[发明专利]有阳离子交换膜的电化学氧化处理反应器及用于处理吡啶废水的方法

说明书

本发明公开了有阳离子交换膜的电化学氧化处理反应器及用于处理吡啶废水的方法。包括反应器主体和设有水浴槽的磁力搅拌器，反应器主体由阳离子交换膜分割为阴极室和阳极室，阴极室和阳极室内部分别设有阴、阳极板，顶部分别设有取样口，阴极室和阳极室上部和下部分别设置出水口和进水口，出水口和进水口分别连接水管和水泵，阳极室内放置磁子。吡啶废水在阳极室发生氧化反应，反应后出水从出水口排出。本发明通过有阳离子交换膜电氧化的方法克服了无膜电氧化法对于吡啶废水处理效率低的缺点，高效、无污染。

技术领域

本发明涉及废水处理装置及处理方法，特别涉及有阳离子交换膜的电化学氧化处理反应器及用于处理吡啶废水的方法。

背景技术

吡啶(C₅H₅N)是最基本和典型的含氮杂环化合物，常作为合成各类含氮杂环化合物的母体，广泛应用于医药、农药、化工等行业。吡啶因其致癌、致畸、致突变的特性对人体健康和自然环境有巨大危害，随着经济的迅速发展，化工等行业对吡啶需求越来越高，吡啶废水的排放量也不断增加。吡啶结构稳定、不易降解，常用的吸附、混凝技术难以经济高效的降解吡啶；而微生物对于吡啶降解缓慢，周期较长，吡啶的生物毒性也直接限制了生物法对含吡啶废水处理中的应用。

电催化氧化技术因其无药剂投加，无二次污染，设备占地面积小，易于自动化的优势，逐渐受到学者们的重视；随着电力工业的发展，电能成本降低，该技术的应用前景和市场价值也在不断提升。而常用的电催化氧化工艺，吡啶在阳极进行氧化的中间产物会回到阴极重新被还原，导致吡啶降解效率低，并且有可能生成毒性更高的产物，加重污染。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供降解率高、时间短、无污染的有阳离子交换膜的电化学氧化处理反应器。

本发明另一目的是提供所述降解率高、时间短、无污染的有阳离子交换膜的电化学氧化处理反应器及用于处理吡啶废水的方法。

技术方案：本发明提供一种有阳离子交换膜的电化学氧化处理反应器，包括反应器主体和设有水浴槽的磁力搅拌器，反应器主体由阳离子交换膜分割为阴极室和阳极室，阴极室和阳极室内部分别设有阴、阳极板，顶部分别设有取样口，阴极室和阳极室上部和下部分别设置出水口和进水口，出水口和进水口分别连接水管和水泵，阳极室内放置磁子。

进一步地，所述阴极板为铂片电极。

进一步地，所述阴极板为铂片电极。

所述的有阳离子交换膜的电化学氧化处理反应器用于处理吡啶废水的方法，调节吡啶废水pH值为弱碱性，去除沉淀物；将废水泵入阳极室，阴极室内泵入硫酸钠水溶液，阴极室和阳极室中间用阳离子交换膜隔开；启动磁力搅拌器对阳极室进行磁力搅拌，开始电化学处理，吡啶废水在阳极室发生氧化反应，反应后从出水口排出。

进一步地，所述废水的pH值为7-8。

有益效果：使用本发明的装置对吡啶废水进行处理的方法，能够达到短时间内一次性去除以及具有良好的去除效果。相比于无膜的电化学氧化具有更好的降解效率，并且不会存在反应中间产物到阴极还原成毒性更强的污染物的风险。本发明方法是一种绿色的水处理方法，只需要外加电流，不需要投加其他化学试剂，且不会产生二次污染。

附图说明

图1为本发明所述的有阳离子交换膜电化学氧化处理吡啶废水的反应器；

图2为本发明所述的有阳离子交换膜电化学氧化和无膜电化学氧化处理吡啶效果对比；

图3为本发明所述的有阳离子交换膜电化学氧化法在不同电流密度下对吡啶降解效果对比；

图4为本发明所述的有阳离子交换膜电化学氧化法在不同初始吡啶浓度下1对吡啶降解效果对比；