[实用新型]一种处理高盐工业废水的多电极多隔膜电解槽

说明书

技术领域

本专利涉及一种工业废水的处理技术领域，具体涉及一种利用Fenton法结合双 极膜技术，在去除高盐的同时降低废水COD的工业废水多电极多隔膜电解槽。

背景技术

随着我国工业的发展，工业废水的排放量日益增加，其中很大一部分是高盐工业 废水。该类废水往往含有较高浓度的可溶性无机盐，如Cl^-，SO₄^2-，Na⁺，Ca²⁺以及难降解或有 毒的有机物，且其产生量呈急剧增长的趋势，如不加处理直接排放，会对生态环境造成诸多 危害。高盐工业废水主要有2个来源：1)海水直接用于工业生产和生活后排放的废水, 如在工业上，海水已被用作锅炉冷却水。而在城市生活中，海水可以替代淡水作为冲厕水， 此类废水的含盐量一般为2.5×10⁴~3.5×10⁴mg/L(质量浓度，下同)；2)某些工业行业生产 过程中排放的废水，如皂素废水、石油开采废水以及印染、造纸、制药、化工、奶制品加工和 农药行业排放的废水、含盐量一般在15%~25%左右。

高盐工业废水具有较高盐度，对微生物有毒害和抑制作用，还会造成活性污泥易 于上浮流失，使生化处理系统难以正常运行，所以此类废水很难直接用生物法来处理。目 前，工业上，高盐工业废水处理的主要方法有：1）利用高效耐盐菌进行处理;2)加水稀释 排放;3)焚烧炉焚烧处理。高效耐盐菌环境适应性有一定限度，培养困难，操作条件复杂， 一般企业难以做到，而且无法去除盐分。大部分企业采用加水稀释排放，这既浪费了大量水 资源（将清水变成废水），增加废水的排放量，又不能从总量上控制排入环境中的盐量，显然 是不符合环保的要求。采用焚烧炉进行焚烧处理，焚烧温度高达1100℃左右，焚烧炉尾气须 进行处理，盐分容易集结在炉壁，需进行冲洗，冲洗下来的废水盐分极高，仍然不能直接排 放，还需处理。整个处理过程复杂，投资大，能耗极大，对设备耐腐蚀性能要求高。因此，高盐 工业废水的处理已成为国内环保行业急需解决的难题。

膜处理技术已在电镀、印染、食品、造纸、制革等污水的处理中得到广泛的应用。双 极膜（BPM）是一种新型离子交换复合膜，通常由阴离子交换层、阳离子交换层复合而成。也 可以在阴膜层、阳膜层之间加入第三层物质促进水的解离，形成阴离子交换层、阳离子交换 层、中间反应层构成的三层结构。在直流电场的作用下，双极膜可以将水解离，在阳膜层、阴 膜层两侧分别产生H⁺和OH^-。自20世纪80年代开发成功以来发展迅速,国外已有多个双极膜 制备方面的专利。因双极膜具有操作简单、效率高、污染排放少等诸多优点，已在资源回收、 污染控制与化学工程等诸多领域得到广泛应用。

电Fenton技术是将电化学法和Fenton技术相结合的协同处理技术。其基本原理是 O₂在阴极还原为H₂O₂（或阳极直接滴加H₂O₂）并与Fe²⁺（可牺牲铁阳极生成）发生反应生成OH 自由基，OH自由基具有极强的氧化能力（氧化电位仅次于氟，高达2．80V）。此外，羟基自由基 具有很高的电负性或亲电性（电子亲和能力达569．3kJ），很强的加成反应特性，可无选择将 水中大多数有机物氧化为CO₂和H₂O或者小分子有机物，特别适用于生物难降解或一般化学 氧化难以奏效的有机废水的氧化处理。

本专利采用Fenton法结合双极膜技术处理高盐工业废水，在降低废水的COD和盐 分的同时，将废水中的盐分转化为相应的酸、碱加以回收利用，实现废水盐分的资源化利 用。

发明内容

本发明的目的在于设计一种能够处理高盐工业废水的电解槽，该电解槽利用 Fenton法结合双极膜技术，在去除工业废水中高盐的同时，降低废水COD。同时将废水中盐 分转化为相应的酸、碱予以回收，实现废水盐分的资源化利用。