[发明专利]一种活性炭篮作阳极电化学降解有机废水的方法及装置

说明书

技术领域

   本发明属于废水处理技术领域，具体为废水中有机污染物的降解工艺，涉及一种深度处理难降解有机废水的方法及装置，具体涉及一种活性炭篮作阳极、电化学辅助催化氧化降解焦化废水（或其它有机废水）的方法与装置。

背景技术

焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水。化学成分十分复杂，含有大量氨氮、硫化物、氰化物以及多种有生物毒性的有机污染物，色度高、毒性大并且难被生物降解。目前，国内外各个国家对焦化废水的处理都面临严峻的问题，处理难度大，出水水质很难达标已成为困扰焦化废水处理行业几十年来的一大难题。

近年来，有不少发明者通过独创设计、改进流程等研制出了各种废水处理装置和技术，不断地有新的方法和技术用于处理焦化废水，但各有利弊，出水的COD、氨氮和色度仍没有满意的效果，很难达到国家排放标准。在目前的焦化废水的处理工艺中，所用设备及处理方法要么占地面积大，要么操作复杂、处理效率低、能耗高，要么成本高、有二次污染或综合回收利用效果差，如：生物氧化法虽然成本低，但占地面积大，且出水的COD和氨氮浓度较高，很难达标排放；活性炭吸附法因其具有丰富的孔径分布和很大的比表面积，有很强的吸附能力，虽能较好地除去COD，但存在容易饱和、出水中氨氮浓度偏高，而且还存在吸附剂的再生困难和二次污染的问题；光催化氧化法虽能降解难以生物降解的有机物，但操作复杂、处理效率很低、能耗高、离实际应用距离大；另外，近年有学者提出的电化学氧化技术因其能产生强氧化性且工艺简单、无二次污染受到广泛关注，但其在应用中有一定的局限性：电极种类不多，尤其是缺少高效廉价的电极，并且电极的寿命不长，能耗大，成本高。

    中国专利CN101434443A公开了一种炼油污水的处理方法和装置，该方法通过将炼油污水送入电解催化氧化反应器中，电解催化氧化反应器装有阳极、阴极和固体催化剂颗粒，反应器下部设置充氧曝气设施，固体催化剂颗粒装填在阳极和阴极之间，催化剂颗粒采用负载具有催化氧化功能金属的颗粒活性炭。该方法可用于处理炼油电脱盐装置排水、油品和液化石油气或干气的碱洗废碱液、油品罐区切水等高浓度含盐混合废水，处理后满足直接达标排放要求，减轻了对污水处理场的冲击。但该反应器电解电压较高，且阳极采用的不锈钢材料，在直流电电解作用下不锈钢材料腐蚀较快，与填充的催化剂颗粒容易出现结块、沟流现象，或整个微电解区堵塞，这样不仅需要频繁更换电极材料，影响焦化废水的连续高效处理，而且操作工艺复杂且成本较高。

发明内容

本发明针对背景技术中所提出的问题及目前已有技术的不足，提供一种深度处理难降解有机废水的方法。该方法创造性地提出了将活性炭篮作阳极、电化学辅助催化氧化降解焦化废水（或其它有机废水）技术，采用物理吸附、电化学催化氧化与絮凝沉淀分离等相结合的技术，最大限度地降低了焦化废水（或其它有机废水）中的COD和色度，并且所述装置的耗电小、降解效果好、设备简单、处理效率高及运行费用低，可保证设备的循环、连续高效运转。

本发明的第一个目的是这样实现的：

一种活性炭篮作阳极电化学降解有机废水的方法，包括将废水引入电化学反应器装置中被降解；所述电化学反应器装置中设有阳极和阴极；阳极为塑料或难溶金属（如钛篮）制作的网状篮或框，里面填充有大颗粒状的活性炭与催化剂，填充方法为活性炭与催化剂颗粒互混或者把活性炭与催化剂分层设置，活性炭篮中间由碳棒或金属导线引出连接至电源正极；阴极由不锈钢板或网制作而成，由导线连接至电源负极；所述催化剂是由一种或多种过渡金属或者过渡金属与其氧化物的混合物组成，活性炭篮阳极的体积为该电化学反应器装置有效容积的10%～50%。

所述电化学反应器装置的阴阳极间施加直流电，电流密度为5mA/dm²～10A/dm²。

所述深度处理难降解有机废水的方法，其中废水处理时采用搅拌器轻微搅拌废水。

所述过渡金属为以下的一种或多种：铁、镀铂黑的铁、铜、锰、镍、钛、钒、钼、钴、铂、银。

所述过渡金属氧化物为铁、铜、锰、镍、钛、钒、钼、钴等的氧化物。

所述催化剂含量为活性炭质量的1%～20%，所述活性炭颗粒粒径为5～60目。

所述有机废水为焦化废水或其它有机废水。

本发明的第二个目的是这样实现的：