申請日2013.10.15

　　公開(公告)日2014.05.28

　　IPC分類號C02F9/06

　　摘要

　　本實用新型屬于廢水處理技術領域，涉及一種高鹽高氯廢水處理裝置，包括電解反應池，電解反應池和氧化反應池通過第一管路連接;第一管路與進入電解反應池的第二管路通過第三管路連通;電解反應池內(nèi)部設置電極，電極通過導線與直流電源連接。本實用新型無需催化劑，節(jié)約能耗;降低裝置的復雜程度;裝置結(jié)構(gòu)簡單，更易于大規(guī)模水量的處理。

　　權利要求書

　　1.一種高鹽高氯廢水處理裝置，包括電解反應池(4)，其特征在于，電解反應池(4) 和氧化反應池(6)通過第一管路(8-1)連接;第一管路(8-1)與進入電解反應池(4)的 第二管路(8-2)通過第三管路(8-3)連通;電解反應池(4)內(nèi)部設置電極(5)，電極(5) 通過導線與直流電源(1)連接。

　　2.根據(jù)權利要求1所述的高鹽高氯廢水處理裝置，其特征在于，氧化反應池(6)上設 置攪拌器(7)。

　　3.根據(jù)權利要求1所述的高鹽高氯廢水處理裝置，其特征在于，第二管路(8-2)和第 三管路(8-3)上分別設置第一流量控制器(2)和第二流量控制器(3)。

　　4.根據(jù)權利要求1所述的高鹽高氯廢水處理裝置，其特征在于，電極(5)為并行排列。

　　5.根據(jù)權利要求1或4所述的高鹽高氯廢水處理裝置，其特征在于，電極(5)間距為 1.0～10cm。

　　說明書

　　高鹽高氯廢水處理裝置

　　技術領域

　　本實用新型涉及一種高鹽高氯廢水處理裝置，屬于廢水處理技術領域。

　　背景技術

　　高鹽高氯廢水是指廢水中含有較高濃度的無機鹽和氯離子，隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展， 此類廢水越來越多，如化學制水再生廢水和稀土行業(yè)萃取廢水，屬于典型的高鹽高氯廢水。

　　化學制水是指利用離子交換樹脂脫除水中無機鹽，流程為陽離子交換樹脂床+陰離子交 換樹脂床+混合床，出水為脫鹽水，用于鍋爐補水或其它對進水要求較高的生產(chǎn)設備;進水一 般為工業(yè)水、地下水。離子交換樹脂使用一段時間后交換容量達到飽和或者是交換容量下降 需要對其進行再生。再生時采用一定濃度鹽酸、氫氧化鈉和氯化鈉，再生完成后產(chǎn)生的再生 廢水含有大量的氯離子、硫酸根離子、鈉離子及鈣鎂離子。由于再生時所耗的酸量一般要大 于堿量，所以再生廢水需要加入大量堿來調(diào)節(jié)廢水的pH值為中性，這又使廢水的含鹽量增 加，一般來說，化學制水再生廢水的含鹽量在2.0～4.0%(與海水相當)。

　　化學制水工藝的進水一般為地下水或工業(yè)水，水中會含有一定量的有機物，有機物在樹 脂內(nèi)不斷富集，最后在強酸或強堿再生作用下進入到再生廢水中。由于環(huán)保法規(guī)的日益嚴格， 化學制水再生廢水中有機物含量不高(COD一般在80～300mg/L)，但是不能滿足新的排放 標準，需要對其進行處理，然后才能達標排放。

　　稀土萃取工藝是用鹽酸來萃取稀土中的金屬離子，其過程中產(chǎn)生的廢水為萃取廢水。與 化學制水再生廢水一樣，該廢水具有高鹽分、高氯離子特點，都屬于高鹽高氯低濃度有機廢 水。

　　目前對高鹽高氯廢水的處理面臨兩方面的難題，一是廢水的高鹽分的影響。如果采用處 理成本較低的生化工藝對其處理，為滿足微生物生存條件，必須攙兌大量其它低鹽分水，攙 兌量一般為再生廢水量的3～4倍，甚至更高，水量的增加必然會帶來處理費用的增加以及其 它不利因素。二是廢水中的有機物雖然濃度較低但是具有難降解性。廢水中的有機物多為腐 質(zhì)酸類的濃縮物，經(jīng)過強酸、強堿溶解后難降解性增大，采用常見處理工藝效果不明顯。

　　高級氧化技術在處理廢水方面有生物法和物理法等優(yōu)勢，在工業(yè)廢水處理中成為研究熱 點，但是大多數(shù)高級氧化技術需要在處理過程中投加大量的氧化劑，而且容易引起二次污染， 所以在大規(guī)模推廣應用中受到制約。電化學氧化也是高級氧化工藝的一種，由于它具有無需 投加氧化劑、無二次污染、處理程度深、對廢水的適應性強等特點在高鹽廢水處理中備受關 注。

　　電解氧化工藝是電化學氧化最具代表性工藝，它工作原理是，電極在外加直流電場的作 用下在表面產(chǎn)生大量的氧化性物質(zhì)，如羥基自由基(·OH)、活態(tài)氧(O)，如廢水中含有較高的 氯離子，同時會產(chǎn)生次氯酸等氧化性物質(zhì)，這些氧化性物質(zhì)通過電子轉(zhuǎn)移等途徑將廢水中有 機物氧化分解成小分子、CO2和H2O2，從而達到降解COD的目的。

　　中國專利CN102964017A提供一種微波電催化氧化高鹽度有機廢水的處理方法，其特征 在于：低溫低壓的廢水經(jīng)加壓后進入換熱器，與微波催化氧化反應管來的高溫廢水交換熱量 后流入電解槽陽極，在電解電流的作用下電解廢水中的鹽分，電解為流動電解;電解后的廢 水混合液進入微波催化氧化反應管，在微波的作用下，廢水中電解鹽產(chǎn)生的氧化劑與廢水中 的有機物在催化劑的催化作用下，把有機物氧化為無機物及無機氣體，經(jīng)過一定時間消解后， 廢水流出微波催化氧化管經(jīng)過電解槽陰極后，再經(jīng)換熱器換熱降溫后排出，可達標排放或進 一步處理。

　　實用新型內(nèi)容

　　本實用新型針對現(xiàn)有技術對化學再生廢水處理過程中的不利因素，提供一種高鹽高氯廢 水處理裝置，不需要催化劑，節(jié)約能耗;降低裝置的復雜程度;裝置結(jié)構(gòu)簡單，更易于大規(guī) 模水量的處理。

　　本實用新型所述的高鹽高氯廢水處理裝置，包括電解反應池，電解反應池和氧化反應池 通過第一管路連接;第一管路與進入電解反應池的第二管路通過第三管路連通;電解反應池 內(nèi)部設置電極，電極通過導線與直流電源連接。

　　氧化反應池上設置攪拌器。

　　第二管路和第三管路上分別設置第一流量控制器和第二流量控制器。

　　電極為鈦銥釕電極或其它類似電極。電極為析氯專用電極。

　　電極為并行排列。

　　電極間距為1.0～10cm。電極間距根據(jù)處理廢水的含鹽量來確定。

　　電極的極板的加電方式可為并聯(lián)式或串聯(lián)式。

　　直流電源采用自動電極電源，根據(jù)設定的時間周期自動切換正、負極。能夠防止廢水中 的鈣鎂離子和有機物在電極表面沉積造成電極“鈍化”。

　　并聯(lián)式為正負極間隔與電源連接。串聯(lián)式為電源正負極只與最外邊的電極連接。

　　本實用新型利用涂有催化材料的析氯專用電極對部分再生廢水中的氯離子進行電解，使 其成為含有次氯酸和氯氣的混合液，然后利用該混合液對另一部分廢水進行氧化處理�；旌� 液中的次氯酸易得到電子具有強氧化性，同時在水中產(chǎn)生氧化性物質(zhì)。其反應機理為：

　　2Cl-→Cl2↑+H2O+2e;

　　Cl2+H2O→HClO+HCl;

　　HClO→HCl+[O];

　　2ClO-+H2O→2/3HClO3+4/3HCl+[O]+2e;

　　ClO-+2e+2H+→Cl-+H2O。

　　操作流程為：待處理廢水一部分經(jīng)流量控制器控制流量進入電解反應池，在直流電源所 加直流電場作用下，廢水中的氯離子在析氯專用電極表面或附近轉(zhuǎn)化為具有強氧化性的次氯 酸和氯氣，使該部分廢水成為具有氧化性的混合液;待處理廢水剩余部分經(jīng)流量控制器控制 流量與電解反應池出來的混合液一同進入氧化反應池，在攪拌器的攪拌作用下混合后進行氧 化反應，出水達標排放。

　　在待處理廢水水量一定的前提下，進入電解反應池廢水的量可根據(jù)對廢水的處理程度進 行調(diào)節(jié)：如果氧化反應池出水有機物含量高于排放標準，可加大進入電解反應池的廢水量， 反之可適當降低進入電解反應池的廢水量。

　　與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

　　(1)對廢水處理過程中無需投加氧化劑，無二次污染，屬于“綠色工藝”，節(jié)約能耗。

　　(2)通過調(diào)節(jié)進入電解反應池廢水的量來控制對待處理廢水的處理程度，在保證處理效 果的基礎上降低電能消耗，有利于降低處理費用。

　　(3)對待處理廢水水質(zhì)變化具有較好的抗沖擊性。當待處理廢水水質(zhì)變化較大時可及時 調(diào)節(jié)進入電解反應池廢水的量來保證氧化反應池出水能夠滿足排放標準。

　　(4)降低了裝置的復雜程度;裝置結(jié)構(gòu)簡單，更易于大規(guī)模水量的處理。