CN101531409B - 一种用于废水微电解处理的微电极 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于废水微电解处理的微电极，由陶粒、二氧化硅、二氧化钛、碳粉和铁粉组成，包括粒径为1-5mm的陶粒组分(A)、粒径为80-120目的二氧化硅组分(B)、粒径为80-200目的二氧化钛组分(C)、粒径为20-80目的碳粉组分(D)和粒径为20-120目的铁粉组分(E)，其组分比A∶B∶C∶D∶E为0.2～1.5∶0.1～1∶0～0.1∶1～1.5∶1～1.5。本发明的微电极与活性炭、焦炭、铁屑、铸铁粉组分的微电极相比，可有效防止铁与铁之间搭桥、钝化、板结、堵塞、短路等问题，适用于工业废水和生活废水微电解处理。

Description

一种用于废水微电解处理的微电极
技术领域
本发明涉及一种用于废水微电解处理的微电极，尤其是指一种可用于工业废水和生活废水微电解处理的微电极。
背景技术
处理各种类型的废水对于环保、改善我们的生活环境都有着重要的意义。其中微电解法因工艺简单、操作方便、投资省等优点受到广泛重视，成为近年来废水处理的研究热点。微电解处理是通过铁、碳组成的微小原电池在酸性条件下，与水溶液发生氧化还原作用，生成具有强氧化还原能力的H+和Fe++，使废水中各种难分解基团进行分解，使生物难降解的有机物转化为易降解的物质，易于废水的生化处理或直接降解成无害小分子化合物。目前微电解中的微电极主要采用活性炭、焦炭、铁屑、铸铁屑等。由于活性炭、焦炭、铁屑、铸铁屑等组成的微电极因形状、大小、表面性质各不相同，实际使用时在酸性条件下容易发生铁泥沉淀，产生结块、堵塞、短路无法工业化使用。为解决上述问题，专利文献中记载的专利申请号：00243672、012767719、00237458、200420029572、02252471提出来不同结构的微电解装置，专利申请号02220441则提出了具有立体结构、空间占位大的多面体铁填料的设计方案，专利申请号200610033191.7提出了由碳粉和铁粉组成的粉状微电极，用于废水的处理。前述各设计方案中仍难以摆脱铁与铁之间搭桥、钝化等问题，还易产生微电极的会板结、堵塞、短路和失效。
发明内容
本发明需要解决以往微电极铁与铁之间搭桥、钝化以及易产生微电极的会板结、堵塞、短路和失效等问题。
根据上述需解决的问题，设计出一种用于废水微电解处理的微电极，该微电极包括组分碳粉和铁粉，在组分中还包含有陶粒、二氧化硅、二氧化钛，各组分间按重量比计的配比为陶粒组分A∶二氧化硅组分B∶二氧化钛组分C∶碳粉组分D∶铁粉组分E＝0.2～1.5∶0.1～1∶0～0.1∶1～1.5∶1～1.5；在处理过程中，所述微电极组分A∶B∶C∶D∶E优选比为0.5～1∶0.1～0.3∶0～0.05∶1～1.3∶1～1.32；陶粒组分A的粒径为1-5mm，二氧化硅组分B的粒径为80-120目，二氧化钛组分C的粒径为100-200目，碳粉组分D的粒径为20-80目，铁粉组分E的粒径为20-120目；陶粒组分A的粒径优选2～5mm；二氧化硅组分B的粒径优选100目；二氧化钛组分C的粒径优选120目；碳粉组分D的粒径优选60目，铁粉组分E的粒径优选80目；含碳量为40～99％，优选60～95％；铁的含量为40～99％，优选60～90％。
本发明的微电极与活性炭、焦炭、铁屑、铸铁粉组分的微电极相比，可有效防止铁与铁之间搭桥、钝化等问题，不会板结、堵塞、短路和失效，适用于工业废水和生活废水微电解处理的大规模适用。
具体实施方式
本发明用于对一些废水的微电解处理，可通过改变微电极组分陶粒、二氧化硅、二氧化钛、碳粉和铁粉的重量比，达到对废水微电解的最佳效果。
以下是本发明和现行活性碳、铁屑微电极对比的非限定性实施例，具体配比可根据废水的具体情况进行调节。一般情况下，在组分一致的前提下，配比的变化仅涉及废水的COD、PH值和色度，无其它实质性影响。
实施例。微电极(质量分数)由0.5分粒径3mm陶粒、0.1分100目二氧化硅、0.05分100目二氧化钛、1分40目炭粉和1分80目铁粉组成。
现行活性碳、铁屑微电极由活性碳、铁屑(经除油处理)重量比1∶1的活性碳、铁屑组成。
运用本发明微电极处理废水的工艺流程如下：
废水→调节池(调PH＝3～3.5)→微电极微电解→加石灰沉淀→出水
按上述工艺，本发明微电极和活性碳铁屑微电极对表面活性剂废水、印染废水分别进行微电解处理，结果如下：
1.表面活性剂废水进水指标：COD：1000mg/L
                          色度：100倍
                          PH值：8～9
经本发明的微电极处理后：  COD：400mg/L
                          色度：10倍
                          PH值：7～8
经活性碳铁屑微电极处理后：COD：700mg/L
                          色度：50倍
                          PH值：7～8
2.印染厂废水进水指标：    COD：2000mg/L
                          色度：400～500倍
                          PH值：7～8
经本发明的微电极处理后：  COD：1000mg/L
                          色度：200～250倍
                          PH值：7～8
经活性碳铁屑微电极处理后：COD：1400mg/L
                          色度：300～350倍
                          PH值：7～8
对比本发明和活性碳铁屑微电极对表面活性剂废水和印染厂废水的处理结果可知，经本发明处理后可防止铁与铁之间搭桥、钝化等问题，彻底解决了由活性炭、焦炭、铁屑组成的微电极所产生的结块、堵塞、短路等难以工业化应用的问题。

Claims (5)

1.一种用于废水微电解处理的微电极，由组分碳粉和铁粉、陶粒、二氧化硅、二氧化钛组成，各组分间按重量比计的配比为陶粒组分A∶二氧化硅组分B∶二氧化钛组分C∶碳粉组分D∶铁粉组分E＝0.5∶0.1∶0.05∶1∶1；
所述陶粒组分A的粒径为3mm，二氧化硅组分B的粒径为100目，二氧化钛组分C的粒径为100目，碳粉组分D的粒径为40目，铁粉组分E的粒径为80目。
2.根据权利要求1所述的一种用于废水微电解处理的微电极，其特征在于：所述碳粉的含碳量为40～99％。
3.根据权利要求2所述的一种用于废水微电解处理的微电极，其特征在于：所述碳粉的含碳量优选60～95％。
4.根据权利要求2所述的一种用于废水微电解处理的微电极，其特征在于：所述铁粉的铁含量为40～99％。
5.根据权利要求4所述的一种用于废水微电解处理的微电极，其特征在于：所述铁粉的铁含量优选60～90％。
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