高鹽高氯廢水處理裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于廢水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種高鹽高氯廢水處理裝置，包括電解反應(yīng)池，電解反應(yīng)池和氧化反應(yīng)池通過第一管路連接；第一管路與進入電解反應(yīng)池的第二管路通過第三管路連通；電解反應(yīng)池內(nèi)部設(shè)置電極，電極通過導(dǎo)線與直流電源連接。本實用新型無需催化劑，節(jié)約能耗；降低裝置的復(fù)雜程度；裝置結(jié)構(gòu)簡單，更易于大規(guī)模水量的處理。
【專利說明】 高鹽高氯廢水處理裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種高鹽高氯廢水處理裝置，屬于廢水處理【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]高鹽高氯廢水是指廢水中含有較高濃度的無機鹽和氯離子，隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，此類廢水越來越多，如化學(xué)制水再生廢水和稀土行業(yè)萃取廢水，屬于典型的高鹽高氯廢水。
[0003]化學(xué)制水是指利用離子交換樹脂脫除水中無機鹽，流程為陽離子交換樹脂床+陰離子交換樹脂床+混合床，出水為脫鹽水，用于鍋爐補水或其它對進水要求較高的生產(chǎn)設(shè)備；進水一般為工業(yè)水、地下水。離子交換樹脂使用一段時間后交換容量達到飽和或者是交換容量下降需要對其進行再生。再生時采用一定濃度鹽酸、氫氧化鈉和氯化鈉，再生完成后產(chǎn)生的再生廢水含有大量的氯離子、硫酸根離子、鈉離子及鈣鎂離子。由于再生時所耗的酸量一般要大于堿量，所以再生廢水需要加入大量堿來調(diào)節(jié)廢水的PH值為中性，這又使廢水的含鹽量增加，一般來說，化學(xué)制水再生廢水的含鹽量在2.0?4.0% (與海水相當(dāng))。
[0004]化學(xué)制水工藝的進水一般為地下水或工業(yè)水，水中會含有一定量的有機物，有機物在樹脂內(nèi)不斷富集，最后在強酸或強堿再生作用下進入到再生廢水中。由于環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，化學(xué)制水再生廢水中有機物含量不高(C0D —般在80?300mg/L)，但是不能滿足新的排放標準，需要對其進行處理，然后才能達標排放。
[0005]稀土萃取工藝是用鹽酸來萃取稀土中的金屬離子，其過程中產(chǎn)生的廢水為萃取廢水。與化學(xué)制水再生廢水一樣，該廢水具有高鹽分、高氯離子特點，都屬于高鹽高氯低濃度有機廢水。
[0006]目前對高鹽高氯廢水的處理面臨兩方面的難題，一是廢水的高鹽分的影響。如果采用處理成本較低的生化工藝對其處理，為滿足微生物生存條件，必須攙兌大量其它低鹽分水，攙兌量一般為再生廢水量的3?4倍，甚至更高，水量的增加必然會帶來處理費用的增加以及其它不利因素。二是廢水中的有機物雖然濃度較低但是具有難降解性。廢水中的有機物多為腐質(zhì)酸類的濃縮物，經(jīng)過強酸、強堿溶解后難降解性增大，采用常見處理工藝效果不明顯。
[0007]高級氧化技術(shù)在處理廢水方面有生物法和物理法等優(yōu)勢，在工業(yè)廢水處理中成為研究熱點，但是大多數(shù)高級氧化技術(shù)需要在處理過程中投加大量的氧化劑，而且容易引起二次污染，所以在大規(guī)模推廣應(yīng)用中受到制約。電化學(xué)氧化也是高級氧化工藝的一種，由于它具有無需投加氧化劑、無二次污染、處理程度深、對廢水的適應(yīng)性強等特點在高鹽廢水處理中備受:關(guān)注。
[0008]電解氧化工藝是電化學(xué)氧化最具代表性工藝，它工作原理是，電極在外加直流電場的作用下在表面產(chǎn)生大量的氧化性物質(zhì)，如羥基自由基(.0H)、活態(tài)氧(0)，如廢水中含有較高的氯離子，同時會產(chǎn)生次氯酸等氧化性物質(zhì)，這些氧化性物質(zhì)通過電子轉(zhuǎn)移等途徑將廢水中有機物氧化分解成小分子、CO2和H2O2,從而達到降解COD的目的。[0009]中國專利CN102964017A提供一種微波電催化氧化高鹽度有機廢水的處理方法，其特征在于:低溫低壓的廢水經(jīng)加壓后進入換熱器，與微波催化氧化反應(yīng)管來的高溫廢水交換熱量后流入電解槽陽極，在電解電流的作用下電解廢水中的鹽分，電解為流動電解；電解后的廢水混合液進入微波催化氧化反應(yīng)管，在微波的作用下，廢水中電解鹽產(chǎn)生的氧化劑與廢水中的有機物在催化劑的催化作用下，把有機物氧化為無機物及無機氣體，經(jīng)過一定時間消解后，廢水流出微波催化氧化管經(jīng)過電解槽陰極后，再經(jīng)換熱器換熱降溫后排出，可達標排放或進一步處理。
實用新型內(nèi)容
[0010]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)對化學(xué)再生廢水處理過程中的不利因素，提供一種高鹽高氯廢水處理裝置，不需要催化劑，節(jié)約能耗；降低裝置的復(fù)雜程度；裝置結(jié)構(gòu)簡單，更易于大規(guī)模水量的處理。
[0011]本實用新型所述的高鹽高氯廢水處理裝置，包括電解反應(yīng)池，電解反應(yīng)池和氧化反應(yīng)池通過第一管路連接；第一管路與進入電解反應(yīng)池的第二管路通過第三管路連通；電解反應(yīng)池內(nèi)部設(shè)置電極，電極通過導(dǎo)線與直流電源連接。
[0012]氧化反應(yīng)池上設(shè)置攪拌器。
[0013]第二管路和第三管路上分別設(shè)置第一流量控制器和第二流量控制器。
[0014]電極為鈦銥釕電極或其它類似電極。電極為析氯專用電極。
[0015]電極為并行排列。
[0016]電極間距為1.0?10cm。電極間距根據(jù)處理廢水的含鹽量來確定。
[0017]電極的極板的加電方式可為并聯(lián)式或串聯(lián)式。
[0018]直流電源采用自動電極電源，根據(jù)設(shè)定的時間周期自動切換正、負極。能夠防止廢水中的鈣鎂離子和有機物在電極表面沉積造成電極“鈍化”。
[0019]并聯(lián)式為正負極間隔與電源連接。串聯(lián)式為電源正負極只與最外邊的電極連接。
[0020]本實用新型利用涂有催化材料的析氯專用電極對部分再生廢水中的氯離子進行電解，使其成為含有次氯酸和氯氣的混合液，然后利用該混合液對另一部分廢水進行氧化處理?；旌弦褐械拇温人嵋椎玫诫娮泳哂袕娧趸?，同時在水中產(chǎn)生氧化性物質(zhì)。其反應(yīng)機理為:
[0021 ] 2C1 — Cl2 i +H20+2e ；
[0022]C12+H20 — HC10+HC1 ；
[0023]HClO — HCl+[0];
[0024]2C10>H20 — 2/3HC103+4/3HCl+ [0] +2e ；
[0025]CIO +2e+2H+ — Cl +H2O0
[0026]操作流程為:待處理廢水一部分經(jīng)流量控制器控制流量進入電解反應(yīng)池，在直流電源所加直流電場作用下，廢水中的氯離子在析氯專用電極表面或附近轉(zhuǎn)化為具有強氧化性的次氯酸和氯氣，使該部分廢水成為具有氧化性的混合液；待處理廢水剩余部分經(jīng)流量控制器控制流量與電解反應(yīng)池出來的混合液一同進入氧化反應(yīng)池，在攪拌器的攪拌作用下混合后進行氧化反應(yīng)，出水達標排放。
[0027]在待處理廢水水量一定的前提下，進入電解反應(yīng)池廢水的量可根據(jù)對廢水的處理程度進行調(diào)節(jié):如果氧化反應(yīng)池出水有機物含量高于排放標準，可加大進入電解反應(yīng)池的廢水量，反之可適當(dāng)降低進入電解反應(yīng)池的廢水量。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0029](I)對廢水處理過程中無需投加氧化劑，無二次污染，屬于“綠色工藝”，節(jié)約能耗。
[0030](2)通過調(diào)節(jié)進入電解反應(yīng)池廢水的量來控制對待處理廢水的處理程度，在保證處理效果的基礎(chǔ)上降低電能消耗，有利于降低處理費用。
[0031](3)對待處理廢水水質(zhì)變化具有較好的抗沖擊性。當(dāng)待處理廢水水質(zhì)變化較大時可及時調(diào)節(jié)進入電解反應(yīng)池廢水的量來保證氧化反應(yīng)池出水能夠滿足排放標準。
[0032](4)降低了裝置的復(fù)雜程度；裝置結(jié)構(gòu)簡單，更易于大規(guī)模水量的處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖中1、直流電源；2、第一流量控制器；3、第二流量控制器；4、電解反應(yīng)池；5、電極；6、氧化反應(yīng)池；7、攪拌器；8-1、第一管路；8-2、第二管路；8-3、第三管路。
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合實施例對本實用新型做進一步說明。
[0036]實施例1
[0037]如圖1所示高鹽高氯廢水處理裝置，包括電解反應(yīng)池4，電解反應(yīng)池4和氧化反應(yīng)池6通過第一管路8-1連接；第一管路8-1與進入電解反應(yīng)池4的第二管路8-2通過第三管路8-3連通；電解反應(yīng)池4內(nèi)部設(shè)置電極5，電極5通過導(dǎo)線與直流電源I連接。
[0038]氧化反應(yīng)池6上設(shè)置攪拌器7。
[0039]第二管路8-2和第三管路8-3上分別設(shè)置第一流量控制器2和第二流量控制器3。
[0040]電極5為并行排列。
[0041]電極5為析氯專用電極。
[0042]電極間距為2.0cm。
[0043]電極5為鈦銥釕電極或其它類似電極。
[0044]直流電源I采用自動電極電源。
[0045]待處理廢水為某熱電廠化學(xué)制水車間的再生廢水:水量100m3/h，COD為80mg/L，電導(dǎo)率為25000 s/cm,氯離子含量為6000mg/L。
[0046]采用本實施例的裝置進行處理:待處理廢水經(jīng)第一流量控制器2控制流量為30m3/h進入電解反應(yīng)池4，電解反應(yīng)池4中析氯專用電極5的極板間距為2.0cm，加電方式為串聯(lián)式，設(shè)定直流電源I的正負極切換周期為20分鐘，輸出電流恒定值為15A(對應(yīng)極板電流密度15mA/cm)，廢水在電解反應(yīng)池4中的停留時間為30分鐘；待處理廢水剩余部分第二流量控制器3控制流量為70m3/h與電解反應(yīng)池4出水一同進入氧化反應(yīng)池6，在攪拌器7的攪拌作用下(攪拌強度80轉(zhuǎn)/分鐘)混合反應(yīng)60分鐘后出水COD為40mg/L。
[0047]實施例2
[0048]本實施例的裝置結(jié)構(gòu)與實施例的裝置結(jié)構(gòu)相同，不同點在于，電極間距為6.0cm0
[0049]待處理廢水為某稀土冶煉廠萃取車間廢水:水量200m3/h，COD為220mg/L，電導(dǎo)率為41000S/cm，氯離子含量為16000mg/L。采用本實施例裝置進行處理:待處理廢水經(jīng)第一流量控制器2控制流量為100m3/h進入電解反應(yīng)池4，電解反應(yīng)池4中析氯專用電極5的極板間距為6.0cm，加電方式為并聯(lián)式，設(shè)定直流電源I的正負極切換周期為10分鐘，輸出電流恒定值為20A (對應(yīng)極板電流密度20mA/cm)，廢水在電解反應(yīng)池4中的停留時間為60分鐘；待處理廢水剩余部分第二流量控制器3控制流量為100m3/h與電解反應(yīng)池4出水一同進入氧化反應(yīng)池6，，在攪拌器7的攪拌作用下(攪拌強度80轉(zhuǎn)/分鐘)混合反應(yīng)60分鐘后出水 COD 為 50mg/L。
【權(quán)利要求】
1.一種高鹽高氯廢水處理裝置，包括電解反應(yīng)池(4)，其特征在于，電解反應(yīng)池(4)和氧化反應(yīng)池(6)通過第一管路(8-1)連接；第一管路(8-1)與進入電解反應(yīng)池(4)的第二管路(8-2 )通過第三管路(8-3 )連通；電解反應(yīng)池(4 )內(nèi)部設(shè)置電極(5 )，電極(5 )通過導(dǎo)線與直流電源(I)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鹽高氯廢水處理裝置，其特征在于，氧化反應(yīng)池(6)上設(shè)置攪拌器(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鹽高氯廢水處理裝置，其特征在于，第二管路(8-2)和第三管路(8-3)上分別設(shè)置第一流量控制器(2)和第二流量控制器(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鹽高氯廢水處理裝置，其特征在于，電極(5)為并行排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的高鹽高氯廢水處理裝置，其特征在于，電極(5)間距為1.0 ?10cm。
【文檔編號】C02F9/06GK203613055SQ201320636552
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】鄒宗海, 潘咸峰, 李波, 劉婷婷 申請人:中國石油化工股份有限公司