CN102531107B - 用于难降解有机废水处理的电化学高级氧化体系及方法 - Google Patents
用于难降解有机废水处理的电化学高级氧化体系及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102531107B CN102531107B CN201110446107.5A CN201110446107A CN102531107B CN 102531107 B CN102531107 B CN 102531107B CN 201110446107 A CN201110446107 A CN 201110446107A CN 102531107 B CN102531107 B CN 102531107B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- anode
- iron
- water
- cathode
- waste water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims abstract description 32
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 title abstract description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 80
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910001448 ferrous ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 32
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 11
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 10
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 10
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 8
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 5
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 5
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 5
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000006210 lotion Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 3
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 230000033444 hydroxylation Effects 0.000 claims description 3
- 238000005805 hydroxylation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 244000144992 flock Species 0.000 claims description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 2
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims 1
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 claims 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 abstract description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 abstract 1
- 229910001410 inorganic ion Inorganic materials 0.000 abstract 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 8
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- -1 hydroxyl radical free radical Chemical class 0.000 description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- JYYOBHFYCIDXHH-UHFFFAOYSA-N carbonic acid;hydrate Chemical compound O.OC(O)=O JYYOBHFYCIDXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical compound Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 235000019600 saltiness Nutrition 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于难降解有机废水处理的新型电化学高级氧化处理系统及其处理方法。通过气体扩散阴极,钛基氧化物阳极,铁阳极和铁阴极四个电极在同一电化学氧化体系内同时利用电Fenton氧化和阳极氧化作用将水中难降解有机物氧化生成二氧化碳、水和无机离子。该氧化体系中Fenton反应需要的过氧化氢由气体扩散阴极还原氧气产生,而亚铁离子由铁阳极氧化溶解产生,通过控制亚铁离子的合理溶出率,可有效地提高过氧化氢的利用率,以实现更多的羟基自由基降解有机污染物。实现电能的充分利用,达到节约能耗的目的。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理领域,具体涉及一种难降解有机废水的新型电化学高级氧化处理系统及其处理方法。
背景技术
随着我国工业的快速发展,污水排放量日益增加,水资源污染日趋严重,水体污染已经成为制约经济发展的重要因素之一。尤其是污染物成分越来越复杂,如由焦化、染料、制药、有机化学品合成、造纸等工业过程排放的污水及垃圾填埋场晚期渗滤液等,具有毒性高、浓度大且难生物降解的特点,治理难度很大,利用传统的水处理技术对这些污水的处理难以获得满意的效果甚至完全失效。高级氧化技术正是由于处理这类高浓度难降解污染物的需要而发展起来的新兴处理技术。该技术是通过运用电、光、辐照及催化剂生成具有极强氧化能力的自由基(如羟基自由基·OH)将水体中的大分子难降解有机物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质甚至直接降解成为二氧化碳、水及无机离子。
在众多的高级氧化技术中,电化学氧化技术具有反应条件温和、有机物矿化效果好及操作运行方便的优点,因此具有良好的应用前景。电化学氧化技术主要包括电Fenton氧化和阳极氧化。电Fenton氧化法采用合适的电极材料,利用O2在阴极还原生成H2O2,并与外加的Fe2+在电化学反应器内发生Fenton反应,生成具有强氧化性的·OH降解有机物;电化学阳极氧化则利用阳极产生的·OH、高价态氧化物等强氧化性物种将水中有机物降解生成CO2、H2O及小分子有机物。但这类电化学氧化方法还存在不足:①能耗较高;②H2O2利用效率不理想。
发明内容
为了克服以上问题,本发明提供了一种在同一电化学体系下,利用阳极氧化和电Fenton氧化降解有机物,充分利用电能,降低电化学氧化处理有机废水的能耗,同时通过Fe2+的陆续进入被处理废液提高H2O2利用效率,缩短处理时间的高效率处理废水的方法。
该发明的核心为一个四电极双电源氧化体系:①气体扩散阴极(Gasdiffusion cathode):此电极由高纯度石墨与有机聚合物乳液以及少量无机添加剂制备而成,其主要功能是将水中溶解氧还原为H2O2(O2+2H++2e-→H2O2),生成H2O2的电流效率超过50%;②钛基氧化物阳极:采用热氧化分解法制备钛基氧化物阳极,采用板状钛基体外涂氧化物SnO2,Sb2O5和IrO2制成,其中,Sn、Sb和Ir的质量比为10∶1∶0.2~10∶2∶1。反应过程中,H2O在该阳极表面发生羟基化作用生成吸附态·OH;③铁阳极(Fe anode):金属铁作为阳极,反应过程中发生阳极溶解,释放Fe2+进入液相(Fe-2e-→Fe2+)。④铁阴极:作为铁阳极的对电极。该氧化工艺实现的物质基础是良好的电极性能。
其中,制备气体扩散阴极的高纯度石墨纯度为99.5%以上;有机聚合物乳液为聚四氟乙烯乳液,加入量为石墨质量的30-50%;无机添加剂为碳酸氢铵,加入量为石墨质量的5-10%。
利用该氧化体系处理有机废水的电化学高级氧化方法,具体包括以下操作:
在水质调节池内将待处理废水pH值调节至3.0-3.5后,进入电化学反应体系;
电化学反应体系中,通过空气压缩机向气体扩散阴极引入空气,以提供还原产生H2O2反应所需要的O2(空气量与废水量的体积比为5∶1-15∶1),同时引入的空气起到搅拌反应器内的废水的作用;
利用一个较大功率的直流电源提供气体扩散阴极和钛基氧化物阳极间的电压,使气体扩散阴极的电位在-0.20~-1.40V之间,气体扩散阴极用于将水中溶解氧还原为H2O2,钛基氧化物阳极用于将H2O在该阳极表面发生羟基化作用生成吸附态·OH,利用该电位设置实现高效率的过氧化氢生成和良好的阳极氧化效果;
由另一个小功率直流电源提供铁阳极和铁阴极之间的电压,控制铁阳极电位在0~0.5V之间,以实现合理的亚铁离子溶出的速率;该合理溶出率为亚铁离子的溶出量为过氧化氢产量的5-15%(摩尔百分比);
通过所述电化学反应体系后的废水进入混合池通过添加碱液调节pH值至6-9,水中三价铁离子及少量亚铁离子水解生成氢氧化铁絮状沉淀,同时通过絮凝沉淀作用也带走部分有机物;
废水进入固液分离池实现泥水分离。
运用该体系有机物降解的机理主要包括:
[1]电Fenton氧化作用
气体扩散阴极产生的H2O2与铁阳极所释放的Fe2+发生Fenton反应生成具有强氧化能力的·OH将有机污染物矿化为二氧化碳、水和无机离子(H2O2+Fe2+→Fe3++·OH+OH-)。
[2]阳极氧化作用
钛基氧化物阳极表面产生的吸附态·OH同样可以将有机污染物矿化为二氧化碳、水和无机离子(·OH+有机污染物→CO2+H2O+无机离子)。
[3]铁离子水解絮凝作用
电化学处理后,调节废水pH值至6-9,可使水中Fe3+水解生成Fe(OH)3,因此部分有机物也可通过Fe(OH)3絮凝沉淀作用去除。
有益效果
本发明在同一电化学氧化体系内同时利用电Fenton氧化和阳极氧化作用将水中难降解有机物氧化生成二氧化碳、水和无机离子。该氧化体系中Fenton反应需要的过氧化氢由气体扩散阴极还原氧气产生,而亚铁离子由铁阳极氧化溶解产生,通过控制亚铁离子的合理溶出率,可有效地提高过氧化氢的利用率,以实现更多的羟基自由基降解有机污染物。实现电能的充分利用,达到节约能耗的目的。
电Fenton反应所需亚铁离子由铁阳极溶解产生,阳极溶解速率和总量可通过铁阳极和铁阴极的设置控制,防止过量的Fe2+进入废水中消耗羟基自由基,从而可提高羟基自由基的利用效率,同时可减少后续工艺中污泥的产生量。
此外,本发明的系统在操作时,除空气外,无需外加任何化学试剂,因此该氧化技术属于绿色化学技术。
该方法处理效果好,操作运行方便,特别适用于含盐量高、色度大的难降解有机废水的处理,且既可作为深度处理技术,也可以作为预处理技术。
附图说明
图1为电化学高级氧化体系降解去除水中有机物的原理图
图2为气体扩散阴极结构示意图
图3为有机废水处理的电化学高级氧化方法流程框图
具体实施方式
[1]钛基氧化物阳极的制备
取板状钛基体在沸腾的5%碳酸钠溶液中浸泡40-60min,然后浸入沸腾硫酸溶液(发烟硫酸与水的体积比为1∶10-1∶15制成的水溶液)2-5h,继而用乙醇清洗,并浸泡于乙醇中3-5h;按Sn,Sb,Ir质量比为10∶1∶0.2~10∶2∶1的比例称取SnCl4、SbCl3和氯铱酸溶于异丙醇,超声波搅拌使之混合均匀。用手工方式将涂液涂覆于处理过的钛基体上,红外灯100-120℃干燥5-10min,然后在马弗炉内400-500℃下加热氧化10-20min;冷却后重复涂覆、干燥和加热过程15-20次,直到钛基体上金属Sn含量为1-3mg/cm2,取出空冷至室温即得成品。
[2]气体扩散阴极的制备
将纯度大于99.5%的石墨、石墨质量30-50%的聚四氟乙烯乳液(广州高胜杰科技有限公司生产的聚四氟乙烯乳液F4-1)及石墨质量5-10%的碳酸氢铵混合,超声搅拌,使原料分散均匀形成均质膏体;利用挤出机和模具将膏体塑造中空成圆柱状;将制备好的材料在马弗炉中于300-400℃加热30-90min,以去除材料所含乙醇和乳液中的表面活性物质(同时起造孔作用);将加热后的材料放在乙醇溶剂中浸泡10-20h以进一步去除表面活性物质,然后用去离子水反复冲洗即得成品。如图2所示,电极上部有密封盖,空气则通过压缩机进入气体扩散阴极内部,在一定压力下向外扩散。
[3]铁阳极和铁阴极
设置铁阳极的目的是通过其氧化溶解产生亚铁离子进入废水,以提供Fenton反应需要的亚铁离子,铁阴极与铁阳极构成电解回路。实际生产中铁电极可采用废铁以降低成本。
[4]废水电化学氧化处理过程
如图3所示,在水质调节池内将待处理废水pH值调节至3.0-3.5后,进入电化学反应器,利用直流电源装置控制合理的电极电位。采用较大功率电源控制气体扩散阴极和钛基氧化物阳极间的电压,使气体扩散阴极的电位在-0.20~-1.40V之间(相对饱和甘汞电极)以利于过氧化氢的产生;采用小功率电源在铁阳极和铁阴极之间施加电压,控制铁阳极电位在0~0.5V之间以控制合理的亚铁离子产生率与过氧化氢产生量匹配,达到良好的电Fenton氧化降解有机物效果;采用空气压缩机通过微孔曝气装置向气体扩散阴极供给空气,提供电还原产生H2O2反应所需要的O2,同时起到搅拌反应器内废水的作用(空气量与废水量的体积比为5∶1-15∶1)。
在电化学反应体系内有机污染物通过电Fenton氧化和阳极氧化的共同作用被破坏甚至完全矿化。废水在电化学反应系统内的处理时间视废水的有机组成和有机物含量高低而确定。
上述电化学反应过程中亚铁离子将被氧化为三价铁离子。经过电化学处理后的废水进入混合池通过添加碱液调节pH值至6-9,水中三价铁离子及少量亚铁离子水解生成氢氧化铁,然后废水进入固液分离池实现泥水分离。
该氧化方法可作为低浓度难降解有机废水的最终处理技术,此时固液分离后的废水可直接排放;对于高浓度难降解有机废水,可利用该氧化方法进行预处理提高废水可生化性,然后再进行生物处理。
当然应意识到,虽然通过本发明的示例已经进行了前面的描述,但是对本发明做出的将对本领域的技术人员显而易见的这样和其他的改进及改变应认为落入如本文提出的本发明宽广范围内。因此,尽管本发明已经参照了优选的实施方式进行描述,但是,其意并不是使具新颖性的方法由此而受到限制,相反,其旨在包括符合上述公开部分、权利要求的广阔范围之内的各种改进和等同修改。
Claims (3)
1.一种用于有机废水处理的电化学高级氧化体系,其特征在于:由四个电极组成:气体扩散阴极,钛基氧化物阳极,铁阳极和铁阴极;
其中,气体扩散阴极由高纯度石墨与有机聚合物乳液以及少量无机添加剂制成,用于将水中溶解氧还原为H2O2;
钛基氧化物阳极,采用板状钛基体外涂氧化物SnO2,Sb2O5和IrO2制成,其中,Sn、Sb和Ir的质量比为10:1:0.2~10:2:1,该钛基氧化物阳极用于发生羟基化作用生成吸附态·OH;
铁阳极,由金属铁组成,用于释放Fe2+进入液相;
铁阴极为铁阳极的对电极;
所述高纯度石墨纯度为99.5%以上;所述有机聚合物乳液为聚四氟乙烯乳液,加入量为石墨质量的30-50%;所述无机添加剂为碳酸氢铵,加入量为石墨质量的5-10%;
所述的气体扩散阴极采用如下方法制备,包括以下步骤:
将石墨粉、聚合物乳液和无机添加剂混合,超声搅拌,使原料分散均匀形成均质膏体;
利用挤出机和模具将上述膏体塑造成中空圆柱状;
将制备好的中空圆柱状产品在马弗炉中于300-400℃加热30-90min;
将加热后的材料放在有机溶剂浸泡10-20h;
用去离子水反复冲洗即得成品。
2.如权利要求1所述的一种用于有机废水处理的电化学高级氧化体系,其特征在于:钛基氧化物阳极采用如下方法制备,包括以下步骤:
取板状钛基体在沸腾的5%碳酸钠溶液中浸泡40-60min,然后浸入沸腾的由发烟硫酸与水的体积比为1:10-1:15制成的硫酸水溶液中2-5h,继而用乙醇清洗,并浸泡于乙醇中3-5h;
按Sn,Sb,Ir质量比为10:1:0.2~10:2:1的比例称取SnCl4、SbCl3和氯铱酸溶于异丙醇,超声波搅拌使之混合均匀;
用手工方式将涂液涂覆于上述得到的钛基体上,红外灯100-120℃干燥5-10min,然后在马弗炉内400-500℃下加热氧化10-20min;
冷却后重复涂覆、干燥和加热过程15-20次,直到钛基体上金属Sn含量为1-3mg/cm2,取出空冷至室温即得成品。
3.使用如权利要求1或2所述的一种用于有机废水处理的电化学高级氧化体系的氧化方法,其特征在于包括以下操作:
在水质调节池内将待处理废水pH值调节至3.0-3.5后,进入电化学反应体系;
电化学反应体系中,控制气体扩散阴极和钛基氧化物阳极间的电压,使气体扩散阴极的电位在-0.20~-1.40V之间;控制铁阳极和铁阴极之间的电压,控制铁阳极电位在0~0.5V之间;向气体扩散阴极供给空气,以提供还原产生H2O2反应所需要的O2,同时起到搅拌反应器内废水的作用;
通过所述电化学反应体系后的废水进入混合池通过添加碱液调节pH值至6-9,水中三价铁离子及少量亚铁离子水解生成氢氧化铁絮状沉淀;
废水进入固液分离池实现泥水分离。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110446107.5A CN102531107B (zh) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | 用于难降解有机废水处理的电化学高级氧化体系及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110446107.5A CN102531107B (zh) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | 用于难降解有机废水处理的电化学高级氧化体系及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102531107A CN102531107A (zh) | 2012-07-04 |
CN102531107B true CN102531107B (zh) | 2014-04-23 |
Family
ID=46339328
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201110446107.5A Expired - Fee Related CN102531107B (zh) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | 用于难降解有机废水处理的电化学高级氧化体系及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102531107B (zh) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103145277B (zh) * | 2013-03-27 | 2014-06-25 | 中北大学 | 超重力强化电Fenton法处理废水的传质过程的装置及工艺 |
FR3030480B1 (fr) * | 2014-12-18 | 2017-03-10 | Lyon Ecole Centrale | Procede de traitement d'un effluent liquide comprenant un polluant organique, assurant la production d'energie electrique et dispositif associe |
CN105036260A (zh) * | 2015-07-02 | 2015-11-11 | 南开大学 | 一种连续流滤过式电芬顿高效处理有机废水的方法 |
CN105236631B (zh) * | 2015-11-27 | 2017-09-19 | 福建创源环保有限公司 | 一种基于多电极多隔膜电解槽的高盐工业废水处理方法 |
CA3066791A1 (en) * | 2017-07-12 | 2019-01-17 | Axine Water Technologies Inc. | Method of operating a wastewater treatment system |
CN108706792A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-10-26 | 浙江奇彩环境科技股份有限公司 | 一种焦化废水生化出水的深度处理方法 |
CN109516645B (zh) * | 2018-12-21 | 2020-06-09 | 江南大学 | 一种水处理装置及其应用 |
CN110306205B (zh) * | 2019-07-09 | 2021-06-29 | 郑州大学 | 一种气体扩散电极及其制备方法 |
CN111498955B (zh) * | 2020-05-06 | 2020-12-25 | 南京理工大学 | 一种降解含难氧化物质废水的方法 |
CN113213596A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-06 | 成都工业学院 | 一种含砷废水处理装置 |
CN113461235A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-10-01 | 青岛理工大学 | 一种不加酸碱和铁盐、产泥少的电解-电芬顿絮凝复合体系 |
CN114671495B (zh) * | 2022-03-23 | 2024-02-13 | 苏州仕净科技股份有限公司 | 一种高活性稳定阳极材料的制备方法及应用 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3400627B2 (ja) * | 1995-12-01 | 2003-04-28 | 株式会社荏原製作所 | Cod含有水のcodの除去方法 |
CN100366545C (zh) * | 2004-12-15 | 2008-02-06 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种利用感应电芬顿反应去除水中有机物的方法及装置 |
CN102139938B (zh) * | 2011-02-23 | 2012-07-04 | 南京赛佳环保实业有限公司 | 电芬顿反应废水处理设备 |
-
2011
- 2011-12-28 CN CN201110446107.5A patent/CN102531107B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102531107A (zh) | 2012-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102531107B (zh) | 用于难降解有机废水处理的电化学高级氧化体系及方法 | |
CN101838074B (zh) | 多相电催化氧化-Fenton耦合法降解硝基苯类废水的方法及其反应器 | |
CN109896598A (zh) | 基于碳毡负载铁纳米颗粒的电芬顿阴极材料的制备方法及其在降解水中有机污染物中的应用 | |
CN105439258A (zh) | 一种原位电产生h2o2协同o3氧化的废水处理方法 | |
CN103086550B (zh) | 一种利用电解处理脱硫废水的方法 | |
CN204752450U (zh) | 一种用于废水处理的温和催化氧化装置 | |
CN103482729A (zh) | 一种处理地下水硝基苯污染的装置及方法 | |
CN106830467B (zh) | 一种基于铁泥回用的Fenton法污水处理一体化装置及其方法 | |
CN215048905U (zh) | 一种电催化耦合臭氧微曝气的处理系统 | |
CN102659290A (zh) | 一种催化氧化深度处理高浓化学机械浆废水的方法 | |
CN105731604A (zh) | 一种电镀废水的深度处理方法 | |
CN110282705A (zh) | 一种新型管式电芬顿氧化反应装置 | |
CN211946615U (zh) | 一种电化学耦合臭氧微纳米气泡处理系统 | |
CN106145483B (zh) | 一种废水多重氧化处理方法及装置 | |
CN112723494B (zh) | 电活化过硫酸盐促进难降解有机物与氮元素同步去除的水处理技术 | |
CN107662960A (zh) | 一种处理土壤地下水有机污染物的新装置和方法 | |
CN104310678B (zh) | 一种连续式催化等离子体水污染净化装置 | |
CN102211832B (zh) | 光催化氧化处理切削液废水的方法 | |
CN105936571A (zh) | 一种处理聚氨酯(pu)合成革废水的方法 | |
CN102923828A (zh) | 一种垃圾渗滤液的处理装置及其处理方法 | |
CN106380027B (zh) | 一种污水的深度处理方法 | |
CN110526484B (zh) | 一种有机磷农药工业废水处理工艺 | |
CN114031245A (zh) | 一种污水处理系统及其安装和处理工艺 | |
CN113479976A (zh) | 一种集成化的废水处理装置及其应用 | |
CN203513336U (zh) | 一种制药废水处理设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140423 Termination date: 20161228 |