一种电化学氧化装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电化学氧化装置，该装置包括壳体、进水口、液体分布器、阳极床、阴极床、微电解填料、出水口、电源、填料卸口、填料压板、溢流堰，用该装置处理焦化废水可以将难降解有机物氧化降解为二氧化碳、水和无机离子等无害物质，和传统电化学方法相比降低了处理废水所需的能耗，能有效节约成本，该装置本身易于管理，操作简单且运行稳定。
【专利说明】ー种电化学氧化装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及ー种电化学氧化装置，属于焦化废水污染控制领域。
【背景技术】
[0002]焦化废水主要来自炼焦、煤气净化及化工产品的精制等过程，产生大量以含酚类化合物为主的高浓度有机废水，水质成分复杂，随原煤和炼焦エ艺的不同而变化，含有许多难以生物降解的芳香族有机物、杂环及多环化合物，是ー种较难处理的エ业废水。
[0003]现有的焦化废水处理方法主要可分为物理化学方法和生物化学方法，生物化学法因其处理成本低，是迄今为止焦化废水处理最有效、也是应用最广的方法，目前国内多采用优化的活性污泥法对焦化废水进行处理，处理后出水含酚、氰两项指标，可达到排放标准的要求，但COD和氨氮浓度仍然较高，对环境有较大危害，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，这类技术是通过运用电、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，甚至直接降解成为ニ氧化碳、水和无机离子等无害成分，但一般能耗较大,且处理成本较高。
[0004]A/0、A2/0和其他组合エ艺的实施，需要配套的装置，而焦化废水处理装置中，核心単元为反应器，常用反应器有序批式活性污泥法反应器(SBR)、固体床反应器和好氧流化床反应器等，但将上述反应器直接作为A2/0エ艺配套处理装置中的厌氧、缺氧反应器时，需要进水中氨氮浓度低于250mg/L才能使出水中氨氮浓度低于15mg/L，实现达标排放，因此，待处理废水进入反应器前必须进行大量稀释，系统才能稳定运行，这导致系统处理量増大，处理成本增加。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供ー种电化学氧化装置，该装置包括以下部件:包括壳体1、进水口 2、液体分布器4、阳极床5、阴极床6、微电解填料层7、出水ロ 8、电源9、填料卸ロ 10、填料压板13、溢流堰15，进水口 2设置在壳体I的下部，液体分布器4设置在进水口处，在液体分布器4上方设置4层以上的阳极床5，阳极床5上方设置4层以上的阴极床6，阳极床5或阴极床6设于填料压板13之上，微电解填料层7填充在阳极床或阴极床与填料压板13之间，溢流堰15设置在壳体I内壁上，溢流堰15设置在壳体I内壁上，出水ロ 8设置在壳体I上，垂直方向上高于溢流堰15底部，低于溢流堰15堰ロ最低点，水经溢流堰15流到出水ロ 8处，阴极床和阳极床分别用导线串连在一起，电源分别与串联后的阴极床6和阳极床5连接，填料卸ロ 10设置在壳体上，进水口处设有流量计。
[0006]本实用新型所述的壳体I为圆柱体，反应器塔的直径为1600mm以上，高径比为3:1?5:1。
[0007]本实用新型所述的液体分布器4为排管式喷淋器，液体分布器4设置在入水ロ处，其中喷孔的孔径为3?5mm，孔数为100?200个/m2，液体分布器4可保证液体在塔截面上分布均匀。
[0008]本实用新型所述的微电解填料层7由螺旋长条状碳钢屑组成，其中碳钢屑的公称直径为38~76mm，长度范围为6(Tl20mm，微电解填料和电极材料根据实际消耗情况进行不定期补充，检修周期为3飞个月，以保证反应器有效运行，达到理想的处理效果。
[0009]本实用新型所述的阳极床5包括填料支撑板、筛网、阳极材料17，在阳极材料的上面放置填料支撑板，填料支撑板上放置筛网，阳极床间的间距为20(T400mm，其中阳极材料为Ti/Sn02阳极材料或者Ti/Ti02阳极材料，均采用常规方法制备得到。
[0010]本实用新型所述的阴极床6包括填料支撑板、筛网、阴极材料16，在阴极材料的上面放置填料支撑板，填料支撑板上放置筛网，阴极床间的间距为20(T400mm，其中阴极材料可以采用常规方法制备得到，具体步骤如下:
[0011]将聚丙烯腈纤维在200 0C ^400 °C下用浓度为20%~40%的磷酸溶液浸溃处理SO^lOOmin后，用蒸馏水洗涤聚丙烯腈纤维至pH为6.8^7.2，置于室温下晾干，随后在7000C~1000°C条件下烘焙2(T30min进行炭化，自然冷却至室温后编织为网状结构的毡、布或者纸中的一种，即得到活性炭纤维阴极材料。
[0012]本实用新型所述的填料支撑板为市售的分块式气体喷射支承板、栅格式支承板、升气管式支承板三种中的一种，支撑板使得布水更加均匀，有效防止沟流和壁流现象发生，支承板的厚度为3~5mm，圆孔/方孔孔径范围为l(Tl5mm，填料压板为市售的丝网压板，网孔的孔径范围为15~28_，筛网采用市售的不锈钢轧花网，网孔范围为4~12目。
[0013]本实用新型所述的电化学氧化的装置在处理焦化废水中的应用，具体步骤如下:在常温常压下，按15(T200g/L的添加量在待处理焦化废水中添加NaCl或Na2SO4，然后将焦化废水以10(Tl20m3/d的流量输入反应器，水流方式为上流式，外加电压为1.(T15V，电流密度为5(T300A/m2，废水与填料的总接触时间为1.5^2.5h，微电解填料与焦化废水的质量比为 0.5:1 ~1.0:1。[0014]本实用新型中出水口位置高于填料，使得电化学填料不会由于暴露于空气中而板结。
[0015]本实用新型中阳极床和阴极床固定于壳体上，各层可拆卸，还可根据不同要求调节阳极和阴极极板的间距。
[0016]本实用新型中填料卸口 10的结构与人孔相似，直径为450mm以上，按方便卸料的原则在壳体的任意位置上设置填料卸口，填料卸口内设置挡板。
[0017]溢流堰15选用齿形堰，能有效抑制由于溢流不稳定而造成液层分布不均匀的现象，从而提高装置处理效率。
[0018]本实用新型的有益效果如下:
[0019](I)本实用新型提供的装置能强化电化学降解效果，阳极氧化和填料微电解均能够有效去除焦化废水中C0D,对含有偶氣、碳双键、硝基、卤代基结构的难降解有机物质等都有很好的降解效果，针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化降解废水的处理，B0D/C0D值可提高0.1~0.3，即提高废水的可生化性，废水中COD去除率为55~80%左右，色度去除率为60~90% ；
[0020](2)本实用新型提供的装置反应条件温和，操作简便，反应条件为常温、常压、低电压，电解反应器中电极材料、填料无需更换，只需补充；[0021](3)本实用新型提供的装置应用灵活，能減少占地面积，降低运行成本和处理费用，可作为焦化废水常规生化处理的预处理，经过本实用新型所提供装置的处理，废水可生化性得到提高，有助于后续生化处理对废水中污染物的高效降解，同时也可作为焦化废水常规生化处理的深度处理，进一歩降解废水中的污染物，使出水中COD和氨氮含量达标；
[0022](4)本实用新型的系统在操作时，无需添加任何化学试剂，无二次污染，属于緑色化学技术，该方法处理效果好，操作运行方便，特别适用于含盐量高、色度大的难降解焦化废水的处理，既可以作为预处理技术，也可以作为深度处理技木。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型装置的结构示意图；
[0024]图2是本实用新型图1中A部分的局部放大示意图；
[0025]图3是本实用新型溢流堰结构示意图；
[0026]图中:I是壳体，2是进水口，3是流量计,4是液体分布器,5是阳极床,6是阴极床，7是微电解填料层，8是出水口，9是电源，10是填料卸ロ，11是限位板，12是填料支撑板，13是填料压板，14是筛网，15是溢流堰，16是阴极材料，17是阳极材料。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型作进ー步说明，但本实用新型保护范围并不限于所述内容。
[0028]实施例1
[0029]本实施例中的电化学氧化装置包括壳体1、进水口 2、液体分布器4、阳极床5、阴极床6、微电解填料层7、出水ロ 8、电源9、填料卸ロ 10、填料压板13、溢流堰15，进水口 2设置在壳体I的下部，液体分布器4设置在进水口处，在液体分布器4上方设置4层以上的阳极床5，阳极床5上方设置4层以上的阴极床6，阳极床5或阴极床6设于填料压板13之上，微电解填料层7填充在阳极床或阴极床与填料压板13之间，溢流堰15设置在壳体I内壁上，溢流堰15设置在壳体I内壁上，出水ロ 8设置在壳体I上，垂直方向上高于溢流堰15底部，低于溢流堰15堰ロ最低点，水经溢流堰15流到出水ロ 8处，阴极床和阳极床分别用导线串连在一起，电源分别与串联后的阴极床6和阳极床5连接，填料卸ロ 10设置在壳体上，进水口处设有流量计，如图1所示。
[0030]本实施例中装置为圆柱体壳体，反应器塔的直径为1600 mm，其高径比为3:1。
[0031]本实施例中液体分布器4为排管式喷淋器,液体分布器4设置在入水ロ处，其中喷淋器喷孔的孔径为5mm，孔数为100个/m2，液体分布器4可保证液体在塔截面上分布均匀，出水ロ位置高于填料，使得电化学填料不会由于暴露于空气中而板结。
[0032]本实施例中微电解填料层7由螺旋长条状碳钢屑组成，其中碳钢屑的公称直径为38mm,长度范围为60mm,微电解填料和电极材料根据实际消耗情况进行不定期补充,检修周期为3个月，以保证反应器有效运行，达到理想的处理效果。
[0033]本实施例中阳极床5包括填料支撑板12、筛网14、阳极材料17，填料压板上放置阳极材料，填料支撑板上放置筛网，阳极床间的间距为200mm，如图2所示，其中阳极材料制备方法如下:[0034]①用无水乙醇配制SnCl4和SbCl3溶液，溶液中SnCl4的浓度0.2mol/L, SbCl3的浓度0.0lmol/L，然后在溶液中加入浓度为0.25mol/L的氨水，加至溶液中沉淀不再增加为止，沉淀过滤、洗涤3次，然后在50°C下在滤渣中滴加分析纯草酸至其完全溶解，按每IL溶液中加入3.5mL聚乙二醇的比例在溶液中加入聚乙二醇制成溶胶；
[0035]②将步骤①中制备得到的溶胶涂在经打磨、碱洗、酸洗三步处理后的网状钛基体表面，网孔孔径为12mm，钛基体厚度为4.5mm，然后在90°C下烘干25min使溶胶变成凝胶，反复将溶胶涂在网状钛基体表面然后进行烘干，此过程反复进行5次后，在600°C下热处理180min，然后自然冷却降至室温，用蒸馏水洗涤电极表面3次，即可得到清洁的Ti/Sn02阳极材料。
[0036]本实施例中的阴极床6包括填料支撑板、筛网、阴极材料16，在阴极材料的上面放置填料支撑板，填料支撑板上放置筛网，阴极床间的间距为200mm，如图2所示，其中阴极材料的制备方法如下:
[0037]将聚丙烯腈纤维在200°C下用浓度为20%的磷酸溶液浸溃处理IOOmin后，用蒸馏水洗涤聚丙烯腈纤维至PH为6.8，置于室温下晾干，随后在700°C条件下烘焙30min进行炭化，自然冷却至室温后编织为网状结构的毡，即得到活性炭纤维阴极材料。
[0038]本实施例中填料支撑板为市售的分块式气体喷射支承板，填料支承板的板材选用3mm厚的不锈钢板，圆孔的孔径范围为10mm，填料压板13为市售的丝网压板，网孔的孔径范围为15mm，筛网14采用市售的不锈钢轧花网，网孔范围为4目。
[0039]本实施例中阳极床和阴极床通过限位板11固定于壳体上，各层可拆卸。
[0040]本实施例中填料卸口 10的结构与人孔相似，直径为470mm，按填料卸口设置在离地面600_处，填料卸口内设置挡板。
[0041]本实施例中溢流堰15选用齿形堰，能有效抑制由于溢流不稳定而造成液层分布不均匀的现象，从而提高装置处理效率(见图3)。
[0042]本实施例中所述的电化学氧化的装置在处理焦化废水中的应用，步骤如下:本实施例中焦化废水取自云南省开元市解化化工公司焦化废水处理厂的隔油池。
[0043]在常温常压下，按150g/L的添加量在待处理的焦化废水中加入NaCl，然后用泵以IOOmVd的流量将上述焦化废水打入电化学高级氧化装置，废水首先经过阳极床5，废水中的有机物与阳极充分接触，在外接电源9的作用下，阳极表面产生的吸附态.0H，将有机污染物氧化降解为二氧化碳、水和无机离子等无害成分，发生阳极氧化反应，从而初步降低废水中COD和氨氮；
[0044]随后废水进入阴极床6，反应器内的微电解填料7发生微电解过程，其氧化还原、电富集、物理吸附和絮凝沉降作用，不但能去除部分难降解有机物，而且可以产生具有强氧化还原性的中间产物，无选择性的降解废水中剩余有机物，从而实现进一步去除废水中COD和氨氮的目的，废水在反应器中总停留时间为1.5 h，微电解填料与焦化废水的质量比为
0.5:1，废水依次经过阳极床、阴极床，控制外部电源所加电压为1.0V,电流密度为50mA/m2，焦化废水经过一系列的反应后经反应器上端出水口 8排出；
[0045]处理前，焦化废水的COD浓度为4760mg/L，氨氮浓度为160mg/L，色度为110倍，pH=9.3，经过该电化学高级氧化装置处理的焦化废水，其中酚类、苯类、多环芳烃等多种有机污染物以及NH3-N等无机物被有效降解，有效提高废水可生化性，出水COD可降至284.23mg/L,出水色度可降至32倍，氨氮浓度可降至39.42mg/L, pH为8.3。
[0046]实施例2:
[0047]本实施例中的电化学氧化装置包括壳体1、进水口 2、液体分布器4、阳极床5、阴极床6、微电解填料层7、出水ロ 8、电源9、填料卸ロ 10、填料压板13、溢流堰15，进水口 2设置在壳体I的下部，液体分布器4设置在进水口处，在液体分布器4上方设置4层以上的阳极床5，阳极床5上方设置4层以上的阴极床6，阳极床5或阴极床6设于填料压板13之上，微电解填料层7填充在阳极床或阴极床与填料压板13之间，溢流堰15设置在壳体I内壁上，溢流堰15设置在壳体I内壁上，出水ロ 8设置在壳体I上，垂直方向上高于溢流堰15底部，低于溢流堰15堰ロ最低点，水经溢流堰15流到出水ロ 8处，阴极床和阳极床分别用导线串连在一起，电源分别与串联后的阴极床6和阳极床5连接，填料卸ロ 10设置在壳体上，进水口处设有流量计。
[0048]本实施例中装置为圆柱体壳体，反应器塔的直径为2000 mm，其高径比为4:1。
[0049]本实施例中液体分布器4为排管式喷淋器,液体分布器4设置在入水ロ处，其中喷淋器喷孔的孔径为4mm，孔数为150个/m2，液体分布器4可保证液体在塔截面上分布均匀，出水ロ位置高于填料，使得电化学填料不会由于暴露于空气中而板结。
[0050]本实施例中微电解填料层7由螺旋长条状碳钢屑组成，其中碳钢屑的公称直径为50mm,长度范围为90mm,微电解填料和电极材料根据实际消耗情况进行不定期补充,检修周期为5个月，以保证反应器有效运行，达到理想的处理效果。
[0051]本实施例中阳极床5包括填料支撑板、筛网、阳极材料17，在阳极材料的上面放置填料支撑板，填料支撑板上放置筛网，阳极床间的间距为300mm，其中阳极材料制备方法如下:
[0052]①用无水こ醇配制SnCl4和SbCl3溶液，溶液中SnCl4的浓度0.3mol/L, SbCl3的浓度0.015mol/L，然后在溶液中加入浓度为0.4mol/L的氨水，加至溶液中沉淀不再增加为止，沉淀过滤、洗涤4次，然后在60°C下在滤渣中滴加分析纯草酸至其完全溶解，按每IL溶液中加入0.45mL聚こニ醇的比例在溶液中加入聚こニ醇制成溶胶；
[0053]②将步骤①中制备得到的溶胶涂在经打磨、碱洗、酸洗三步处理后的网状钛基体表面钛基体表面，网孔孔径为9mm，钛基体厚度为4mm，然后在100°C下烘干20min使溶胶变成凝胶，反复将溶胶涂在网状钛基体表面然后进行烘干，此过程反复进行7次后，在630°C下热处理160min，然后自然冷却降至室温，用蒸馏水洗涤电极表面4次，即可得到清洁的Ti/SnO2阳极材料。
[0054]本实施例中的阴极床6包括填料支撑板、筛网、阴极材料16，在阴极材料的上面放置填料支撑板，填料支撑板上放置筛网，阴极床间的间距为300mm，其中阴极材料的制备方法如下:
[0055]将聚丙烯腈纤维在300°C下用浓度为30%的磷酸溶液浸溃处理90min后，用蒸馏水洗涤聚丙烯腈纤维至PH为7.0，置于室温下晾干，随后在850°C条件下烘焙30min进行炭化，自然冷却至室温后编织为网状结构布，即得到活性炭纤维阴极材料。
[0056]本实施例中填料支撑板为市售的栅格式支承板，支承板的板材选用4mm厚的不锈钢板，方孔的孔径范围为13mm，填料压板13为市售的丝网压板，网孔的孔径范围为20mm，筛网14采用市售的不锈钢轧花网，网孔范围为8目。[0057]本实施例中阳极床和阴极床通过限位板11固定于壳体上，各层可拆卸。
[0058]本实施例中填料卸口 10的结构与人孔相似，直径为500mm，按填料卸口设置在离地面800mm处，填料卸口内设置挡板。
[0059]本实施例中溢流堰15选用齿形堰，能有效抑制由于溢流不稳定而造成液层分布不均匀的现象，从而提高装置处理效率。
[0060]本实施例中所述的电化学氧化的装置在处理焦化废水中的应用，步骤如下:本实施例中焦化废水取自云南省开元市解化化工公司焦化废水处理厂的一级厌氧池；
[0061]在常温常压下，按175g/L的添加量在待处理焦化废水中加入NaCl，然后用泵以IlOmVd的流量将上述焦化废水打入电化学高级氧化装置，废水首先经过阳极床5，废水中的有机物与阳极充分接触，在外接电源9的作用下，阳极表面产生的吸附态.0H，将有机污染物氧化降解为二氧化碳、水和无机离子等无害成分，发生阳极氧化反应，从而初步降低废水中COD和氨氮；
[0062]随后废水进入阴极床6，反应器内的微电解填料7发生微电解过程，其氧化还原、电富集、物理吸附和絮凝沉降作用，不但能去除部分难降解有机物，而且可以产生具有强氧化还原性的中间产物，无选择性的降解废水中剩余有机物，从而实现进一步去除废水中COD和氨氮的目的，废水在反应器中总停留时间为2 h，微电解填料与焦化废水的质量比为
1.0:1，废水依次经过阳极床、阴极床，控制外部电源所加电压为12V，电流密度为200mA/m2，焦化废水经过一系列的反应后经反应器上端出水口 8排出；
[0063]处理前，焦化废水COD浓度为2450mg/L，氨氮浓度为120mg/L，出水色度为96倍，pH=6.8，经过该电化学高级氧化装置处理的焦化废水，其中酚类、苯类、多环芳烃等多种有机污染物以及NH3-N等无机物被有效降解，有效提高废水可生化性，出水COD可降至218.52mg/L,出水色度可降至28倍，氨氮浓度可降至38.04mg/L, pH为7.46。
[0064]实施例3:
[0065]本实施例中的电化学氧化装置包括壳体1、进水口 2、液体分布器4、阳极床5、阴极床6、微电解填料层7、出水口 8、电源9、填料卸口 10、填料压板13、溢流堰15，进水口 2设置在壳体I的下部，液体分布器4设置在进水口处，在液体分布器4上方设置4层以上的阳极床5，阳极床5上方设置4层以上的阴极床6，阳极床5或阴极床6设于填料压板13之上，微电解填料层7填充在阳极床或阴极床与填料压板13之间，溢流堰15设置在壳体I内壁上，溢流堰15设置在壳体I内壁上，出水口 8设置在壳体I上，垂直方向上高于溢流堰15底部，低于溢流堰15堰口最低点，水经溢流堰15流到出水口 8处，阴极床和阳极床分别用导线串连在一起，电源分别与串联后的阴极床6和阳极床5连接，填料卸口 10设置在壳体上，进水口处设有流量计。
[0066]本实施例中装置为圆柱体壳体，反应器塔的直径为2400 mm，其高径比为5:1。
[0067]本实施例中液体分布器4为排管式喷淋器,液体分布器4设置在入水口处，其中喷淋器喷孔的孔径为3mm，孔数为200个/m2，液体分布器4可保证液体在塔截面上分布均匀，出水口位置高于填料，使得电化学填料不会由于暴露于空气中而板结。
[0068]本实施例中微电解填料层7由螺旋长条状碳钢屑组成，其中碳钢屑的公称直径为76mm,长度范围为120mm,微电解填料和电极材料根据实际消耗情况进行不定期补充，检修周期为3个月，以保证反应器有效运行，达到理想的处理效果。[0069]本实施例中阳极床5包括填料支撑板、筛网、阳极材料17，在阳极材料5的上面放置填料支撑板，填料支撑板上放置筛网，阳极床间的间距为400mm，其中阳极材料制备方法如下:
[0070]①用无水こ醇配制SnCl4和SbCl3溶液，溶液中SnCl4的浓度0.4mol/L, SbCl3的浓度0.02mol/L，然后在溶液中加入浓度为0.5mol/L的氨水，加至溶液中沉淀不再增加为止，沉淀过滤、洗涤5次，然后在70°C下在滤渣中滴加分析纯草酸至其完全溶解，，按每IL溶液中加入5.5mL聚乙二醇的比例在溶液中加入聚乙二醇制成溶胶；
[0071]②将步骤①中制备得到的溶胶涂在经打磨、碱洗、酸洗三步处理后的网状钛基体表面钛基体表面，网孔孔径为6mm,钛基体厚度为4.5mm,然后在105°C下烘干15min使溶胶变成凝胶，反复将溶胶涂在网状钛基体表面然后进行烘干，此过程反复进行8次后，在650°C下热处理150min，然后自然 冷却降至室温，用蒸馏水洗涤电极表面5次，即可得到清洁的Ti/SnO2阳极材料。
[0072]本实施例中的阴极床6包括填料支撑板、筛网、阴极材料16，在阴极材料的上面放置填料支撑板，填料支撑板上放置筛网，阴极床间的间距为400mm，其中阴极材料的制备方法如下:
[0073]将聚丙烯腈纤维在400°C下用浓度为40%的磷酸溶液浸溃处理80min后，用蒸馏水洗涤聚丙烯腈纤维至PH为7.2，置于室温下晾干，随后在1000°C条件下烘焙30min进行炭化，自然冷却至室温后编织为网状结构的纸，即得到活性炭纤维阴极材料。
[0074]本实施例中填料支撑板为市售的升气管式支承板，支承板的板材选用4mm厚的不锈钢板，圆孔的孔径范围为15mm，填料压板13为市售的丝网压板，网孔的孔径范围为28mm，筛网14采用市售的不锈钢轧花网，网孔范围为12目。
[0075]本实施例中阳极床和阴极床通过限位板11固定于壳体上，各层可拆卸。
[0076]本实施例中填料卸ロ 10的结构与人孔相似，直径为450mm，按填料卸ロ设置在离地面700_处，填料卸ロ内设置挡板。
[0077]本实施例中溢流堰15选用齿形堰，能有效抑制由于溢流不稳定而造成液层分布不均匀的现象，从而提高装置处理效率。
[0078]本实施例中所述的电化学氧化的装置在处理焦化废水中的应用，步骤如下:
[0079]本实施例中焦化废水取自云南省开元市解化化工公司焦化废水处理厂的二级好氧池；
[0080]在常温常压下，按200g/L的添加量在待处理焦化废水中加入Na2SO4，然后用泵以120m3/d的流量将上述焦化废水打入电化学高级氧化装置，废水首先经过阳极床5，废水中的有机物与阳极充分接触，在外接电源9的作用下，阳极表面产生的吸附态? 0H，将有机污染物氧化降解为二氧化碳、水和无机离子等无害成分，发生阳极氧化反应，从而初歩降低废水中COD和氨氮；
[0081]随后废水进入阴极床6，反应器内的微电解填料7发生微电解过程，其氧化还原、电富集、物理吸附和絮凝沉降作用，不但能去除部分难降解有机物，而且可以产生具有强氧化还原性的中间产物，无选择性的降解废水中剰余有机物，从而实现进一歩去除废水中COD和氨氮的目的，废水在反应器中总停留时间为2.5h，微电解填料与焦化废水的质量比为
0.7:1，废水依次经过阳极床、阴极床，控制外部电源所加电压为15V，电流密度为300mA/m2，焦化废水经过一系列的反应后经反应器上端出水口 8排出；
[0082]处理前，焦化废水COD浓度为1200mg/L，氨氮浓度为74mg/L，出水色度为80倍，pH=7.4，经过该电化学高级氧化装置处理的焦化废水，其中酚类、苯类、多环芳烃等多种有机污染物以及NH3-N等无机物被有效降解，有效提高废水可生化性，出水COD可降至186.53mg/L,出水色度可降至24倍,氨氮浓度可降至27.42mg/L, pH为6.94。
[0083]实施例4:
[0084]具体过程同实施例2，不同在于阳极材料为Ti/Ti02阳极材料，其制备方法为:
[0085]①按蒸馏水与HF的体积比为1:4的比例在磁力搅拌器作用下往蒸馏水中边搅拌边加入HF得到HF溶液，然后按蒸馏水与钛酸四丁酯的体积比为8:1的比例在HF溶液中加入钛酸四丁酯，搅拌至钛酸四丁酯完全溶解，随后将溶液移至不锈钢反应釜中，将反应釜置于165°C烘箱中保温24h，将溶液冷却、沉淀、离心分离后，用蒸馏水洗涤沉淀至上层液体澄清、在90°C下将沉淀干燥至恒重，然后在370°C下焙烧2.5h后得到TiO2产物，将所得TiO2完全溶于无水乙醇中，即得所需溶胶；
[0086]②将经打磨、碱洗、酸洗三步处理后，网孔孔径为9mm,厚度为4mm的网状钛基体，浸溃在步骤①中制备得到的溶胶中15min，然后在100°C下烘干20min使溶胶变成凝胶，重复上述过程7次后，在630°C下热处理160min，然后自然冷却降至室温，用蒸馏水洗涤电极表面4次，即可得到清洁的Ti/Ti02阳极。
[0087]处理前，焦化废水COD浓度为2450mg/L，氨氮浓度为120mg/L，出水色度为96倍，pH=6.8，经过该电化学高级氧化装置处理的焦化废水，其中酚类、苯类、多环芳烃等多种有机污染物以及NH3-N等无机物被有效降解，有效提高废水可生化性，出水COD可降至372.86mg/L,出水色度可降至21倍，氨氮浓度可降至21.74mg/L, pH为7.28。
【权利要求】
1.一种电化学氧化装置，其特征在于:包括壳体(1)、进水口(2)、液体分布器(4)、阳极床(5)、阴极床(6)、微电解填料层(7)、出水口(8)、电源(9)、填料卸口(10)、填料压板(13)、溢流堰(15)，进水口(2)设置在壳体(1)的下部，液体分布器(4)设置在进水口处，在液体分布器(4)上方设置4层以上的阳极床(5)，阳极床(5)上方设置4层以上的阴极床(6)，阳极床(5)或阴极床(6)设于填料压板(13)之上，微电解填料层(7)填充在阳极床或阴极床与填料压板(13)之间，溢流堰(15)设置在壳体(1)内壁上，出水口(8)设置在壳体(I)上，电源分别与阴极床(6)和阳极床(5)连接，填料卸口(10)设置在壳体上，进水口处设有流量计。
2.根据权利要求1所述的电化学氧化的装置，其特征在于:壳体(1)为圆柱体，反应器塔的直径为1600mm以上，反应器塔的高径比为3:1~5:1。
3.根据权利要求1所述的电化学氧化的装置，其特征在于:液体分布器(4)为排管式喷淋器，液体分布器(4)设置在入水口处，其中喷孔的孔径为3~5mm，孔数为100-200个/m2。
4.根据权利要求1所述的电化学氧化的装置，其特征在于:微电解填料层(7)由螺旋长条状碳钢屑组成，碳钢屑的公称直径为38~76mm，长度范围为60~l20mm。
5.根据权利要求1所述的电化学氧化的装置，其特征在于:阳极床(5)包括填料支撑板、筛网、阳极材料(17)，在阳极材料的上面放置填料支撑板，填料支撑板上设置有筛网，阳极床之间的间距为200~400mm，其中，阳极材料为Ti/Ti02阳极材料或者Ti/Sn02阳极材料。
6.根据权利要求1所述的电化学氧化的装置，其特征在于:阴极床(6)包括填料支撑板、筛网、阴极材料(16)，填料支撑板设置在阴极材料上，填料支撑板上设置有筛网，阴极床间的间距为200~400mm。
7.根据权利要求5或6所述的电化学氧化的装置，其特征在于:填料支撑板为分块式气体喷射支承板、栅格式支承板、升气管式支承板三种中的一种，填料压板为丝网压板，网孔的孔径范围为15~28mm，筛网采用不锈钢轧花网，网孔范围为4~12目。
【文档编号】C02F1/467GK203428965SQ201320464865
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月1日 优先权日:2013年8月1日
【发明者】瞿广飞, 裘伟霞, 吴淼淼, 宁平, 张健 申请人:昆明理工大学