本發(fā)明屬于環(huán)境污染治理領(lǐng)域，更具體地，涉及一種電化學(xué)反應(yīng)器及電絮凝去除廢水中氯離子的方法。
背景技術(shù)：
在工業(yè)生產(chǎn)和生活過(guò)程中常會(huì)產(chǎn)生高含氯離子的廢水。當(dāng)水中氯化物質(zhì)量濃度達(dá)800-1000mg/l時(shí)，飲用時(shí)人就會(huì)感到水具有咸味、苦澀味。當(dāng)灌溉水中氯離子質(zhì)量濃度達(dá)142-355mg/l時(shí)，危害農(nóng)作物的生長(zhǎng)，氯離子質(zhì)量濃度＞355mg/l時(shí)會(huì)給農(nóng)業(yè)帶來(lái)極嚴(yán)重危害。
氯離子不僅在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)管道設(shè)備有很大的腐蝕作用，未經(jīng)處理排放進(jìn)入水體也會(huì)對(duì)環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重威脅。
在我國(guó)，各類(lèi)工業(yè)離不開(kāi)鍋爐，而高濃度的氯離子所造成的鍋爐腐蝕會(huì)對(duì)鍋爐運(yùn)行帶來(lái)非常嚴(yán)重的影響。因此高含氯廢水的處理在環(huán)境治理中有著極其重要的意義。
工業(yè)上水中氯離子除去的常用方法是用水進(jìn)行稀釋處理，該方法在高濃度氯離子廢水處理中存在諸多缺點(diǎn)，行之有效的生化方法也因?yàn)槁入x子含量太高，抑制了微生物的生長(zhǎng)難以進(jìn)行。而采用絮凝、過(guò)濾、膜處理、蒸餾等方法處理高氯離子廢水效果又較差，且成本過(guò)高，因此，在工業(yè)上并不可行。長(zhǎng)期以來(lái)，高含氯離子廢水的處理一直是環(huán)境治理中的難點(diǎn)之一。
電化學(xué)方法因?yàn)榉椒ê?jiǎn)單、處理效果好而得到廣泛應(yīng)用。飲用水體系中常采用電滲析或反滲析技術(shù)，需要使用價(jià)格昂貴的離子交換膜，不適合高濃度氯離子的脫除。
中國(guó)專(zhuān)利cn200810224669公開(kāi)了一種采用電化學(xué)催化法處理高含鹽、高含氯的廢水的方法，該方法包括將待處理的含鹽、含氯離子廢水進(jìn)入電化學(xué)反應(yīng)器中，在反應(yīng)器中加入還原態(tài)金屬離子催化劑，接通反應(yīng)器陰電極、陽(yáng)電極上的電源，使廢水中的離子及還原性物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)。但是該方法的催化劑投加量較大、廢渣的產(chǎn)生量多，而且對(duì)廢水的處理效果不穩(wěn)定。
中國(guó)專(zhuān)利cn201610392863公開(kāi)一種三維電吸附去除硫酸體系氯離子的方法和應(yīng)用，該發(fā)明主要依靠活性炭吸附氯離子，活性碳用量大，吸附能力有限，容易吸附飽和、吸附時(shí)間長(zhǎng)，電極容易鈍化失活，這些限制了其推廣應(yīng)用。
中國(guó)專(zhuān)利cn201611243285發(fā)明了電化學(xué)反應(yīng)器裝置除氯，該裝置陽(yáng)極由難溶金屬制作的網(wǎng)狀藍(lán)，以及填充于網(wǎng)狀藍(lán)內(nèi)的ru-ti-ac催化材料組成，利用貴金屬催化氧化氯離子成氯氣達(dá)到除去目的，該方法電解效率高，對(duì)氯離子降解率高，但電解裝置復(fù)雜，電極制備繁瑣并且價(jià)格較高。
上述的氯離子去除工藝或去除劑均存在明顯的缺陷。因此，開(kāi)發(fā)具有工藝簡(jiǎn)單、投資和運(yùn)行成本低、無(wú)二次污染的氯離子去除方法，對(duì)于工業(yè)和生活污水、以及污水回用中氯離子的處理有重要的實(shí)際意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中吸附劑易吸附飽和、吸附時(shí)間長(zhǎng)，電極容易鈍化失活、電解裝置復(fù)雜的問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供一種電化學(xué)反應(yīng)器，該電化學(xué)反應(yīng)器包括一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)槽，反應(yīng)槽內(nèi)陽(yáng)極、陰極交替放置，所述陽(yáng)極為銅電極，所述陰極為惰性電極。
根據(jù)本發(fā)明，為提高脫氯效率、降低能耗，可采用多個(gè)電解槽聯(lián)用的方式，例如，多個(gè)反應(yīng)槽串聯(lián)或并聯(lián)設(shè)置。
本發(fā)明中，所述惰性電極可以采用本領(lǐng)域各種惰性電極，綜合效果與成本，優(yōu)選的，所述惰性電極為石墨電極。
本發(fā)明中，相鄰兩塊極板的間距可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整，對(duì)于小規(guī)模的廢水處理，優(yōu)選的，相鄰兩塊極板的間距為4-6厘米。
使用時(shí)，陰極和陽(yáng)極分別與電源的正負(fù)極連接。
本發(fā)明的第二方面提供一種電絮凝去除廢水中氯離子的方法，該方法包括：將待處理的廢水引入上述的電化學(xué)反應(yīng)器的反應(yīng)槽內(nèi)，使陽(yáng)極和陰極浸沒(méi)在廢水中，在陰陽(yáng)極之間施加恒定電流，并持續(xù)攪拌廢水。
本發(fā)明中，反應(yīng)過(guò)程中所采用的電源為直流電源，電壓為0.1-30伏，電流為0.1-5安。
優(yōu)選的，反應(yīng)溫度為10-60℃，反應(yīng)ph為6-11。
電解過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)方程式為：
陽(yáng)極：cu-2e-＝cu2+陰極：h2o+e-＝h2+oh-
溶液中：cu2++cl-+oh-＝cu2(oh)3cl↓
本發(fā)明的方法可適用于各種氯離子含量的廢水，特別適用于高氯離子含量的廢水，例如氯離子的含量超過(guò)1000mg/l的廢水。
本發(fā)明的第三方面提供由上述的方法制得的含cu2(oh)3cl的沉淀產(chǎn)物。
本發(fā)明的第四方面提供上述的沉淀產(chǎn)物作為飼料添加劑的用途。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
1、電解產(chǎn)物為廢水處理過(guò)程中的絮凝劑，因此無(wú)需額外添加藥劑，產(chǎn)生二次污染的可能性很小，可為廢水重新利用創(chuàng)造了良好條件；
2、反應(yīng)條件溫和(一般在常溫常壓下即可進(jìn)行)，且能量效率較高；
3、同時(shí)具備了氣浮、絮凝及殺菌等作用；
4、反應(yīng)所使用的裝置簡(jiǎn)單，費(fèi)用成本較低，操作工藝靈活，且可控制性強(qiáng)，有益于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；
6、不受氯離子濃度范圍限制，使用范圍寬，去除效率高；
7、由于電解過(guò)程中ph在升高，故有利于廢水中能形成氫氧化物沉淀的金屬離子的同步脫除。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
附圖說(shuō)明
圖1示出了本發(fā)明一種電化學(xué)反應(yīng)器的裝置示意圖。
其中，1為銅電極，2為石墨電極。
具體實(shí)施方式
下面將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。雖然以下描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，然而應(yīng)該理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了使本發(fā)明更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈景l(fā)明的范圍完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
以下實(shí)施例中，采用的電化學(xué)反應(yīng)器如圖1所示，包括1個(gè)反應(yīng)槽，反應(yīng)槽內(nèi)陽(yáng)極、陰極交替放置，所述陽(yáng)極為銅電極，所述陰極為石墨電極。相鄰兩塊極板的間距為5厘米。
實(shí)施例1：
將氯離子濃度為2087mg/l的待處理的廢水引入電化學(xué)反應(yīng)器的反應(yīng)槽內(nèi)，使陽(yáng)極和陰極浸沒(méi)在廢水中，在陰陽(yáng)極之間施加恒定電流，并持續(xù)攪拌廢水，反應(yīng)過(guò)程中所采用的電源為直流電源，電壓為3伏，電流為2安，反應(yīng)溫度為20℃，反應(yīng)ph為6.8。通電2h后，氯離子濃度從2087mg/l降至350.38mg/l，ph從6.8升高到11。
實(shí)施例2：
將氯離子濃度為1200mg/l和鈣離子濃度為600mg/l的待處理的廢水引入電化學(xué)反應(yīng)器的反應(yīng)槽內(nèi)，使陽(yáng)極和陰極浸沒(méi)在廢水中，在陰陽(yáng)極之間施加恒定電流，并持續(xù)攪拌廢水，反應(yīng)過(guò)程中所采用的電源為直流電源，電壓為3伏，電流為2安，反應(yīng)溫度為25℃，反應(yīng)ph為6.6。通電1h后，氯離子濃度從1200mg/l降至100mg/l，鈣離子濃度為230mg/l，ph從6.6升高到10。
以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的各實(shí)施例，上述說(shuō)明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實(shí)施例。在不偏離所說(shuō)明的各實(shí)施例的范圍和精神的情況下，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)許多修改和變更都是顯而易見(jiàn)的。