一种隔膜体系中阴阳极协同作用电化学反应装置的制作方法

文档序号:11467937阅读:473来源:国知局

本实用新型涉及一种染料废水处理装置及处理方法,具体涉及一种隔膜体系中阴阳极协同作用的电化学反应装置及其使用方法,属于废水处理技术领域。



背景技术:

染料废水是工业水污染的主要污染源之一,被认为是环境污染行业难处理废水之一。目前,水处理的工艺无论是物理、化学还是生物方法都层出不穷,但因为本身条件限制处理效果并不理想。电催化高级氧化技术是最近发展起来的新型高级氧化工艺,因其处理效率高、操作简便、与环境友好等优点引起了研究者的广泛注意。电化学法是高级氧化技术一种,但是传统电化学氧化技术由于电极材料单一,装置不易操作,降解有机物的电流效率低,能耗高,难以实现工业化。



技术实现要素:

为解决上述问题,本实用新型提出了一种隔膜体系中阴阳极协同作用电化学反应装置,其操作简单,反应条件容易控制、占地面积小,并且降解效率高能耗小。

一种隔膜体系中阴阳极协同作用的电化学反应装置,包括电极极板、隔膜、电解槽、曝气装置、直流稳压电源;阴阳极分别采用活性炭纤维毡缚在钛板上的三维多孔电极和钛基钌铱涂层电极,电解槽中间布置材料为涤纶729的隔膜,曝气装置包括设置于电解槽内的曝气头及连接曝气头的空气压缩机。

进一步地,所述电解槽尺寸为200×150×150mm。

进一步地,所述的曝气头和空气压缩机连接的管路上设有调节曝气量大小的转子流量计。

进一步地,所述阳极板和阴极板的规格为100×100mm,且阳极板和阴极板之间的间距可调。

进一步地,所述隔膜规格为150×150mm。

进一步地,所述电解槽在距池底高10cm处对应阴阳极室位置各设置一个取样口,电解槽底部设置排水阀。

上述阴阳极同时作用电化学反应装置,其使用方法包括如下步骤:

第一步,调节电解槽内侧阳极板和阴极板间距,安装隔膜,并将废水导入到电解槽内;

第二步,设置电压,调节曝气量,每隔一段时间取水样监测废水指标,直至出水达到排放指标后排放。

本实用新型的有益效果

本实用新型与现有技术相比较,本实用新型提出了一种阴阳极同时作用电化学反应装置及其使用方法具有以下优点:

1、利用电化学法将污染物质去除,解决了传统出水处理工艺利用物理和生物法的不足;比传统单纯的阴阳极共同作用催化氧化降解效果更好,不但避免了以往工艺所带来的二次污染,也获得了更佳的去除效果。

2、利用具有电催化活性的DSA阳极的氧化作用和氧阴极还原产生的过氧化物的强氧化性共同作用,将染料废水中的污染物去除,因而对染料废水中的COD和色度有较好的去除效果,弥补传统单极电极处理上的不足,具有操作简单,反应条件容易控制、占地面积小,处理效果好,能耗低等优点。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

1.电解槽,2.阳极板,3.阴极板,4.隔膜,5.曝气头,6.空气压缩机,7.转子流量计,8.直流稳压电源。

具体实施方式

下面根据附图和实施例详细描述本实用新型。

实施例:如图1所示,本实用新型一种隔膜体系中阴阳极协同作用的电化学反应装置,包括电极极板、隔膜4、电解槽1、曝气装置、直流稳压电源8;阴阳极3、2分别采用活性炭纤维毡缚在钛板上的三维多孔电极和钛基钌铱涂层电极,电解槽1中间布置材料为涤纶729的隔膜4,曝气装置包括设置于电解槽1内的曝气头5及连接曝气头5的空气压缩机6。

所述电解槽1尺寸为200×150×150mm。

所述的曝气头5和空气压缩机6连接的管路上设有调节曝气量大小的转子流量计7。

所述阳极板2和阴极板3的规格为100×100mm,且阳极板和阴极板之间的间距可调,阳极板2和阴极板3分别通过卡槽连接在电解槽1内,通过调节卡槽位置调节两者之间的距离。

所述隔膜4规格为150×150mm。

所述电解槽1在距池底高10cm处对应阴阳极位置各设置一个取样口,电解槽1底部设置排水阀。

本实用新型阴阳极同时作用电化学反应装置,其使用方法包括如下步骤:

第一步,于电解反应槽内,控制阳极板和阴极板间距为60mm,将活性炭纤维毡缚在钛板上的三维多孔电极作为反应的阴极材料,钛基钌铱涂层作为反应的阳极材料,将涤纶729作为隔膜材料置于电解槽中间,并将废水导入到电解槽内。具有工艺简单、易调整、低成本、高去除的特点,对染料废水有有效的去除作用。

第二步,将染料废水导入到电解槽内,向反应装置内投加电解质Na2SO40.02mol/L,调节电流密度为35mA/cm2,供空气量调节到30mL/S;打开直流稳压电源和空气压缩机,每隔10min通过取样口取水样监测废水指标,直至出水达到排放指标后排放;通过隔膜体系中的阴阳两极协同作用降解有机物,试验为隔膜体系,在电解反应开始后,阴极室很快处于碱性条件,在三维多孔电极表面,通过外界曝气提供的氧气的阴极还原产生的H2O2,并进一步生成·OH、由于它们具有更强的氧化能力,因此对有机污染物的降解能力更强。与此同时阳极室处于酸性条件,具有催化行为的钛基钌铱涂层电极直接对有机物进行的降解。阳极表面存在两种状态“活性氧”。两种状态下的“活性氧”通过电化学燃烧和电化学转化两种方法对有机物进行氧化。达到有效去除废水的目的。

由于实际应用的废水成分复杂,若能与其他工艺联用进行改进,以使其更广泛的应用于废水处理中,将取得更好的应用。

上面所述的实施仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下,本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入到本实用新型的保护范围,本实用新型请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。

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