电化学阴阳极联合处理废水的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及化学工业废水的电化学阴阳极联合处理装置，尤其是涉及一种 TDI废水的预处理装置。
【背景技术】
[0002] TDI(甲苯二异氰酸脂）是聚氨脂塑料的主要原料之一，广泛应用于软泡、弹性 体、合成革浆料、胶粘合剂、涂料、纤维和皮革织物涂饰剂等生产领域，为高附加值产品。在 TDI生产过程中主要产生两种废水，一种是硝化工序产生的废水为硝化水，其硝基苯类含 量为150~250mg/L，C0D为3500~5000mg/L ;二是加氢还原过程中产生的氢化水，其主 要成份是2,4-二氨基甲苯和2,6-二氨基甲苯，总质量浓度约为200-400mg/L，C0D高达 6000-10000mg/L。产生的这两种废水属于难降解工业废水，其有机物浓度高、毒性大、污染 严重，不仅对环境造成危害，还会威胁人类健康。
[0003] 目前，对难降解工业废水的处理研究甚多，常用的处理技术主要有：焚烧法、化学 氧化法、生物法等。众所周知，焚烧法投资大，运行费用高，且焚烧时会造成烟气污染，会发 生污染物转移。生物处理方法虽然能使污染物最终无机化、矿物化，且具有较高的经济性和 处理效率，为人们所偏爱，但其处理含有较多难降解有机物或生物毒性的工业废水较为困 难。化学氧化法，需加入氧化剂，容易引起二次污染，不利于后续生化处理。"含硝基苯、苯胺 污染物废水的处理方法" CN200610012900公布了一种TDI废水的处理方法，其用铁基-双 氧化催化氧化法对TDI废水进行处理，该方法有较好的处理效果，但长时间运行后易板结 和钝化降低了废水的处理效果，填料需要及时补充反应消耗的铁，也进一步增加了劳动力 成本。另外，反应中会产生较多铁泥，铁泥属于危险废物，导致其处理费用较高。
[0004] 宋卫锋等人发表的期刊文献《DSA类电极催化降解硝基苯动力学及机理的研究》中 用电化学催化系统对硝基苯废水进行处理研究，指出了 DSA类电极对硝基苯废水的较高催 化性能。谢光炎等人的期刊文献《难降解有机物对硝基苯酚的电化学氧化工艺研究》中Pb02为阳电极，采用三室电解室，研究了难降解有机物对硝基苯酚的电化学氧化的电解工艺和 降解机理。200mL对硝基苯酚的浓度可降低到lmg/L以下，B0D值可大幅度提高，此工艺研 究对后续生化处理有着重要的实用价值。史艳华等人的期刊文献《贵金属氧化物涂层电极 催化降解苯胺》中描述的以自制的贵金属氧化物涂层电极为阳极，钛电极为阴极的电化学 装置，能够有效地降解苯胺，苯胺去除率可提高到80. 5%。以上方法均是单独处理一种废 水，而本实用新型中阴阳两极同时作用，阴极和阳极分别处理硝化水（主要含硝基苯）和氢 化水（主要含苯胺），使得电极处理效率较单电极大大提高。 【实用新型内容】
[0005] 针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种电化学阴阳极联合处理废水的装 置，提高废水处理效率，加强可操作性，使得废水的可生化性大大提高。
[0006] 电化学处理废水技术其基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或间 接电化学转化，即直接电解和间接电解。阳极是发生氧化反应过程，通过有催化活性的电极 反应直接或间接产生H0·自由基，H0·自由基具有极强的氧化作用，污染物在阳极表面氧 化，从而有效降解难生化污染物，使其转化成易生物降解的物质，甚至转化成无机物，去除 污染物。阴极是发生还原反应，污染物在阴极表面被还原而得以去除，从而可提高有机物的 可生化性。因此，电化学水处理技术作为生物处理的前处理是非常有效的。
[0007] 根据本实用新型的电化学阴阳极联合处理废水的装置，包括：
[0008] 电解槽；
[0009] 隔膜，设置在电解槽中，将电解槽分为相互独立的阳极室和阴极室，其中阳极室和 阴极室分别用于处理可氧化、还原的有机废水；隔膜为聚丙烯膜，其孔隙允许无机离子通过 但不允许有机分子通过；
[0010] 至少一个阳极和至少一个阴极，所述至少一个阳极设置在阳极室中，所述至少一 个阴极设置在阴极室中。
[0011] 在本实用新型的一个具体实施例中，其中阳极采用i3-Pb02/Sn02_Sb 203/Ti网状电 极，Ti网为基体，Sn02-Sb203为中间层，0-PbO2为外层。Sn0 2-Sb203中间层和0-PbO2外层对 苯胺类废水具有很强的氧化催化活性，可显著提高反应速率。优选情况下，其中Sn02-Sb20 3中间层和β -PbOjF层的总厚度为0. 5-3mm。，
[0012] 阴极可采用不锈钢、铜、铅等金属，优选采用不锈钢316L作为阴极，采用不锈钢 316L作为阴极处理硝化水产生的气体少，反应效率高。
[0013] 为提高电极与废水的接触面积，阳极和阴极都优选采用多孔网状电极板，其中多 孔网状电极板的孔径为0. 3-0. 5_。
[0014] 在本实用新型的一个优选实施例中，隔膜采用微米级聚丙烯材质。隔膜厚度优选 为 200-700 μm。
[0015] 在本实用新型的一个具体实施例中，其中阳极室用来处理苯胺类废水，阴极室用 来处理硝基苯类废水。
[0016] 阳极发生氧化反应，可把苯胺类氧化为醌类，甚至断开苯环最后成为二氧化碳和 水；阴极发生还原反应，硝基苯被还原成苯胺类。阴阳两极同时发挥作用，使得处理效率较 单电极作用大大增强。
[0017] 本实用新型的废水电化学处理技术，是一种清洁的处理工艺，不需要另外添加化 学药剂，可大大减少污泥量，避免了二次污染问题；电化学系统设备相对简单，电化学过程 在常温常压下进行，其化学过程的主要运行参数是电流和电位，易于控制和测定；电化学处 理效率高，通过控制电流、电位，硝基苯去除率可达80%，苯胺类的去除率高达90%。保证 废水的可生化性大大增强。这种定制式的设计，针对性强，可以同时处理TDI行业两种难以 处理的含有苯环的高浓度废水，提高了电效率。
【附图说明】
[0018] 图1为根据本实用新型的电化学阴阳极联合处理废水的装置示意图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图并通过具体实施例来进一步描述本实用新型的电化学阴阳极联合 处理废水的装置。本领域技术人员应该理解，所列举的实