐富等特點，而逐漸受到人們青睞。氫氣可利用煤、石油等化石能源生產，也可利用電解水來生產。其中電解水制氫的原料一般為含鹽廢水，生產過程僅消耗電能，幾乎不產生廢棄物，是一種綠色環保的制氫技術。

眾多產業都會產生含鹽廢水，由于生態環境的持續惡化和國家環保政策的逐漸嚴格，這些含鹽廢水不能直接排放到自然水體中。而含鹽廢水的處理和消納一直是一個難題，特別是含鹽量大于10000mg/L的高鹽廢水處理成本非常高。

發明專利（專利公開號：CN 107098527 A）公開了一種脫硫廢水資源化利用的方法。包含：廢水過濾、預處理、電化學除COD、含鹽廢水提濃、電解等步驟，可得到堿、氯化鐵、水等產品。但是此方法流程復雜，流程中需要加入酸和堿等試劑對pH進行調節，消耗了化學藥品，得到的產品價值也并不高。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明所解決的技術問題即在于提供一種含鹽廢水回收再利用裝置及工藝，旨在優化含鹽廢水的資源化利用率，減少化學藥劑的使用。

本發明所采用的技術手段如下所述。

一種含鹽廢水回收再利用裝置，包含：電解槽、氫氣后處理裝置及外設的COD檢測裝置，該電解槽具有除COD電極組、制氫電極組以及隔離陽極室與陰極室的隔膜，所述電解槽設有含鹽廢水入口及電解液出口，氫氣后處理裝置連接于所述電解槽的陰極室。

其中所述氫氣后處理裝置包括有氫氣冷卻、干燥、純化設備。

所述除COD電極組的陽極為鈦基金屬氧化物電極，陰極為碳材料；所述制氫電極組的陽極為鈦基金屬氧化物電極，陰極為鎳基材料；所述電解槽的隔膜為聚苯硫醚纖維膜。

該裝置還包括：設置于所述電解槽的含鹽廢水入口之前的緩沖水箱以及連接于所述氫氣后處理裝置出口的氫氣存儲設備。

該裝置還包括反應槽，該反應槽與所述電解槽的陽極室及電解液出口相連。

本發明還提供一種含鹽廢水回收再利用工藝，主要為：含鹽廢水取樣后經COD檢測，后排入至電解槽中，當含鹽廢水的COD大于等于10mg/L時，開啟除COD電極組；直到含鹽廢水的COD低于10mg/L，開啟制氫電極組，關閉除COD電極組；所述電解槽的陰極室與陽極室之間通過設置隔膜而隔離開，含鹽廢水經過制氫電極組的電解后，在電解槽的陽極室內產生氯氣，在電解槽的陰極室內產生氫氣；生成的氫氣再通過氫氣后處理裝置進行處理后，排入氫氣存儲設備。

所述含鹽廢水的起始含鹽量大于等于10000mg/L，pH為5-11，懸浮物小于等于0.5mg/L，COD小于等于500 mg/L，含鹽廢水中Cl^-、Na⁺、Ka⁺的總含量大于9000mg/L，其他離子含量總和小于等于1000mg/L。