CN214115008U - 一种电解废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电解废水处理装置，用于净化废水、减少其化学需氧量。所述装置能够在采用不锈钢电极的电化学电池中直接氧化水溶性有机材料，通过加入循环铁屑来提高电极的稳定性和寿命。

Description

一种电解废水处理装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理领域，具体涉及一种电解废水处理装置。

背景技术

工业废水可能会受到各种物质的污染，导致排放到水道或市政废水处理系统中的废水不达标。这些污染物包括有机和无机污染物，通常以复杂的组合形式存在于废水中。

“化学需氧量”(COD)是一个被广泛调节的参数，能够在排放前衡量废水的质量。COD 测试能够预测出完全氧化废水中可氧化污染物所需的氧气。这种测试用于监测和控制排放量，以及评估废水处理厂的性能。化学需氧量的定义是指氧化废水中有机和可氧化无机化合物所需的氧气含量，单位为ppm。

可利用的废水处理方法必须具有成本效益。因此，理想的方法应能快速去除污染物，并且处理工艺具有长期稳定性，能源和消耗品的成本低、装置设计简单。电解氧化能够降低废水中的有机化合物和其他可氧化物质的含量，从而符合排放到处理装置中的标准水平。与化学或热处理技术相比，电解氧化具有多个优点，包括操作简便、设计简单以及相对较小的装置空间要求。与需要使用强效化学氧化剂的氧化处理技术相比，电解氧化也具有相对安全的特点。

然而，目前仍有一些与废水中溶质的凝集氧化方法有关的问题尚未得到解决。一个难点是缺乏廉价的阳极材料。

在废水净化中，阳极处需要较高的氧气过电压，以便通过抗氧化有机物质的降解形成水氧化中间体。大多数阳极材料在电解氧化过程中会逐渐腐蚀，特别是在刺激性化学物质中。典型的阳极材料如铂、氧化钌、二氧化铅和二氧化锡的腐蚀会导致工艺的不稳定性，增加成本，并且导致不可接受的有毒物质排放到环境中。铂阳极是传统电极中最常用的电极。但在实际应用中，电极中铂的损失速率非常高，因此需要额外配置一个金属回收系统，这大大增加了这种电解氧化装置和方法的成本和复杂性。二氧化铅和石墨电极不够稳定：已提出通过掺杂氧化锡延长电极寿命，但同样会导致上述有毒物质释放的问题。

此外，在各种溶质的电解氧化过程中，许多阳极材料容易在阳极的工作表面上形成残留物吸附层，导致结垢。这不仅降低了阳极的有效性和使用寿命，而且延长了处理时间，装置频繁停机。所以在本领域中需要一种不会因电极表面的极化变化而降低效率的阳极。

常规阳极材料的另一个问题是在阳极氧化期间缺乏能量效率。由于这种缺陷，废水处理系统需要相对较长的时间和较高的能量消耗，才能在通常采用的电流密度下达到所需的结果。

因此，目前迫切需要一种用于电解氧化液体溶液中溶质的装置来避免或解决上述问题。这种装置应具有以下特征：由相对便宜的材料制成、并采用简单设计的阳极；阳极的腐蚀不会导致有毒物质的释放；不会因吸附层形成的结垢而导致效率的降低；阳极具有高能效；阳极的持续腐蚀不会随着时间的推移使过程变量不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电解废水处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

所述装置包括电解氧化电池，所述电池包括不锈钢阳极和阴极以及铁屑，所述铁屑与阳极电接触，并通过一种不导电但可渗透液体的屏障防止其与阴极电接触；电源，当电池中包含废水时，所述电源向阳极和阴极施加电压，从而在电解氧化电池中产生电流，触发电解氧化条件；以及使废水流入和流出电解氧化电池的装置。

作为优选，所述装置还包括使废水在电解电池中循环的装置。

作为优选，所述装置包括至少一个额外的电解电池，电解电池采用串联的方式，以便废水依次流过其中，从而降低废水中的COD含量。

作为优选，所述电解电池包括一个细长的管状外壳。

作为优选，所述不导电但可渗透液体的屏障包括一个塑料网。

本实用新型提供了一种电解废水处理装置，通过氧化废水中的水溶性有机和其他可氧化材料来减少化学需氧量。所述装置包括两个或多个电化学电池。电池采用串联布置，使得废水依次流过其中，从而降低化学需氧量。电池中的不锈钢电极含有可移动的铁屑。当废水流过电池时，铁屑可以自由循环。铁屑与阳极电接触，并通过一种不导电但可渗透液体的屏障防止其与阴极接触。因此，铁屑提供了一个动态和流体电极表面，能够有效抵抗性能退化。

附图说明

图1为本实用新型中使用的电解电池的示意性俯视图；

图2为本实用新型所述的电解废水处理装置的示意图。

附图标记：阳极(1)；阴极(2)；多孔阻挡层(3)；铁屑(4)；电解氧化电池隔室(5)；电解质(6)；泵(7)；废水收集槽(8)；三通阀(9)；电解电池(10)；电源(11)；导管(12、 13、14、15)；储水槽(16)；导管(17)；废水处理装置(20)。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型中使用的电解电池10的示意性俯视图。所述电池包括一个腔室，腔室中包含浸没在电解质6中的阳极1和阴极2。所述电池被铁屑4填充约占其容量的80％～95％。铁屑4通过多孔阻挡层3(本身不导电)防止其与阴极2接触。电源11以预定电压向阳极和阴极供给电流。

图2示出了采用图1所示的电池的废水处理装置20的侧视图。泵7将废水从废水收集槽8经由导管12和13泵送到电解氧化电池隔室5。

当废水流过电池隔室时，铁屑4不断搅动并呈现出液态的动态表面。为了维持这种搅动，电池腔室中可安装叶轮或气体喷射器，从而增强水/碎片浆料在电池腔室中的循环程度。通过电池的废水的循环速率也可能足以维持水/碎屑浆料中的所需的搅拌或循环程度。

当电源11向阳极1和阴极2提供电流时，在不锈钢阳极1和与阳极电接触的铁屑4的表面上发生氧化反应。废水中的有机和可氧化的无机物质被氧化，处理后的废水流向三通阀9，根据阀门位置的不同，废水可以通过导管14流入储水槽16，然后通过导管17排放到水路或处理设施(图中未标示)。处理过的废水还可以经由导管15、收集槽8以及导管12和 13返回，从而进行额外的氧化循环。

Claims (5)

1.一种电解废水处理装置，其特征在于：所述装置包括电解氧化电池，所述电池包括不锈钢阳极和阴极以及铁屑，所述铁屑与阳极电接触，并通过一种不导电但可渗透液体的屏障防止其与阴极电接触；电源，当电池中包含废水时，所述电源向阳极和阴极施加电压，从而在电解氧化电池中产生电流，触发电解氧化条件；以及使废水流入和流出电解氧化电池的装置。

2.根据权利要求1所述的一种电解废水处理装置，其特征在于：所述装置还包括使废水在电解电池中循环的装置。

3.根据权利要求1所述的一种电解废水处理装置，其特征在于：所述装置包括至少一个额外的电解电池，电解电池采用串联的方式，以便废水依次流过其中，从而降低废水中的COD含量。

4.根据权利要求3所述的一种电解废水处理装置，其特征在于：所述电解电池包括一个细长的管状外壳。

5.根据权利要求1所述的一种电解废水处理装置，其特征在于：所述不导电但可渗透液体的屏障包括一个塑料网。

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