申請日2013.12.10

　　公開(公告)日2014.03.26

　　IPC分類號C02F1/467

　　摘要

　　一種采用三維電極法的廢水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主要技術特點是采用兩級串聯(lián)的連續(xù)流三維電極反應器，其中三維粒子電極是由顆�；钚蕴亢拓撦d在顆�；钚蕴可系膹秃洗呋瘎�構成，復合催化劑為摻雜Sn和Sb元素的TiO2固溶體;此外該系統(tǒng)還配有中間水系統(tǒng)與酸洗系統(tǒng)。本發(fā)明廢水處理系統(tǒng)特點在于電解過程中系統(tǒng)內(nèi)可以產(chǎn)生大量的活性物質(羥基自由基)、有機物污染物去除效果好;設置有酸洗系統(tǒng)，避免了電極結垢、系統(tǒng)運行穩(wěn)定、出水水質穩(wěn)定;廢水經(jīng)過兩級氧化單元處理不僅污染物去除更徹底且減少了連續(xù)流運行條件下水力短流的負面影響;該系統(tǒng)內(nèi)的電極間距采用可調節(jié)結構、運行靈活、操作簡便、易于工業(yè)化應用。

　　權利要求書

　　1.一種采用三維電極法的廢水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括進水系統(tǒng)、處理系統(tǒng)和出水系統(tǒng); 所述處理系統(tǒng)包括兩級氧化單元、中間水系統(tǒng)和直流電源;每級氧化單元各由多個隔室并聯(lián) 組成，每個隔室包括陽極板(1)、陰極板(2)和填充在陰陽極板間的三維粒子電極(3);中 間水系統(tǒng)包括中間水箱(4)、中間水箱內(nèi)循環(huán)泵(16)和中間水箱內(nèi)循環(huán)管路(17);其特征 在于：所述三維粒子電極是采用一種負載催化劑活性炭的三維粒子電極：該粒子電極由顆粒 活性炭和負載在顆�；钚蕴可系膹秃洗呋瘎�構成;所述的復合催化劑為摻雜Sn和Sb元素的 TiO2固溶體;廢水由一級增壓泵(12)進入一級氧化單元處理后流入中間箱(15)，再由二級 增壓泵(6)泵入二級氧化單元處理。

　　2.如權利要求1所述的一種采用三維電極法的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述的摻雜 Sn和Sb元素的TiO2固溶體中Sn與Ti元素摩爾比為0.005～0.03：1;Sn與Sb元素摩爾 比為10～20:1。

　　3.如權利要求1或2所述的一種采用三維電極法的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：填充在 陰陽極板間的三維粒子電極的體積填充比為30%～100%。

　　4.如權利要求1或2所述的一種采用三維電極法的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：陰極板 和陽極板的極間距采用可調節(jié)結構，可調節(jié)結構采用螺桿-螺母機構，螺桿-螺母機構位于氧 化單元上方;極間距調節(jié)范圍為1cm～5cm。

　　5.如權利要求1或2所述的一種采用三維電極法的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：運行時 直流電源施加在陽極板的電流密度為5mA/cm2～40mA/cm2。

　　6.如權利要求1或2所述的一種采用三維電極法的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述廢 水處理系統(tǒng)還包括酸洗系統(tǒng)、一級氧化單元進水閥門(9)、一級氧化單元出水閥門(20)、二 級氧化單元進水閥門(21)和二級氧化單元出水閥門(22);酸洗液通過酸洗泵(8)分別通 過一級氧化單元的進水管和二級氧化單元的進水管進入一級氧化單元和二級氧化單元，然后 再分別通過一級氧化單元的出水管和二級氧化單元的出水管流出，并回流至酸洗池(7)。

　　7.如權利要求6所述的一種采用三維電極法的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：所示酸洗液 為0.1mol/L～2mol/L鹽酸溶液。

　　說明書

　　一種采用三維電極法的廢水處理系統(tǒng)

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及一種廢水處理裝置，具體涉及一種采用三維電極法的廢水處理系統(tǒng)，主要應 用于難生物降解有機廢水處理。

　　背景技術

　　生物難降解有機物廢水的處理是當前世界工業(yè)水處理的熱點。近年來，

　　電化學氧化法在難降解生物廢水處理領域受到廣泛關注，其中復極性三維電極反應器由于單 位槽體處理量大，有機污染物降解效果好、傳質速率快、電流效率、高能耗低等優(yōu)點受到廣 泛青睞。雖然復極性三維電極反應器在小試規(guī)模和反應器設計上取得一定進展，但仍存在填 充粒子催化活性較低，處理效果不佳，運行不穩(wěn)定等問題，此外在實際應用中還存在電極結 垢，運行能耗高等問題，因此設計一種能夠高效的處理廢水、運行穩(wěn)定、易于工程化放大、 結構簡單的廢水處理裝置，是很有必要的。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對現(xiàn)有技術存在的不足和缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種采用三維電極法的廢水處理系 統(tǒng)，使其不僅可以高效去除廢水中的難生物降解有機物，同時可避免電極結垢、系統(tǒng)運行穩(wěn) 定。

　　本發(fā)明所采用的技術方案如下：

　　一種采用三維電極法的廢水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括進水系統(tǒng)、處理系統(tǒng)和出水系統(tǒng);所 述處理系統(tǒng)包括兩級氧化單元、中間水系統(tǒng)和直流電源;每級氧化單元各由多個隔室并聯(lián)組 成，每個隔室包括陽極板、陰極板和填充在陰陽極板間的三維粒子電極;中間水系統(tǒng)包括中 間水箱、中間水箱內(nèi)循環(huán)泵和中間水箱內(nèi)循環(huán)管路;其特征在于：所述三維粒子電極是采用 一種負載催化劑活性炭的三維粒子電極：該粒子電極由顆粒活性炭和負載在顆�；钚蕴可系� 復合催化劑構成;所述的復合催化劑為摻雜Sn和Sb元素的TiO2固溶體;廢水由一級增壓泵 進入一級氧化單元處理后流入中間箱，再由二級增壓泵泵入二級氧化單元處理。

　　上述技術方案中，所述的摻雜Sn和Sb元素的TiO2固溶體中Sn與Ti元素摩爾比為0.005～ 0.03：1;Sn與Sb元素摩爾比為10～20:1。

　　本發(fā)明所述的填充在陰陽極板間的三維粒子電極的體積填充比為30%～100%。運行時直 流電源施加在陽極板的電流密度為5mA/cm2～40mA/cm2。

　　本發(fā)明的另一技術特征在于：陰極板和陽極板的極間距采用可調節(jié)結構，可調節(jié)結構采 用螺桿螺母機構且位于氧化單元上方;電極間距調節(jié)范圍為1cm～5cm。

　　本發(fā)明技術特征還在于：所述廢水處理系統(tǒng)還包括酸洗系統(tǒng)、一級氧化單元進水閥門、 一級氧化單元出水閥門、二級氧化單元進水閥門和二級氧化單元出水閥門;酸洗液通過酸洗 泵分別通過一級氧化單元的進水管和二級氧化單元的進水管進入一級氧化單元和二級氧化單 元，然后再分別通過一級氧化單元的出水管和二級氧化單元的出水管流出，并回流至酸洗池。

　　所示酸洗液為0.1mol/L～2mol/L鹽酸溶液。

　　本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及突出性的技術效果：①本發(fā)明以負載型催化劑 活性炭作為填充粒子，可以有效地促進活性物質(羥基自由基)的產(chǎn)生，難生物降解有機物 去除效果好。②設置酸洗系統(tǒng)，避免了電極結垢，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，出水水質穩(wěn)定。本發(fā)明裝 置布置兩級氧化單元，降低了連續(xù)流運行模式下水力短流的影響，污染物去除效果好;③電 極間距采用可調節(jié)結構，具有布置方便、運行靈活和操作簡便等優(yōu)點。