公布日：2024.12.13
申請日：2023.06.12
分類號：C02F1/463(2023.01)I;C02F1/461(2023.01)I;C02F1/467(2023.01)I;C02F1/469(2023.01)I;C02F103/10(2006.01)N;C02F101/14(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發明屬于廢水處理技術領域，公開了一種高含鹽煤化工廢水的電化學處理方法和應用，該電化學處理方法包括：(1)將高含鹽煤化工廢水注入電化學反應器中，以可溶性金屬電極為陽極，形穩電極為陰極進行電絮凝反應，同時配合粒子電極的吸附作用，去除廢水中的氟離子；(2)經過步驟(1)處理后，在電化學反應器內對電極進行倒極，以形穩電極為陽極，可溶性金屬電極為陰極進行電氧化反應，同時配合粒子電極的吸附和電氧化降解作用，去除廢水中的難降解有機物；(3)使經過步驟(2)處理后的廢水進入過濾裝置，過濾后排出。本發明的方法操作步驟簡便，占地面積小，適用于處理高含鹽煤化工廢水中的難降解有機物。
權利要求書
1.一種高含鹽煤化工廢水的電化學處理方法，其特征在于，該電化學處理方法包括：(1)將所述高含鹽煤化工廢水注入電化學反應器中，以可溶性金屬電極為陽極，形穩電極為陰極進行電絮凝反應，同時配合粒子電極的吸附作用，去除廢水中的氟離子；(2)經過步驟(1)處理后，在所述電化學反應器內對電極進行倒極，以所述形穩電極為陽極，所述可溶性金屬電極為陰極進行電氧化反應，同時配合所述粒子電極的吸附和電氧化降解作用，去除廢水中的難降解有機物；(3)使經過步驟(2)處理后的廢水進入過濾裝置，過濾后排出。
2.根據權利要求1所述的電化學處理方法，其中，當經過步驟(1)處理后的廢水中的氟離子濃度達到電化學氧化進水要求后，進行倒極；優選地，當經過步驟(1)處理后的廢水中的氟離子濃度為5mg/L以下時，進行倒極。
3.根據權利要求1所述的電化學處理方法，其中，所述可溶性金屬電極為鋁電極、鐵電極或者鋁鐵合金電極；所述形穩電極為鈦基金屬涂層氧化物電極或者摻硼金剛石膜電極；所述金屬涂層氧化物優選為釕、銥、鈦、銠、錫、銻、鉑和鉛的氧化物的一種或多種；所述粒子電極為活性氧化鋁和/或活性炭。
4.根據權利要求1所述的電化學處理方法，其中，所述電化學反應器內的陽極和陰極為一組或多組；當所述陽極和陰極為一組時，所述粒子電極設置于所述陽極和陰極的極板之間；當所述陽極和陰極為多組時，所述陽極和陰極為交叉排列；所述粒子電極設置于相鄰的兩個極板之間。
5.根據權利要求1所述的電化學處理方法，其中，所述陽極和陰極的極板間距為3.0-10.0cm。
6.根據權利要求1所述的電化學處理方法，其中，所述粒子電極的投加量為20-40g/L。
7.根據權利要求1所述的電化學處理方法，其中，所述電化學反應器的電流密度為25-50mA/cm2。
8.根據權利要求1所述的電化學處理方法，其中，所述電絮凝反應和電化學氧化反應的時間各自獨立的為10-40min。
9.根據權利要求1所述的電化學處理方法，其中，所述高含鹽煤化工廢水中的氟含量為60-180mg/L。
10.權利要求1-9中任意一項所述的電化學處理方法在處理高含鹽煤化工廢水中的應用。
發明內容
本發明的目的是提供一種高含鹽煤化工廢水的電化學處理方法及應用，高含鹽煤化工廢水中氟離子含量高，硫酸根含量高，高的硫酸根含量會影響氟離子的去除，本發明的處理方法通過電絮凝反應和粒子電極的吸附作用先去除大部分氟離子，使氟離子濃度達到電化學氧化進水要求時，再通過倒極進行電氧化反應以及配合粒子電極的吸附和電氧化降解作用對廢水中難降解有機物進行處理；本發明的方法操作步驟簡便，占地面積小，適用于處理高含鹽煤化工廢水中的難降解有機物。
為了實現上述目的，本發明的一方面提供一種高含鹽煤化工廢水的電化學處理方法，該電化學處理方法包括：
(1)將所述高含鹽煤化工廢水注入電化學反應器中，以可溶性金屬電極為陽極，形穩電極為陰極進行電絮凝反應，同時配合粒子電極的吸附作用，去除廢水中的氟離子；
(2)經過步驟(1)處理后，在所述電化學反應器內對電極進行倒極，以所述形穩電極為陽極，所述可溶性金屬電極為陰極進行電氧化反應，同時配合所述粒子電極的吸附和電氧化降解作用，去除廢水中的難降解有機物；
(3)使經過步驟(2)處理后的廢水進入過濾裝置，過濾后排出。
本發明的另一方面提供上述電化學處理方法在處理高含鹽煤化工廢水中的應用。
本發明的技術方案具有如下有益效果：
本發明中，電絮凝和電化學氧化設置在同一個電化學反應器中，通過電源正負極轉換實現電極板的陰陽極轉換，可溶性金屬電極做陽極時發生電絮凝去除水中氟離子，粒子電極對氟離子也有吸附作用，氟離子濃度達到電化學氧化進水要求后形穩電極作為陽極對廢水中難降解有機物進行處理，粒子電極一方面起到吸附難降解有機物的作用，另一方面有效利用了電解空間，起到強化電場的作用，能夠對廢水中有機物進行氧化降解處理。兩種電極的倒極處理能夠防止電極鈍化現象的產生，還對粒子電極起到了再生的作用。
本發明設備工藝簡單，操作簡便，能耗低，處理過程無需加入藥劑，產泥量低，無二次污染，能夠實現對高含鹽煤化工廢水中難降解有機物的綠色高效處理。
（發明人：孫杰;魏新;謝文州;任志峰;楊玉;劉金香;常磊）
