[發明專利]一種同步電解/膜分離/高級氧化協同處理含硫酸銨廢水及有機廢水的裝置和方法

在審

• 申請號: 202011112802.3
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112321034A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 李晨;李英杰;田森林;趙群;寧平;李波;胡學偉;黃建洪
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F101/30;C02F101/32;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38;C02F103/06
• 代理公司: 昆明同聚專利代理有限公司 53214
• 代理人: 張玉

1.一種同步電解/膜分離/高級氧化協同處理含硫酸銨廢水及有機廢水的裝置，其特征在于：包括硫酸銨廢水處理室、有機廢水處理室、陽極膜電極、陰極膜電極及供電系統；陽極膜電極設于硫酸銨廢水處理室內，陰極膜電極設于有機廢水處理室內，陽極膜電極進水側與硫酸銨廢水進水口連通，陽極膜電極出水側與陰極膜電極進水側連通，陰極膜電極出水側與有機廢水出水口連通，供電系統正極與陽極膜電極相連，負極與陰極膜電極相連。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述陽極膜電極為鉑電極、鈦基鍍鉑電極、硼摻雜金剛石電極、亞氧化鈦電極、鈦基亞氧化鈦電極、鉛電極的一種，所述陰極膜電極為金屬電極、金屬復合電極、石墨電極、活性炭電極、碳基材料電極的一種；所述陽極膜電極、陰極膜電極為多孔微濾膜，孔徑為0.1-1 μm。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述裝置還包括真空泵，當所述膜電極為管式膜電極，真空泵位于陽極膜電極出水側與陰極膜電極進水側之間；當所述膜電極為板式膜電極，真空泵位于裝置出水口之后或裝置硫酸銨廢水進水口之前。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：當所述膜電極為管式膜電極時，所述裝置的硫酸銨廢水處理室與有機廢水處理室間用全氟磺酸型陽離子交換膜相隔。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述裝置用于含有較多尺寸大于膜孔徑的懸浮物或有機物的硫酸銨廢水處理時，采用管式膜電極，硫酸銨處理室內水流動方向為從陽極膜外側至膜內側，有機廢水處理室內水流動方向為從陰極膜內側至膜外側。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述裝置用于含有較多尺寸大于膜孔徑的懸浮顆粒物或有機物的有機廢水處理時，采用管式膜電極，硫酸銨處理室內水流動方向為從陽極膜內側至膜外側，有機廢水處理室內水流動方向為從陰極膜外側至膜內側。

7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述裝置用于處理水量較大的異位水處理時，采用板式膜電極，硫酸銨廢處理室內水流動方向為從陽極膜一側至另一側，有機廢水處理室內水流動方向為陰極膜電極同一側從有機廢水進水口至出水口。

8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述裝置用于原位水處理時，采用板式膜電極，水流方向為從陽極膜電極上側至下側，再從陰極膜電極上側至水體中。

9.一種同步電解/膜分離/高級氧化協同處理含硫酸銨廢水及有機廢水的方法，包括如下步驟：

（1）將含硫酸銨的廢水通入硫酸銨廢水處理室內，廢水中大顆粒的懸浮物質在膜分離的作用下被截留，廢水中的有機物在膜分離和陽極氧化的協同作用下經過截留、直接氧化和間接氧化被去除，廢水中硫酸銨在陽極膜電極表面及孔道內被電解產生過硫酸銨；

（2）將陽極膜電極出水側產生的過硫酸銨溶液在真空泵的抽吸下通入有機廢水處理室內，過硫酸銨溶液在陰極膜電極表面及孔道內被電活化產生SO₄·^-和·OH自由基，使有機廢水中的有機物經過自由基氧化、電化學氧化還原、膜分離多重處理后，得到凈化水。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于：所述的陽極膜電極、陰極膜電極上的外加電流密度為1000-1200 A/m³。