[发明专利]利用电解联合生物炭-LDH复合材料处理废水的装置及方法

说明书

本发明公开了一种利用电解联合生物炭‑LDH复合材料处理废水的装置及方法，属于有机废水处理方法领域，高盐废水因其具有高盐度以及高有机浓度，是工业废水处理领域中的研究热点。本发明将吸附法与电化学氧化法相结合，在吸附的同时利用外加电场的作用对水中污染物进行降解或降低毒性，将有机污染物降解为CO₂、H₂O或其他小分子物质，无外加试剂，降低了二次污染。本发明针对现有处理高盐有机废水方法不足，基于电化学法降解有机污染物原理，在电解装置中投加制备的生物炭及LDH的复合材料生物炭‑LDH，利用生物炭‑LDH颗粒对水中污染物的优良吸附能力以及生物炭具有的电子传导能力，在低成本简易操作下达到对高盐有机废水的理想处理效果。

技术领域

本发明专利涉及一种高含盐有机废水的处理方法，属于有机废水处理方法领域。

背景技术

近年来，各种有机化合物由于其高毒性、广泛使用率并长期存在于水体和土壤沉积物中，造成了许多严重的环境问题。高盐废水因其具有高盐度以及高有机浓度，是工业废水处理领域中的难点问题，在高盐的环境下去除水中有机物也是一个研究热点。吸附法是一种常用的去除水体中各类污染物的方法，使用吸附法去除高盐废水中的有机物时，受进水浓度波动的影响小，在高盐度情况下也可以有效去除有机污染物。吸附处理也有一定的不足之处，目前的吸附剂在水处理领域多为一次性使用，且没有真正实现污染物的降解。吸附饱和的吸附剂需进一步处理，否则易造成二次污染。因此需开发与吸附法相结合的联合技术，在吸附的同时对水中污染物起到降解或降低毒性的作用，这对于高盐废水中有机物的去除有着重要的现实意义。

目前处理高盐有机废水的方法有很多，主要有物理法、化学法、生物法等几大类。其中的电氧化处理技术具有绿色、高效、环保等优点，利用电子作为反应的介质，通过控制电极电位来实现物质的氧化降解。在直流稳压电源施加的外加电场作用下，可将有机污染物降解为CO₂、H₂O或其他小分子物质，无外加试剂，降低了二次污染。

生物炭(Biochar，简写为BC)是一种富含碳的物质，通过在限氧条件下热解生物质而产生，其内部孔隙发达、具有较大的比表面积，可以作为吸附材料。同时生物炭由于其表面含有丰富的含氧官能团以及炭内部的类石墨结构，使得其具有一定的导电性能，人们也开始将生物炭用作催化材料对污染物进行降解。

层状双金属氢氧化物(layered double hydroxides，简写为LDH)是一种阴离子型层状化合物，具有优异的吸附能力。近些年来，LDH和生物炭的复合材料(BC-LDH)也已被一些研究者用作吸附剂去除水中无机污染物如磷酸盐、硝酸盐以及Cu²⁺、Pb²⁺等重金属离子，在这些污染物的去除方面具有较好的效果。

但采用上述单一材料或者上述方法处理高含盐有机废水的效果仍然不够理想，如何更有效地对废水进行氧化降解处理，提高处理效率，降低成本，简化处理方法称为亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种电解联合生物炭-LDH复合材料处理高含盐有机废水的装置及方法，在电解装置中投加制备的生物炭及LDH的复合材料生物炭-LDH，利用生物炭-LDH颗粒对水中污染物的优良吸附能力以及生物炭具有的电子传导能力，在低成本简易操作下达到对高盐有机废水的理想处理效果。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下技术方案：