[发明专利]用于处理含氰废水的电化学装置及其制备方法和应用

说明书

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种用于处理含氰废水的电化学装置及其制备方法和应用。用于处理含氰废水的电化学装置包括电源、阳极、阴极和容器，电源分别与阳极、阴极相连，阳极和阴极均置于容器中，阳极为涂覆TiO₂的石墨毡，阴极为金属片。本发明将TiO₂凝胶涂覆于多孔的石墨毡上，煅烧制备成电极，将涂覆TiO₂的石墨毡作为阳极，金属片作为阴极，外接电源搭建成电化学装置，用于处理含氰废水，为含氰废水的治理提供一条新思路，在分解有机物的同时可以回收金属锌和铜，处理效率高。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种用于处理含氰废水的电化学装置及其制备方法和应用。

背景技术

氰化物是剧毒化学品，常用于各种工业生产过程，包括电镀、金银提取、煤炭加工、尼龙生产和冶炼。由于氰化物在工业上的广泛使用，在工业废水中经常产生大量的氰化物离子。金、银和其它金属是通过氰化物从矿石中提取的，这些工艺被认为是产生氰化物废水最多的工艺。氰化物不仅可以作为游离离子(CN-)存在于这些工业废水中，而且由于其与金属的强结合力，可以与金属离子结合。当氰化物与溶解的金属离子接触时，就形成金属-氰化物络合物。虽然氰化法对金、银的提取有很好的效果，但在矿石中也会溶解铜、锌等金属物质。因此，必须处理氰化物废水，以尽量减少对健康和环境的风险。

近年来，环保问题越来越受到重视，对企业提出了更高的环保要求。碱性氯化法是目前处理含氰废水常用的方法，但该方法的缺点是生成氰气。此外，工艺中使用了大量的苛碱和次氯酸钠，对管道和设备造成了严重的腐蚀。到目前为止，特别是从大规模工业应用的角度来看，还没有一种方法能够满足传统氰化物废水处理工艺的要求，因此，开发一种处理大量含氰废水的新工艺已迫在眉睫。光催化工艺是净化水污染物和其它有毒物质的有效方法之一，大多数光催化剂是半导体材料的金属氧化物。目前已经合成了许多光催化剂，如ZnO、WO₃、CdS、ZrO₂、SnO₂、BiVO₄、TiO₂等，具有较高的光催化活性。TiO₂因其具有较高的光催化活性、良好的光稳定性、无毒性、可多次使用而不降低活性而成为最为人所知的光催化剂。但纳米TiO₂粒子由于粒径小，表面能高，容易团聚，导致有效表面积降低，进一步降低催化效率。将纳米TiO₂负载于载体表面是提高分散度、增加比表面积的有效方法。一些多孔材料往往作为载体，如硅胶、氧化铝、沸石分子筛、粘土、活性炭。该载体可以为氧化还原性能较强的TiO₂提供一个底物浓度较高的环境，通过富集被降解的底物分子，提高光催化效率。无论是单独用纳米TiO₂还是将纳米TiO₂负载于载体上，都是以粉末状态存在于溶液中，需要将溶液过滤，并且金属是吸附于催化材料上，需要将吸附于材料上的金属离子解析，才能够继续使用。