[發明專利]一種三維電解污水處理方法

在審

• 申請號: 202011196647.8
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112374666A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 王冬梅;高申友;楊泓;堯杰;龐一化;曹雅雯
• 申請（專利權）人: 中機高科（重慶）環保工程有限公司
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F1/461;C02F101/20;C02F101/30
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 張力波

本發明涉及一種三維電解污水處理方法，包括以下步驟：S1.將污水與粒子電極混合，并使污水中的污染物吸附在粒子電極上，得到吸附后的混合液；S2.將氧氣溶解至吸附后的混合液中，并將溶氧后的混合液通入三維電解槽中，以所述粒子電極與三維電解槽中的陰極板和陽極板構成的三維電解體系對污水進行三維電解；S3.將三維電解后的混合液固液分離，得到處理水與粒子電極，分離得到的所述粒子電極循環使用。本發明的方法可以增加三維電解過程中產生的羥基自由基的數量，提高羥基自由基的利用率，節約能耗，提高電解效率。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，具體涉及一種三維電解污水處理方法。

背景技術

三維電解污水處理技術因具有適應范圍廣、操作簡單、處理效果好、無二次污染及便于自動化調控等優勢，在難生物降解有機廢水和含重金屬離子污水處理方面備受關注。例如在市政污水深度處理、工業污水脫色和去除重金屬離子處理中效果顯著。然而其電流效率低、能耗高也是三維電解污水處理技術在應用過程中存在著的問題，成為近年來電催化氧化領域致力解決的問題。

三維電解反應器是在二維電解反應器基礎上發展而來的。二維電解反應器僅包括陰陽兩個極板，三維電解反應器是在二維電解反應器的極板間填充導體或半導體材料制作而成，在通電的條件下，填充粒子帶點形成帶電的粒子成為第三極稱為粒子電極，三維電極反應器中的每一個填充粒子在電場的作用下極化帶電，因此每個粒子電極形成有一個微小的電池，使粒子電極表面具有較高的氧化還原點位，可以促進溶液體系中強氧化性基團的產生。

其中，陽極反應為在電解或電場作用下，一方面，使水中的氯離子向陽極遷移，并在陽極作用下被轉化為以原子態氯、氯氣、次氯酸根離子和次氯酸等形態存在的活性氯，從而在陽極區形成局部較高濃度的活性氯混合氧化劑，另一方面，帶負電有機大分子在電場作用下不斷向陽極區遷移，在陽極區就會被高濃度的混合氧化劑快速完全去除，達到凈化水質的效果。陰極反應為在電解或電場作用下，水中銅離子、鉛離子等重金屬離子通過陰極的還原作用也得到了一定的去除，去除了重金屬的污染，使水質進一步得到凈化。重要的是，溶解態氧氣在陰極的電還原過程能產生活性中間體H₂O₂與羥基自由基·OH它們都是強的氧化劑。羥基自由基(·OH)有極強的氧化能力，其氧化電位為2.80eV，能與大多數有機污染物發生鏈式反應，將有害物質氧化成礦物鹽、H₂O或CO₂，且沒有二次污染。能將廢水中的有機碳物質氧化為二氧化碳，使水質進一步得到凈化。但是，一方面，因羥基自由基在水溶液中壽命較短(t1/2＝10-9s),部分羥基自由基還沒有擴散到反應物表面就發生湮滅,這就造成了羥基自由基利用率較低。另一方面，三維電解槽水中的溶氧沒有得到補充或這說補充得不夠，使電解產生的羥基自由基數量少。這兩者，從宏觀反應就是降解大分子有機物效果好，能耗高，效率低。

發明內容

本發明為解決上述技術問題，提供了一種三維電解污水處理方法，可以提高三維電解過程中羥基自由基的數量和使用效率，節約廢水處理過程中的能耗。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種三維電解污水處理方法，包括以下步驟：

S1.將污水與具有吸附功能的粒子電極混合，并使污水中的污染物吸附在粒子電極上，得到吸附后的混合液；

S2.將氧氣溶解至吸附后的混合液中，并將溶氧后的混合液通入三維電解槽中，以所述粒子電極與三維電解槽中的陰極板和陽極板構成的三維電解體系進行三維電解；

S3.將三維電解后的混合液固液分離，得到處理水與粒子電極，分離得到的所述粒子電極循環使用。