CN105236629A - 一种双效电解废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双效电解废水处理装置，包括直流电源和进水管双效电解反应器、电解催化氧化反应器，所述电解催化氧化反应器连接有次氯酸钠催化氧化反应器阴极，所述进水管双效电解反应器设在次氯酸钠催化氧化反应器阴极上，所述进水管双效电解反应器中至少设有一组阳极和两组阴极，所述相邻两组阴极中间填充有次氯酸钠催化剂，所述阳极电连接有直流电源的正极，所述阴极电连接有直流电源的负极。待处理废水进入双效电解反应器后首先被电解催化氧化，去除一部分有机物的同时产生一定量的次氯酸，次氯酸随废水进入次氯酸催化氧化床层，在催化剂的作用下次氯酸对废水中易氧化的有机物进行分解，降低了后续处理的负担，达到对有机物的分级处理。

Description

一种双效电解废水处理装置

技术领域

本发明涉及电解废水处理技术领域，具体地说，是涉及一种双效电解废水处理装置。

背景技术

随着现代工业的迅速发展，所产生的工业废水不但水量增大，而且向着成分复杂化、无机盐含量高等趋势发展。目前，国内外对工业废水的处理工艺大都采用经济性较好的生物法进行处理，但是随着各地排放标准的日益严格，单靠生化工艺处理尤其是高盐分、难降解废水很难达到排放标准。

专利CN103539225A公开了一种处理化工有机废水的内循环流化床电催化反应器及运行条件，该反应器由电解槽、电极插槽、基于NiO-Fe-ZnO修饰的负载Pt钛基阳极板、不锈钢阴极板、含CuO中间层的负载Ag掺杂MnO₂–CeO₂活性氧化铝粒子电极、缓冲漏斗、进气管、电线和稳压稳流电源组成。该专利中将活性氧化铝粒子电极投入电解槽中，会增大极板间的电压，增大电解电耗，抗氧化能力弱的有机物首先被降解，然后抗氧化能力强的有机物再被降解，而且没有对处理含有高氯有机废水电解产生的次氯酸钠进行二次利用，处理深度不够，处理费用较高。

专利CN102921424A公开一种催化剂、LX催化氧化方法和抗生素废水处理方法，该催化剂由镍、钴和硅土按配比烧结而成，使用上述催化剂，在有机废水中加入次氯酸或次氯酸盐和上述催化剂，产生催化反应。该专利公开的废水处理方法工艺流程，对废水的适应性差，只适合对所述废水及类似废水进行处理，没有对废水电解产生时的次氯酸进行二次利用，废水处理成本升高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述传统技术的不足之处，针对现有高级氧化技术对废水处理过程中的不利因素，本发明提供了一种双效电解废水处理装置，该发明采用电解催化氧化组合次氯酸钠催化氧化对废水中的有机物进行处理，在处理过程中按照有机物氧化难度的不同对其进行分步降解，既能达到对废水的处理深度，又能有效降低处理成本。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种双效电解废水处理装置，包括直流电源和进水管双效电解反应器、电解催化氧化反应器，所述电解催化氧化反应器连接有次氯酸钠催化氧化反应器阴极，所述进水管双效电解反应器设在次氯酸钠催化氧化反应器阴极上，所述进水管双效电解反应器中至少设有一组阳极和两组阴极，所述相邻两组阴极中间填充有次氯酸钠催化剂，所述阳极电连接有直流电源的正极，所述阴极电连接有直流电源的负极。

作为上述技术方案的一种改进：

所述阳极为钛基PbO₂电极或钛基钌铱电极，阴极为不锈钢电极或石墨电极。

作为上述技术方案的一种改进：

所述阳极极板与阴极极板间距为1-5cm，相邻两阴极极板间距为2-10cm，阳极与阴极间电压为1.0-10.0V。

作为上述技术方案的一种改进：

所述次氯酸钠催化剂以γ-Al₂O₃或活性炭为载体，负载Mn、Cu、Fe、Co、Ce、K等元素中的一种或几种金属氧化物，通过浸渍、焙烧制备而成。

作为上述技术方案的一种改进：

所述进水管双效电解反应器设在电解催化氧化反应器上，所述电解催化氧化反应器上还设有出水管。

作为上述技术方案的一种改进：

所述出水管连接有回流计量泵，所述回流计量泵连接有回流管，所述回流管连接有进水管双效电解反应器，所述进水管双效电解反应器还连接有进水口泵，所述进水管双效电解反应器连接有加料计量泵阳极，所述加料计量泵阳极连接有次氯酸钠储罐直流电源。

作为上述技术方案的一种改进：

所述电解催化氧化反应器内设有次氯酸钠专用催化剂出水口和次氯酸钠催化氧化反应器阴极。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明待处理废水进入进水管双效电解反应器后首先被电解催化氧化，在去除一部分有机物的同时产生一定量的次氯酸，产生的次氯酸随废水进入次氯酸催化氧化床层，在催化剂的作用下次氯酸对废水中易氧化的有机物进行分解，降低了后续处理的负担，达到对有机物的分级处理；而分级处理的同时对每对阴、阳极板间产生的次氯酸及时利用，使部分易氧化的有机物在电解氧化的同时被次氯酸氧化，既提高了处理效率，又及时利用了电解产生的次氯酸，避免电解后加次氯酸催化剂造成难氧化有机物，处理效率低的不利因素。而且对电解产生的次氯酸及时利用，也避免了废水中次氯酸浓度过大分解后形成氯气外溢造成二次污染。

废水中的有机物复杂多样，其抗氧化能力强弱不同，抗氧化能力弱的有机物首先被次氯酸钠催化氧化降解，抗氧化能力强的有机物随后被电解催化氧化降解。双催化氧化工艺对废水中有机物“分解”处理，提高对废水的处理效率。

可根据待处理废水的水质特点灵活操作，如果待处理废水中含有较高浓度的氯离子，则降低次氯酸钠的投加量或停止加次氯酸钠，同时加大电解催化氧化出水至次氯酸钠催化氧化进水的回流量；如果待处理废水中不含氯离子或含量低，则加大次氯酸的投加量，同时降低电解催化氧化出水至次氯酸钠催化氧化进水的回流量。

次氯酸钠催化氧化工艺中投加的次氯酸钠药剂与有机物反应后变成氯离子溶解在水中，提高了电解催化氧化工艺进行水中的电导率，可降低电解催化氧化的槽电压，降低电耗；而电解催化氧化工艺段可将废水中的氯离子电解为次氯酸，含次氯酸的电解出水部分回流至次氯酸钠催化氧化工艺段可替代或部分替代次氯酸钠，降低药剂用量，形成氯元素在工艺中的“有益内循环”，有效降低处理费用。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是本发明一种双效电解废水处理装置的结构示意图。

图中：1—进水管双效电解反应器；2—进水口泵；3—加料计量泵阳极；4—次氯酸钠储罐直流电源；5—次氯酸钠催化氧化反应器阴极；6—次氯酸钠专用催化剂出水口；7—次氯酸钠催化剂；8—直流电源；9—电解催化氧化反应器；10—阳极；11—阴极；12—回流计量泵；13—回流管；14—出水管。

具体实施方式

实施例：

如图1所示，一种双效电解废水处理装置，包括直流电源8和进水管双效电解反应器1、电解催化氧化反应器9，所述电解催化氧化反应器9连接有次氯酸钠催化氧化反应器阴极5，所述进水管双效电解反应器1设在次氯酸钠催化氧化反应器阴极5上，所述进水管双效电解反应器1中至少设有一组阳极10和两组阴极11，所述相邻两组阴极11中间填充有次氯酸钠催化剂7，所述阳极10电连接有直流电源8的正极，所述阴极11电连接有直流电源8的负极。

所述阳极10为钛基PbO₂电极或钛基钌铱电极，阴极11为不锈钢电极或石墨电极。

所述阳极10极板与阴极11极板间距为1-5cm，相邻两阴极11极板间距为2-10cm，阳极10与阴极11间电压为1.0-10.0V。

所述次氯酸钠催化剂7以γ-Al₂O₃或活性炭为载体，负载Mn、Cu、Fe、Co、Ce、K等元素中的一种或几种金属氧化物，通过浸渍、焙烧制备而成。

所述进水管双效电解反应器1设在电解催化氧化反应器9上，所述电解催化氧化反应器9上还设有出水管14。

所述出水管14连接有回流计量泵12，所述回流计量泵12连接有回流管13，所述回流管13连接有进水管双效电解反应器1，所述进水管双效电解反应器1还连接有进水口泵2，所述进水管双效电解反应器1连接有加料计量泵阳极3，所述加料计量泵阳极3连接有次氯酸钠储罐直流电源4。

所述电解催化氧化反应器9内设有次氯酸钠专用催化剂出水口6和次氯酸钠催化氧化反应器阴极5。

待处理废水经过进水口泵2进入进水管双效电解反应器1，然后进入次氯酸钠催化氧化反应器阴极5，自下而上流过次氯酸钠专用催化剂出口6填充层后经过次氯酸钠催化剂7，溢流进入电解催化氧化反应器9，直流电源8正极连接有阳极10，负极连接有阴极11，电解催化氧化后排出的水自出水管14流出。进水的同时，次氯酸钠自次氯酸钠储罐直流电源4经过加药计量泵3进入进水管双效电解反应器1，电解催化氧化出水经回流计量泵12由回流管13进入进水管双效电解反应器1。

如果待处理的废水中含有较高浓度的氯离子，则降低次氯酸钠的投加量，同时加大电解催化氧化出水至次氯酸钠催化氧化进水的回流量；如果待处理废水中不含氯离子含量低，则加大次氯酸钠的投加量，同时降低或关闭电解催化氧化出水至次氯酸钠催化氧化进水的回流量。

Claims (7)

1.一种双效电解废水处理装置，包括直流电源(8)和进水管双效电解反应器(1)、电解催化氧化反应器(9)，其特征在于：所述电解催化氧化反应器(9)连接有次氯酸钠催化氧化反应器阴极(5)，所述进水管双效电解反应器(1)设在次氯酸钠催化氧化反应器阴极(5)上，所述进水管双效电解反应器(1)中至少设有一组阳极(10)和两组阴极(11)，所述相邻两组阴极(11)中间填充有次氯酸钠催化剂(7)，所述阳极(10)电连接有直流电源(8)的正极，所述阴极(11)电连接有直流电源(8)的负极。

2.根据权利要求1所述的一种双效电解废水处理装置，其特征在于：所述阳极(10)为钛基PbO₂电极或钛基钌铱电极，阴极(11)为不锈钢电极或石墨电极。

3.根据权利要求2所述的一种双效电解废水处理装置，其特征在于：所述阳极(10)极板与阴极(11)极板间距为1-5cm，相邻两阴极(11)极板间距为2-10cm。

4.根据权利要求1所述的一种双效电解废水处理装置，其特征在于：所述次氯酸钠催化剂(7)以γ-Al₂O₃或活性炭为载体，负载Mn、Cu、Fe、Co、Ce、K等元素中的一种或几种金属氧化物。

5.根据权利要求1所述的一种双效电解废水处理装置，其特征在于：所述进水管双效电解反应器(1)设在电解催化氧化反应器(9)上，所述电解催化氧化反应器(9)上还设有出水管(14)。

6.根据权利要求5所述的一种双效电解废水处理装置，其特征在于：所述出水管(14)连接有回流计量泵(12)，所述回流计量泵(12)连接有回流管(13)，所述回流管(13)连接有进水管双效电解反应器(1)，所述进水管双效电解反应器(1)还连接有进水口泵(2)，所述进水管双效电解反应器(1)连接有加料计量泵阳极(3)，所述加料计量泵阳极(3)连接有次氯酸钠储罐直流电源(4)。

7.根据权利要求1或5所述的一种双效电解废水处理装置，其特征在于：所述电解催化氧化反应器(9)内设有次氯酸钠专用催化剂出水口(6)和次氯酸钠催化氧化反应器阴极(5)。