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一種用電化學(xué)氧化方法處理印染廢水的裝置與流程

文檔序號(hào):11800215閱讀:285來源:國知局

本發(fā)明所涉及的處理污水的裝置及其方法,屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域和廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。



背景技術(shù):

印染廢水是環(huán)保行業(yè)公認(rèn)的最難處理的廢水之一。它色度高,有機(jī)物濃度大,成分復(fù)雜,難降解有機(jī)物多,而且由于著色工藝的需要,常含有大量的無機(jī)鹽類,可生化性差。目前印染廢水的處理方法有物理、化學(xué)、生物方法或多種方法聯(lián)合,生物處理法對COD的降解率為50%,化學(xué)沉淀法和氣浮法對COD的降解率僅30%。因此,開發(fā)經(jīng)濟(jì)、有效的印染廢水處理工藝日益成為當(dāng)前環(huán)保行業(yè)關(guān)注和研究的課題。

與傳統(tǒng)工藝相比,電化學(xué)氧化技術(shù)適宜處理含高濃度有機(jī)物,高鹽的廢水。通過在電極表面產(chǎn)生的羥基自由基無選擇地直接與廢水中的有機(jī)污染物反應(yīng),將其降解為二氧化碳、水和簡單有機(jī)物,不需另外添加氧化還原劑,沒有或很少產(chǎn)生二次污染,是一種氧化能力較強(qiáng)、降解效率高、便于自動(dòng)化、反應(yīng)條件溫和、設(shè)備及其操作較為簡單的技術(shù),在印染廢水處理方面極具潛力。

電極材料對于電化學(xué)氧化技術(shù)非常重要,它的性能直接決定了電化學(xué)氧化過程的效果和效率。目前使用的電極材料有很多不足之處,如石墨電極,對有機(jī)物降解能力差,電流效率低,易膨脹、脫落,貴金屬電極如Pt、Au等成本高,易被硫化物毒化而失去電催化能力。摻硼金剛石電極是目前研究表明電化學(xué)性能最好且最為穩(wěn)定的電極材料。

傳統(tǒng)的電化學(xué)反應(yīng)器由于設(shè)計(jì)不合理,電流效率低,成本高。合理的反應(yīng)器設(shè)計(jì)可以有效的強(qiáng)化羥基自由基與污染物的接觸,提高電流效率,降低運(yùn)行時(shí)間和成本。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處,提供一種高效的,設(shè)計(jì)合理的處理印染廢水的裝置。

一種用電化學(xué)氧化方法處理印染廢水的裝置包括儲(chǔ)水槽、水泵、恒流穩(wěn)壓電源、電化學(xué)反應(yīng)器、袋式過濾器、自動(dòng)控制器;儲(chǔ)水槽、水泵、電化學(xué)反應(yīng)器、袋式過濾器依次連接;電化學(xué)反應(yīng)器包括外殼和電極組件兩部分,其中電極組件為核心裝置,以摻硼金剛石電極為陽極,不銹鋼電極為陰極;陽極和陰極互相平行,垂直放置于反應(yīng)器內(nèi)。

廢水在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)不斷循環(huán)通過電化學(xué)反應(yīng)器,袋式過濾器及儲(chǔ)水槽。

廢水經(jīng)電化學(xué)氧化后的出水流經(jīng)一個(gè)袋式過濾器,除去沉淀和懸浮物。

其內(nèi)部設(shè)置的摻硼金剛石電極板尺寸為250mm x 500mm。

電化學(xué)反應(yīng)器中電極板在通電后,可產(chǎn)生大量羥基自由基(·OH),自由基具有強(qiáng)氧化性,可將廢水中有機(jī)物完全降解;降解過程中產(chǎn)生的沉淀物及氣體由袋式過濾器濾除,經(jīng)過設(shè)定的1小時(shí)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間后,結(jié)果列于表1中:

表1.某工廠印染廢水經(jīng)本發(fā)明裝置處理后的結(jié)果及耗能情況

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):①該裝置設(shè)計(jì)合理,電極板面積大,處理效率高,體積小,耗時(shí)少;②自控性高,通過電壓電流的調(diào)節(jié)可以很好的控制電化學(xué)氧化過程;③摻硼金剛石電極析氧電勢高,抑制了析氧副反應(yīng)的發(fā)生,有利于羥基自由基(·OH)等具有強(qiáng)氧化能力的活性中間體生成,從而具有較高的電流效率,能耗少;④摻硼金剛石電極,化學(xué)性能穩(wěn)定,吸附性小,具有“自潔凈”能力,使用壽命長,成本低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的裝置示意圖。

圖中,1、儲(chǔ)水槽,2、水泵,3、恒流穩(wěn)壓電源,4、自動(dòng)控制器,5、電化學(xué)反應(yīng)器,6、袋式過濾器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明所述裝置及其方法進(jìn)一步說明。

廢水首先進(jìn)入(1)儲(chǔ)水槽,經(jīng)過(2)水泵送入(5)電化學(xué)反應(yīng)器;(3)恒流穩(wěn)壓電源向(5)電化學(xué)反應(yīng)器供電后,電化學(xué)反應(yīng)器中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)氧化性物質(zhì)氧化水中污染物,之后流入(6)袋式過濾器;由于廢水中污染物濃度高,需要在(5)電化學(xué)反應(yīng)器、(1)儲(chǔ)水槽、(6)袋式過濾器之間不斷循環(huán),經(jīng)在線監(jiān)測水質(zhì)達(dá)標(biāo)后,由(4)自動(dòng)控制器控制,停止循 環(huán)過程,由(1)儲(chǔ)水槽排出。

以6塊250x500mm的BDD摻硼金剛石電極為陽級(jí),相同大小的6塊不銹鋼電極為陰極,電流密度20mA·cm-2.儲(chǔ)水池中的某印染廠廢水1000L經(jīng)水泵以50L/min的流速,流入到電化學(xué)反應(yīng)器中,恒流穩(wěn)壓電源向電化學(xué)反應(yīng)器提供一定的電流電壓,在BDD電極表面產(chǎn)生羥基自由基(·OH)等強(qiáng)氧化劑,可有效去除廢水中的污染物,處理后的水從反應(yīng)器上部經(jīng)過袋式過濾器,除去沉淀和懸浮物質(zhì),再流入儲(chǔ)水槽中,這樣不斷的循環(huán)。

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