专利名称：金刚石膜电极处理有害废水的技术与装置的制作方法
技术领域：
本发明属于环保技术处理领域，具体涉及有害废水处理的技术与装置。
背景技术：
随着世界范围的污染情况的快速增长，环境保护和资源的保持已经成为将来科技发展主要方向。目前水资源的保护日益成为人们的关注焦点。有机类化学污染作为有害废水污染源的一个重要部分，(主要技术指标COD-化学耗氧量)。目前主要处理手段是生物降解技术，但处理速度缓慢并且不能适应高浓度污染情况。电化学氧化处理对工业废水的处理扮演着十分重要的角色，氧化过程在降低有毒污染或至少在使之转化为生态相容方面越来越受到人们的关注，在国外，电解法水处理技术被称为“环境友好”技术(Environment FriendlyTechnology)。而金刚石膜电极以其优异的物理化学性质成为最佳的侯选者。利用高级氧化处理(AOP)技术广泛用于降解或分解有机污染物，生成无害或生物可降解的低级有机物。
发明内容
本发明目的就是提供一种能去除工业废水的主要有害污染源，使工业废水尤其是高浓度有机类化学污染能达完全降解或可生成无害或生物可降解的低级有机物的金刚石膜电极处理有害废水方法。
本发明的主要特点是高硼掺杂金刚石膜电极具有良好的导电性，高硼掺杂金刚石膜电极在水介质中有很高的氧化电位，因此高硼掺杂金刚石膜电极不仅使水介质可同时进行氧化作用、还原作用以及浮除作用；且电极电流可提高2-3个数量级。这种电化学阳极氧化电位足以高效地产生出具有强氧化降解能力的氢氧自由基等各种氧化物。
本发明的另一个特点是这种高硼掺杂金刚石膜电极有很高的化学和电化学稳定性、没有有机物和生物化学物的吸附(与其他电极不同，它没有电极表面的氧化还原过程)、其电化学响应在很长的时间内保持稳定、耐腐蚀等。
实施是在金刚石膜电极处理有害废水处理装置中进行，高硼掺杂金刚石膜电极是利用灯丝法化学气相沉积法(HFCVD)在耐高温材质衬底上，例如钛、钽、钨、硅、硬质合金。衬底面积2cm2-3m2，沉积厚度为2μm-500μm高硼掺杂金刚石膜。
下面结合附图对本发明专利作进一步说明。
附图1是本发明专利的俯视示意图。附图1表明，[1]、[3]分别为进水口和出水口，[2]为掺硼金刚石膜电极。
附图2是本发明专利的侧视示意图。附图2表明，[1]为掺硼金刚石膜电极。[2]为进水或出水口。
具体实施例方式
实施例1是以噻唑啉类为主要污染的味精生产废水为例。水介质通过高硼掺杂金刚石膜电极废水处理装置的流速分别为10ml/S和15ml/S，所施电压为直流10V，电极电流分别为1A。通过该化工厂检验证实，原味精厂生产废水COD数值104mg/ml，而通过高硼掺杂金刚石膜电极废水处理装置后COD数值2×103mg/ml和9×103mg/ml。剩余COD数值主要是由于废水中所含无害的氯化钠所致。
实施例2是以硫化物为主要污染的染料厂生产废水为例。水介质通过高硼掺杂金刚石膜电极废水处理装置的流速为15ml/S，所施电压为直流10V，电极电流为0.9A。通过该染料厂检验证实，原生产废水COD数值9×103mg/ml，而通过高硼掺杂金刚石膜电极水处理装置后的COD数值为1.2×103mg/ml。剩余COD数值主要是由于废水中所含无害的氯化钠所致。
电化学在有害废水处理上有广泛的应用，尤其是高硼掺杂的金刚石膜电极，以其优异的电化学性质正在成为一种替代传统电极的材料，是一个具有广阔前景的领域。高硼掺杂金刚石膜电极在水处理方面的应用具有化学性能稳定、结构稳定、电势高等独特性能，具有传统电极无法企及的特性，将在废水处理得到广泛的应用。
本发明符合节省水资源的环保意识，不仅实用性高，而且具有产业利用价值。
权利要求
1.金刚石膜电极处理有害废水的技术与装置，本发明的特征在于所述方法是利用电化学方法，以使有害废水在采用高硼掺杂金刚石膜电极废水处理装置内进行高效直接或者间接氧化分解的方法。
2.根据权利要求1所述的金刚石膜电极处理有害废水的技术与装置，其特征在于其电极为高硼掺杂金刚石膜电极。
3.根据权利要求1所述的金刚石膜电极处理有害废水的技术与装置，其特征在于金刚石电极面积可随着所处理水流量加大而加大。
4.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于两极板间距离根据两板间所施电压随处理实际条件确定，施加电压2.5V-100V。
5.根据权利要求2所述的使用方法，其特征在于高硼掺杂金刚石膜电极衬底为耐高温材质，例如钛、钽、钨、硅、硬质合金。
6.根据权利要求2所述的金刚石膜电极处理有害废水的技术与装置，其特征在于其电极也可为多层电极，电极可为固定式也可为插板式结构组成电解槽。
7.根据权利要求2和4所述的使用方法，其特征在于两极(阳极和阴极)均可为高硼掺杂金刚石膜电极；也可以阳极为高硼掺杂金刚石膜电极，阴极为一般金属电极。
全文摘要
本发明属于环保技术处理领域，具体涉及一种能高效电化学氧化分解去除工业废水的主要有害污染源，使工业废水尤其是高浓度有机类化学污染能达完全降解或生成无害或生物可降解的低级有机物的金刚石膜电极处理有害废水方法。其具有运行费用低廉，易于安装，无需添加任何化学试剂。总体来说金刚石电极在废水处理方面的应用具有化学性能稳定、结构稳定、电势高等独特性能，具有传统电极无法企及的特性，将在废水处理得到广泛的应用。
文档编号C02F1/48GK1757608SQ20041008487
公开日2006年4月12日 申请日期2004年10月9日 优先权日2004年10月9日
发明者潘鹏, 常明, 孙伟, 曲长庆 申请人:天津理工大学