专利名称：高新多相电催化氧化处理有机废水槽型装置及其技术
技术领域：
本发明涉及高浓度有机废水处理装置及其方法，尤其涉及主要是采用多相电催化 氧化技术处理高浓度有机废水的方法。属于污水处理技术领域。
背景技术：
随着我国化工、医药、染料等行业的快速发展，我国的经济实力得到逐步提高；同 时，与此平行的是生产过程中所排出的废水对环境污染也日益加剧、对人类的健康形成严 重的威胁。化工、医药、染料等行业的废水因成分复杂、有机物含量高、含盐高、色度和毒性 大，处理此类废水无论技术上还是经济上都存在较大困难，一般采用能耗较高的焚烧法或 经简单的表观处理后大倍数稀释后生化处理，此类方法处理往往投资高，占地面积大，运行 费用高，用户难以承受。高浓度有机废水氧化处理技术是当今环保领域的研究热点、技术难点。多相电催 化氧化法是利用最新开发的高效催化剂，通电后通过氧化剂的作用，将成分复杂、有机物含 量高、含盐高、色度和毒性大的废水在较温和的条件下进行破坏性氧化，这是一种把化工领 域的最新技术与相应高效催化剂相结合的一种氧化技术，代表了国外此类污水治理的主要 趋势。该技术具有处理效率高、适用性广、处理成本较低、操作管理方便等优点，具有广阔的 应用前景。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种多相电催化氧化处理有机废水 槽型装置及其方法。多相电催化氧化处理有机废水槽型装置包括一种多相电催化氧化处理有机废水 槽型装置，其特征在于包括电催化氧化槽、电极板支架、柱形阳极、板形阴极、中间介质、催 化剂、进水口、进气口、出水口、槽体支撑、内介质支撑和溢流槽；电催化氧化槽下端设有槽 体支撑，电催化氧化槽上端设有溢流槽和电极板支架，电极板支架下方设有柱形阳极和板 形阴极，电催化氧化槽下部设有内介质支撑，内介质支撑上设有中间介质、催化剂，内介质 支撑下方设有进气口，电催化氧化槽底部设有进水口，溢流槽上设有出水口。所述的多相电催化氧化处理有机废水槽型装置的中间介质、催化剂中的中间介质 为凹凸棒土和电气石。所述的多相电催化氧化处理有机废水槽型装置的中间介质、催化剂中的催化剂 为耐酸性的磁铁粉三氧化二铁和针铁矿粉。所述的多相电催化氧化处理有机废水槽型装置采用钢制，内衬玻璃钢纤维与环氧 树脂防腐。所述装置的多相电催化氧化处理有机废水方法是有机废水用硫酸或氢氧化钠先 调节PH使其呈酸性，然后有机废水由多相电催化氧化槽底部进入多相电催化氧化槽内，同 时，废水中加入氧化剂，其中氧化剂为双氧水、空气、二氧化氯和高锰酸钾，在电催化氧化槽内进行电催化氧化反应，催化氧化反应时间为2 8h，电极间的直流电压为5 15V，电流 密度为2 20mA/cm2，反应后的废水加液碱或石灰水调节pH值至7，再进入沉淀池沉淀，沉 淀后的废水进入生化处理系统处理。所述的有机废水由多相电催化氧化槽底部进入多相电催化氧化槽的进水方式为 连续或间歇进出水。本发明与现有技术相比具有的有益效果 (1)实现了在酸性条件下的多相电催化氧化。(2)使用了耐酸的催化剂。(3)电极材料选用了半导体介质，提高了处理效率。(4)处理流程简单，操作简便，可实现自动化控制。
图1为本发明的电催化氧化装置的结构图。图中，电催化氧化槽1、电极板支架2、柱形阳极3、板形阴极4、中间介质、催化剂5、 进水口 6、进气口 7、出水口 8、槽体支撑9、内介质支撑10和溢流槽11。
具体实施例方式多相电催化氧化处理有机废水槽型装置包括电催化氧化槽1、电极板支架2、柱 形阳极3、板形阴极4、中间介质、催化剂5、进水口 6、进气口 7、出水口 8、槽体支撑9、内介质 支撑10和溢流槽11 ；电催化氧化槽1下端设有槽体支撑9，电催化氧化槽1上端设有溢流 槽11和电极板支架2，电极板支架2下方设有柱形阳极3和板形阴极4，电催化氧化槽1下 部设有内介质支撑10，内介质支撑10上设有中间介质、催化剂5，内介质支撑10下方设有 进气口 7，电催化氧化槽1底部设有进水口 6，溢流槽11上设有出水口 8。所述的多相电催化氧化处理有机废水槽型装置的中间介质、催化剂5中的中间介 质为凹凸棒土和电气石。所述的多相电催化氧化处理有机废水槽型装置的中间介质、催化剂5中的催化剂 为耐酸性的磁铁粉四氧化三铁和针铁矿粉。所述的多相电催化氧化处理有机废水槽型装置采用钢制，内衬玻璃钢纤维与环氧 树脂防腐。所述装置的多相电催化氧化处理有机废水方法是有机废水用硫酸或氢氧化钠先 调节PH使其呈酸性，然后有机废水由多相电催化氧化槽底部进入多相电催化氧化槽内，同 时，废水中加入氧化剂，其中氧化剂为双氧水、空气、二氧化氯和高锰酸钾，在电催化氧化槽 内进行电催化氧化反应，催化氧化反应时间为2 8h，电极间的直流电压为5 15V，电流 密度为2 20mA/cm2，反应后的废水加液碱或石灰水调节pH值至7，再进入沉淀池沉淀，沉 淀后的废水进入生化处理系统处理。所述的有机废水由多相电催化氧化槽底部进入多相电催化氧化槽的进水方式为 连续或间歇进出水。所述装置的多相电催化氧化处理有机废水具体操作方法先用硫酸或氢氧化钠调 节有机废水的PH值，一般控制在1 3。将调整好pH值的废水通过耐腐蚀污水泵打入多
4相电催化氧化槽内进行催化氧化，氧化时间为2 》!，电极间的直流电压为5 15V，电 流密度为2 20mA/cm2，可根据不同的进水水质及处理程度进行调整。电极为石墨加载二 氧化钛；催化剂为耐酸性的磁铁粉四氧化三铁和针铁矿粉。中间介质为凹凸棒土和电气石； 投加比例为1:1 5:1，投加量为总容积的20 60% ；氧化剂为双氧水、空气、二氧化氯和 高锰酸钾。在外加电场的作用下，进行多相电催化氧化利用具有助催化与吸附功能的中间 介质如凹凸棒土和电气石将有机污染物富集到介质表面；由于各种吸附介质的吸附能力和 吸附范围不同，可以吸附各类污染物。污染物从水相连续富集到固相表面，在常温、常压条 件下，可以在氧化剂、催化剂、电场的多重协同作用下连续快速的被分解，改变了废水中特 征污染物如苯环、杂环等的结构，使大分子有机物转化为小分子或二氧化碳和水，从而达到 连续高效处理有机物的目的，也可以提高废水的可生化性。多相电催化氧化反应后的废水 PH值可以提高到4 6，加液碱或石灰水调节pH值至7 8，再进入沉淀池沉淀，沉淀后的 废水进入生化处理系统处理。电催化氧化机理在电催化体系中有强氧化性的活性物质存在，这些活性物质包 括H2O2、O3、HO_、HO2_、O2_。以及溶剂化电子 等，若溶液中有Cl_存在，还可能有C12、HC10_及 ClO-等氧化剂存在。这些强氧化性物质的存在，能够大大提高降解有机物的能力。表1列 出了部分强氧化性物质标准还原电极电势。表1强氧化性物质标准还原电极电势表
权利要求
1.一种多相电催化氧化处理有机废水槽型装置，其特征在于包括电催化氧化槽(1)、 电极板支架(2)、柱形阳极(3)、板形阴极(4)、中间介质、催化剂(5)、进水口(6)、进气口 (7)、出水口(8)、槽体支撑(9)、内介质支撑(10)和溢流槽(11)；电催化氧化槽(1)下端设 有槽体支撑(9 )，电催化氧化槽(1)上端设有溢流槽(11)和电极板支架(2 )，电极板支架(2 ) 下方设有柱形阳极(3)和板形阴极(4)，电催化氧化槽(1)下部设有内介质支撑(10)，内介 质支撑(10)上设有中间介质、催化剂(5)，内介质支撑(10)下方设有进气口(7)，电催化氧 化槽(1)底部设有进水口(6)，溢流槽(11)上设有出水口(8)。
2.根据权利要求1所述的一种多相电催化氧化处理有机废水槽型装置，其特征在于所 述的中间介质、催化剂(5)中的中间介质为凹凸棒土和电气石。
3.根据权利要求1所述的一种多相电催化氧化处理有机废水槽型装置，其特征在于所 述的中间介质、催化剂(5)中的催化剂为耐酸性的磁铁粉四氧化三铁和针铁矿粉。
4.根据权利要求1所述的一种多相电催化氧化处理有机废水槽型装置，其特征在于所 述的电催化氧化槽(1)采用钢制，内衬玻璃钢纤维与环氧树脂防腐。
5.一种使用如权利要求1所述装置的多相电催化氧化处理有机废水方法，其特征在于 有机废水用硫酸或氢氧化钠先调节PH使其呈酸性，然后有机废水由多相电催化氧化槽底 部进入多相电催化氧化槽内，同时，废水中加入氧化剂，其中氧化剂为双氧水、空气、二氧化 氯和高锰酸钾，在电催化氧化槽内进行电催化氧化反应，催化氧化反应时间为2 8h，电极 间的直流电压为5 15V，电流密度为2 20mA/cm2，反应后的废水加液碱或石灰水调节pH 值至7，再进入沉淀池沉淀，沉淀后的废水进入生化处理系统处理。
6.根据权利要求5所述的一种多相电催化氧化处理有机废水方法，其特征在于所述的 有机废水由多相电催化氧化槽底部进入多相电催化氧化槽的进水方式为连续或间歇进出 水。
全文摘要
本发明公开了一种多相电催化氧化处理有机废水槽型装置及其方法。它包括电催化氧化槽、电极板支架、柱形阳极、板形阴极、中间介质、催化剂、进水口、进气口、出水口、槽体支撑、内介质支撑和溢流槽。酸性有机废水进入多相电催化氧化槽内，同时加入氧化剂，在电催化氧化槽内进行电催化氧化反应。电极为石墨加载二氧化钛；催化剂为耐酸性的磁铁粉和针铁矿粉。中间介质为凹凸棒土和电气石；氧化剂为双氧水、空气、二氧化氯和高锰酸钾。反应后的废水加液碱或石灰水调节pH值至7，再进入沉淀池沉淀，沉淀后的废水进入生化处理系统处理。本发明具有处理效率高、占地少、运行费用低等优点。
文档编号C02F1/72GK102126778SQ201110028360
公开日2011年7月20日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者张钢, 李欲如, 梅荣武, 沈浙萍, 韦彦斐 申请人:浙江省环境保护科学设计研究院
