專利名稱：單晶硅或炭基單晶硅電極電解氧化處理有機(jī)化工污水方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理方法。特別是涉及一種單晶硅或炭基單晶硅電 極電解氧化處理難降解有機(jī)化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水的方法。屬工業(yè)污水 處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在有機(jī)化工合成生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生一定量的污水。該類污水主要是含有 復(fù)雜的有機(jī)物、無機(jī)鹽等，有機(jī)化工合成過程中產(chǎn)生的污水中污染物比較復(fù) 雜處理難度較大，用一般的化學(xué)物理法處理難度較大，這主要是有機(jī)合成過 程中有一定量規(guī)整的環(huán)狀化合物、雜環(huán)化合物與一些長鏈的物質(zhì)產(chǎn)生，這些溶于污水中的有機(jī)雜物很難降解，污水的B/C值很小，幾乎是沒有生化的可 能，但為了處理污水就必須對這些物質(zhì)進(jìn)行必要的預(yù)處理，改變它們的B/C 值，改善污水的可生化性能，使得污水得到根治。但是，這些污染物用一般 的化學(xué)方法處理很難達(dá)到預(yù)處理的要求，在實(shí)際污水處理中一是要盡量改變 原污水中污染物的結(jié)構(gòu)，盡量降低污水的COD; 二是要在處理過程中盡量不 再增加污水中無機(jī)鹽的量，這樣為下一步的深度處理降低難度。在本發(fā)明作出以前，電解法處理有機(jī)化工污水的方法大致如下:步驟一、污水集中將有機(jī)化工合成生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水集中置于一污水池內(nèi)，污水在污水池內(nèi)的停留時(shí)間控制在48小時(shí)以上， 步驟二、酸化將污水池內(nèi)污水通入酸化池，酸化池內(nèi)加酸調(diào)pH值，控制pH《4, 步驟三、污水微電解酸化好的污水進(jìn)入微電解裝置，酸調(diào)整pH，控制pH值在2.5 3.5，時(shí) 間控制在2~3小時(shí)，消耗量為3-4kg/噸污水， 步驟四、沉降、電解催化氧化微電解后的污水經(jīng)沉降后去除污泥，進(jìn)行電解催化氧化，電解催化氧化 時(shí)加入定量&02，氧化時(shí)間1.5~2.5小時(shí)， 步驟五、中和、沉降、進(jìn)入生化系統(tǒng)電解催化氧化后污水用堿中和，經(jīng)沉降后污水進(jìn)入生化系統(tǒng)，經(jīng)生化處 理后污水排放。該方法電解催化氧化必須在酸性條件下進(jìn)行，這樣一是要增加污水處理 過程中無機(jī)鹽的量，這會(huì)對污水深度處理帶來難度與增加投資量；二是由于 要對污水進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)這樣就延長了污水處理的流程與污水的直接投資； 三是污水處理后的污泥量增加不利污水處理。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服以往電解催化氧化法處理有機(jī)化工污水的不足 之處，提供一種在酸性和堿性條件下均可以進(jìn)行污水處理的單晶硅或炭基單 晶硅電極電解氧化處理有機(jī)化工污水方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種單晶硅或炭基單晶硅電極電解氧化處 理有機(jī)化工污水方法，其特征在于所述方法主要包括以下工藝步驟1) 、污水集中將有機(jī)化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水集中置于一污水池內(nèi)，污水在污水池內(nèi)的停留時(shí)間控制在48小時(shí)以上，2) 、沉降將污水池內(nèi)的污水通入沉降池沉降，有些污水中會(huì)存在一定量的顆粒 物，通過沉降后可以使得污水變得干凈。3) 、 電解氧化污水經(jīng)沉降后去除污泥，用單晶硅或炭基單晶硅作電極進(jìn)行電解氧化， 氧化時(shí)間1~10小時(shí)，氧化電流密度5~20mA/cm2，電解氧化后可以改變95% 以上污水中特征污染物的結(jié)構(gòu)，使得污水中特征污染物的結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性 的改變，B/C值得到大大改善，可以進(jìn)行生化處理，同時(shí)污水的COD也可 以降低60%以上，所述炭基單晶硅是將單晶硅片粘附在炭基表面。4) 、 pH調(diào)整電解后由于污水中存在一定量的無機(jī)鹽和有機(jī)物，在電解的條件下一些 污水的pH值會(huì)發(fā)生一定的變化，所以，反應(yīng)結(jié)束后對污水還需要進(jìn)行必要 的調(diào)整，以利于下一步的生化處理。單晶硅或炭基單晶硅作電極處理有機(jī)化工污水的原理 單晶硅是一種半導(dǎo)體材料，在電場的觸發(fā)下會(huì)產(chǎn)生空穴效應(yīng)，空穴產(chǎn)生 高能質(zhì)子與高能電子，高能質(zhì)子與高能電子分別與污水中的溶解氧與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的羥基自由基(*OH)，該自由基(，OH)能 與污水中的有機(jī)化合物發(fā)生自由基的轉(zhuǎn)移，攻擊有機(jī)物的鏈，使得有機(jī)物發(fā) 生斷鏈開環(huán)等反應(yīng)，徹底改變污水中的有機(jī)物結(jié)構(gòu)。隨著有機(jī)物鏈逐漸縮短 或最終變?yōu)闊o機(jī)的二氧化碳、水等，使得污水得到有效處理，這樣一是改變 了污水的化學(xué)結(jié)構(gòu)，降低污水進(jìn)一步處理的難度；二是直接降低污水的COD， 使得污水得到有效處理。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下H20 + h+ (高能質(zhì)子)'OH+H+ …… (1)02+e-(高能電子)~> 02- ~> H02'(2)2H02*~> 02 + H202 ...... (3)H202 + .02- ~> .OH +OH- + 02 ...... (4)從以上方程式(l) (4)可以看出在電極反應(yīng)原理污水可以是酸性或堿性， 這樣在整個(gè)污水處理過程中就不會(huì)再增加無機(jī)鹽的量，這樣就縮短了污水處 理的流程與污水處理投資量，同時(shí)污水處理的操作也更簡單化。炭基單晶硅中的炭基在通電情況下在炭基上會(huì)產(chǎn)生一定量的氧氣，氧氣 的存在對電觸發(fā)下的單晶硅的離子反應(yīng)是有極大的幫助的。這可以從以上方程式(2)看出。


圖1為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本發(fā)明涉及的單晶硅或炭基單晶硅電極電解氧化處理有機(jī)化 工污水方法，主要由以下工藝步驟組成-將有機(jī)合成過程中產(chǎn)生的污水集中置于一污水池內(nèi)，污水在污水池內(nèi)的 停留時(shí)間控制在48小時(shí)以上；將污水池內(nèi)污水提升到沉降池中沉降，清液進(jìn)入電解氧化系統(tǒng)氧化，用單晶硅作電極進(jìn)行電解氧化，氧化時(shí)間1~10小 時(shí)，氧化電流密度5 20mA/cm2 。電解結(jié)束后由于有些污水中含有較多的氯 離子與銨離子等，通過電解后會(huì)改變污水的pH值，另外污水中的有些有機(jī) 物在電解后會(huì)變?yōu)樾》肿拥挠袡C(jī)酸，對污水的pH值也有影響，但生化對pH 是有要求的，所以，污水電解處理后必須對其進(jìn)行調(diào)整，以有利于污水的生 化處理。實(shí)施例l:鄰硝基苯甲醚的污水處理原水狀況該污水COD》25000mg/1， pH》14，黃色液體。 污水處理過程污水集中、曝氣、沉降、電解氧化、砂濾、出水。 處理過程說明該污水中含有較多的有機(jī)化合物，曝氣、沉降去除沉淀 物后污水直接進(jìn)入電解氧化系統(tǒng)，由于該污水中含硝基苯類物質(zhì)較多，所以，污水電解出水后pH值基本能達(dá)到8左右，這樣就不必對污水的pH值進(jìn)行調(diào)整。污水處理結(jié)果污水處理后COD《2500mg/1，無色透明。 實(shí)施例2:對硝基苯胺母液污水處理污水狀況COD》20000mg/1，深褐色半透明液體，硝基物^2000mg/1, 苯胺物》2000mg/1，氯化銨》12%，游離氨>8%。污水處理過程污水集中、污水縮合、壓濾、濾液、電解氧化、砂濾、 回收氯化銨。污水處理過程說明污水中含有大量的有機(jī)物與無機(jī)的氯化銨，所以設(shè) 計(jì)污水處理時(shí)應(yīng)考慮污水的綜合利用回收氯化銨，首先污水進(jìn)行縮合去除一 部分有機(jī)物，壓濾濾液直接進(jìn)行電解氧化，砂濾后濾液變?yōu)闊o色透明的液體， 該溶液直接去回收氯化銨，可以得到白色的氯化銨得到資源的再生利用。
權(quán)利要求
1、一種單晶硅或炭基單晶硅電極電解氧化處理有機(jī)化工污水方法，其特征在于所述方法主要包括以下工藝步驟1)、污水集中將有機(jī)化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水集中置于一污水池內(nèi)，污水在污水池內(nèi)的停留時(shí)間控制在48小時(shí)以上，2)、沉降將污水池內(nèi)的污水通入沉降池沉降，3)、電解氧化污水經(jīng)沉降后去除污泥，用單晶硅作電極進(jìn)行電解氧化，氧化時(shí)間1～10小時(shí)，氧化電流密度5～20mA/cm2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種單晶硅或炭基單晶硅電極電解氧化處理有機(jī)化工污水方法，包括以下工藝步驟將有機(jī)化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水集中置于一污水池內(nèi)，污水在污水池內(nèi)的停留時(shí)間控制在48小時(shí)以上；將污水池內(nèi)的污水通入沉降池沉降；污水經(jīng)沉后去除污泥，用單晶硅作電極進(jìn)行電解氧化，pH調(diào)整。本發(fā)明方法在酸性和堿性條件下均可以進(jìn)行污水處理。這樣在整個(gè)污水處理過程中就不會(huì)再增加無機(jī)鹽的量，這樣就縮短了污水處理的流程與污水處理投資量，同時(shí)污水處理的操作也更簡單化。
文檔編號(hào)C02F1/461GK101264957SQ20081002359
公開日2008年9月17日 申請日期2008年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月9日
發(fā)明者華仁清 申請人:江陰頂立環(huán)?？萍加邢薰?br>