本發(fā)明涉及環(huán)境污水處理領(lǐng)域，尤其是一種復(fù)合電化學(xué)催化氧化裝置。
背景技術(shù)：
工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生污水和廢液，其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物、產(chǎn)品以及生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染物。工業(yè)廢水分類通常有三種方法：a.根據(jù)污染物的化學(xué)性質(zhì)來(lái)分類；b.根據(jù)企業(yè)的產(chǎn)品和對(duì)象來(lái)分類；c.根據(jù)污染物的主要成分來(lái)分類。不同的工業(yè)廢水，其處理的方法和裝置各不相同。廢水的處理方法主要分為四大類：物理處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)法和生物處理法。
目前，在高cod、高las和高含油廢水處理領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)大多數(shù)工業(yè)園區(qū)污水廠采用二級(jí)生化處理工藝，后端接絮凝工藝。cod僅能降低至100mg/l左右，遠(yuǎn)達(dá)不到目前國(guó)內(nèi)執(zhí)行的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(gb18918-2002)一級(jí)a的排放標(biāo)準(zhǔn)，而且出水cod中大部分屬于溶解性難生物降解的有機(jī)物。生物方法已無(wú)法繼續(xù)降解生化尾水中的難降解有機(jī)物。高級(jí)氧化法具有高效性、易操作性、無(wú)選擇性等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于難降解有機(jī)廢水的處理中。高級(jí)氧化技術(shù)從根本上改變了難降解有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)，使其中一部分被直接氧化成水和二氧化碳等小分子無(wú)機(jī)物,另一部分被礦化形成沉淀。目前用于高級(jí)氧化法的主要有臭氧、芬頓、雙氧水、電化學(xué)氧化等。
但現(xiàn)有的臭氧法采用單一臭氧氧化劑，氧化能力不足；臭氧與污水的接觸時(shí)間長(zhǎng)，占地面積大；臭氧曝氣方式不能保證臭氧與水的充分混合，利用率低。芬頓氧化加藥量大，雙氧水不穩(wěn)定易降解，產(chǎn)生污泥量大，運(yùn)行成本高，從而限制了芬頓氧化的進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用。電化學(xué)氧化法具有能量利用率高,低溫下也可進(jìn)行，設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，易于自動(dòng)控制，無(wú)二次污染等特點(diǎn)，然而該技術(shù)能耗較高，難以大型產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
綜上所述，生物方法已無(wú)法繼續(xù)降解生化尾水中的難降解有機(jī)物，而高級(jí)氧化技術(shù)能從根本上改變難降解有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)，使其中一部分被直接氧化成水和二氧化碳等小分子無(wú)機(jī)物,另一部分礦化形成沉淀而被去除。因此高級(jí)氧化技術(shù)已成為難降解有機(jī)物處理的首選。而在高級(jí)氧化技術(shù)中，由于含氯氧化劑易形成致癌物質(zhì)，雙氧水不穩(wěn)定易分解，芬頓氧化產(chǎn)泥量大、電化學(xué)氧化法能耗較高、光催化氧化法催化效率低、超聲輻射降解法仍不成熟等技術(shù)缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服現(xiàn)有的缺陷，本發(fā)明提出一種復(fù)合電化學(xué)催化氧化裝置。
一種復(fù)合電化學(xué)催化氧化裝置，包括池體和直流電源，其中，池體下部設(shè)置過(guò)濾板，池體底部和過(guò)濾板之間設(shè)置進(jìn)氣口，所述池體兩側(cè)內(nèi)壁設(shè)置對(duì)應(yīng)的電極插槽，使正電極和負(fù)電極垂直平行相間插置于池體中，直流電源連通所述正電極和負(fù)電極。
池體外部側(cè)壁上端設(shè)置出水口；池體內(nèi)部側(cè)壁上端設(shè)置產(chǎn)水收集槽，池體外部側(cè)壁下端設(shè)置進(jìn)水口。
池體內(nèi)部設(shè)置復(fù)合催化劑，其中，復(fù)合催化劑為復(fù)合催化劑。
復(fù)合催化劑為銅錫合金溶液、鋅銅合金溶液和碳硅復(fù)合溶液的其中一種。
所述正電極和負(fù)電極中，正電極為鈦基涂以硅碳經(jīng)高溫?zé)Y(jié)形成的催化電極；負(fù)電極為銅錫合金、鋅銅合金、鈦、鉻、鋇合金的其中一種。
通過(guò)本發(fā)明，解決了在處理高cod、高las和高含油廢水領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)與處理裝置諸多不足的問(wèn)題，而提供一種高效、穩(wěn)定的復(fù)合電化學(xué)催化氧化裝置。
附圖說(shuō)明
圖1為復(fù)合電化學(xué)催化氧化裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種復(fù)合電化學(xué)催化氧化裝置進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖1示出，一種復(fù)合電化學(xué)催化氧化裝置，包括池體1和直流電源9，電源是根據(jù)需要處理的污水性質(zhì)、水量、處理工藝制定的，包括電壓、電流等參數(shù)，和恒壓恒流直流電源、脈沖電源、整流脈動(dòng)電源等。
池體1下部設(shè)置過(guò)濾板4，池體1底部和過(guò)濾板4之間設(shè)置進(jìn)氣口3，在陰極區(qū)進(jìn)行補(bǔ)氣，不斷的氧和原水在陰極得到還原，使裝置中的水多結(jié)合1個(gè)或2個(gè)氧變成h2o2和o3，提高了·oh的生成量，或o3對(duì)有機(jī)物直接氧化。
所述池體1兩側(cè)內(nèi)壁設(shè)置對(duì)應(yīng)的電極插槽，使正電極5和負(fù)電極6垂直平行相間插置于池體中，直流電源9連通所述正電極5和負(fù)電極6。正負(fù)電極垂直平行相間插置于池體中或上下對(duì)稱設(shè)置，以利于更換。為解決電機(jī)上的電耗，電極結(jié)構(gòu)采用雙面平板電極，提高電場(chǎng)的效率。本裝置通過(guò)以下技術(shù)措施來(lái)保證處理效果
池體1外部側(cè)壁上端設(shè)置出水口8；池體1內(nèi)部側(cè)壁上端設(shè)置產(chǎn)水收集槽7，池體1外部側(cè)壁下端設(shè)置進(jìn)水口2。
池體1內(nèi)部設(shè)置復(fù)合催化劑10，其中，復(fù)合催化劑10為復(fù)合催化劑10。
復(fù)合催化劑常見(jiàn)漬浸錫、銅、鉑等稀有金屬，而本發(fā)明創(chuàng)造的復(fù)合催化劑漬浸的是直接配方組成的合金溶液，如銅錫合金溶液、鋅銅合金溶液和碳硅復(fù)合溶液等，反復(fù)漬浸多次，每次漬浸后經(jīng)高溫焙燒在活性炭表面形成多元合金層，其有機(jī)物催化氧化作用比常規(guī)的復(fù)合催化劑提高20—30％。
針對(duì)高cod、高las和高含油廢水，所以組成電極選用負(fù)極為銅錫合金、鋅銅合金、鈦、鉻、鋇合金等，正極選用鈦基涂以硅碳經(jīng)高溫?zé)Y(jié)形成一種催化電極使有機(jī)物在陽(yáng)極直接催化分解和部分直接氧化。
本發(fā)明提供的復(fù)合電化學(xué)催化氧化裝置是針對(duì)高cod、高las和高含油廢水，利用多元復(fù)合電解的直接氧化和間接氧化作用來(lái)氧化廢水中油類、las和降解難降解有機(jī)物,使其氧化分解成為易降解、無(wú)毒害的物質(zhì)。直接氧化是由水分子在陽(yáng)極表面放電產(chǎn)生·oh基團(tuán),·oh基團(tuán)與陽(yáng)極附近的有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)。間接氧化是指利用電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的強(qiáng)氧化劑(如c1o-、高價(jià)金屬離子等),來(lái)氧化廢水中有機(jī)物。
例如：clo2+h2o→hclo3+hcl陽(yáng)極反應(yīng)：fe-2e一fe2+e0(fe2+/fe)＝-0.44v
2clo2→cl2+2o2陰極反應(yīng)：2h++2e→h2↑e0(h+/h2)＝0.00v
clo2+ho→hcl+hclo或當(dāng)有氧氣時(shí)：o2+4h++4e→2h2oe0(o2)＝1.23v
2hclo→cl2o+h2oo2+2h2o+4e→40h-e0(o2/oh-)＝0.40v
hclo2+cl2+h2o→hclo3+hcl
復(fù)合電化學(xué)催化氧化裝置在廢水中形成微電池的電極反應(yīng)，使廢水發(fā)生諸如催化氧化分解、混凝、吸附、絡(luò)合及置換等反應(yīng)，從而迅速去除廢水中的cod、las、油類等。在裝置中加入的微孔催化氧化填料，孔隙率高，比表面積大，為廢水處理提供了更大的電流密度和更好的電解反應(yīng)效果，加快反應(yīng)速率。廢水在經(jīng)過(guò)裝置處理后，出水效果明顯：cod去除率>90％，las<5mg/l，油類去除率85％以上。
本發(fā)明裝置針對(duì)高cod、高las和高含油廢水，該裝置可去除難降解有機(jī)物、除油高效穩(wěn)定；降低處理成本；大幅度去除難降解有機(jī)物的同時(shí)，可極大地提高廢水的可生化性；并且本設(shè)備設(shè)計(jì)緊湊合理，占地面積小，滿足不同場(chǎng)地需求；全程自動(dòng)化控制，無(wú)需配人工。
最后應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以描述本發(fā)明的技術(shù)方案而不是對(duì)本技術(shù)方法進(jìn)行限制，本發(fā)明在應(yīng)用上可以延伸為其他的修改、變化、應(yīng)用和實(shí)施例，并且因此認(rèn)為所有這樣的修改、變化、應(yīng)用、實(shí)施例都在本發(fā)明的精神和教導(dǎo)范圍內(nèi)。