專利名稱：電催化氧化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種污水凈化裝置，特別是涉及一種電催化氧化裝置。
背景技術(shù)：
水污染，特別是工廠排放的高濃度有機(jī)廢水和其他難降解廢水的凈化，是世界各 國面臨的急需解決的問題之一，F(xiàn)enton法作為一種高級氧化技術(shù)，越來越多的得到應(yīng)用?！痘みM(jìn)展》2001年第12期《Fenton法在水處理中的發(fā)展趨勢》中所說的， !^nton法是難降解有機(jī)物處理過程中研究較多的一種高級氧化工藝(AdvancedOxidation Process, AOPs)，可有效處理酚類、芳胺類、芳烴類、農(nóng)藥及核廢料等難降解有機(jī)廢水，與其 他高級氧化工藝相比，因其簡單、快速、可產(chǎn)生絮凝等優(yōu)點(diǎn)而倍受人們的青睞，F(xiàn)enton試劑 是!^e2+和H2A的結(jié)合，二者反應(yīng)生成具有高反應(yīng)活性的羥自由基· 0H，· OH可與大多數(shù)有 機(jī)物作用使其降解以至礦化。普通!^nton法存在兩個(gè)缺點(diǎn)一是不能充分礦化有機(jī)物，初始物質(zhì)部分轉(zhuǎn)化為某 些中間產(chǎn)物，這些中間產(chǎn)物或與狗3+形成絡(luò)合物，或與· OH的生成路線發(fā)生競爭，并可能對 環(huán)境的危害更大；二是H2O2的利用率不高。為此人們把紫外線引Ai^nton體系，形成了 UV/ Fenton法。UV/Fenton法實(shí)際上是1 2+/ 與UV/H2&兩種系統(tǒng)的結(jié)合，該系統(tǒng)具有明顯的 優(yōu)點(diǎn)是(1)可降低狗2+的用量，保持H2A較高的利用率；( 紫外光和業(yè)鐵離子對H2A催 化分解存在協(xié)同效應(yīng)；(3)此系統(tǒng)可使有機(jī)物礦化程度更充分；(4)有機(jī)物在紫外線作用下 可部分降解。但由于紫外線僅占太陽光總能量的4%左右，使UV-vis/草酸鐵絡(luò)合物/ 法對可見光的利用能力并不是很強(qiáng)，同時(shí)有機(jī)大分子利用光催化不能夠完全分解。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種電催化氧
直 ο本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是電催化氧化裝置，其組成有反應(yīng)容器、進(jìn)水管、正電極槽、負(fù)電極槽、曝氣管、溢流 管、放氣管和催化劑；其中反應(yīng)容器一側(cè)與進(jìn)水管相連通，另一側(cè)靠上部設(shè)有一個(gè)溢流管， 在反應(yīng)容器頂部與放氣管相連通，反應(yīng)容器中交叉安裝有正電極槽和負(fù)電極槽，在反應(yīng)容 器底部內(nèi)壁上與曝氣管相連通，在正電極槽和負(fù)電極槽之間放置有催化劑。所述正電極槽的電極采用碳電極。所述負(fù)電極槽的電極采用鐵電極。所述催化劑為粉末稀土元素。本實(shí)用新型有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，(1)在電催化過程中，金屬氧化物表面可形成氫氧自 由基，氫氧自由基氧化性極強(qiáng)，能處理高濃度、難降解的廢水；( 在陽極通過還原氧化鐵 實(shí)現(xiàn)鐵的再利用；(3)對比現(xiàn)有的!^nton工藝，實(shí)現(xiàn)鐵鹽注入量的最小化(1/3-1/10) ； (4) 隨著鐵鹽注入量的降低，實(shí)現(xiàn)污泥發(fā)生量的最小化；(5)采用碳電極，以實(shí)現(xiàn)鐵的還原極大化；(6)電極壽命是半永久性的；(7)對現(xiàn)有的i^enton工藝可以進(jìn)行簡單改造。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，光催化氧化裝置，其組成有反應(yīng)容器1、進(jìn)水管2、正電極槽3、負(fù)電極 槽4、曝氣管5、溢流管6、放氣管7和催化劑8 ；需凈化污水經(jīng)進(jìn)水管2流入反應(yīng)容器1內(nèi)， 與放置在正電極槽3和負(fù)電極槽4之間的催化劑8發(fā)生如下反應(yīng)在陰極Fe3+e-—!^2+在陽極Fe2+H0· +H+ — Fe3+H2O2H2O2+ · OH ^ HO · +H2OFe3++H202 — Fe2++H0 · +H+在氧析出反應(yīng)的電位區(qū)，金屬氧化物表面可能形成高價(jià)態(tài)氧化物，因此在陽極上 存在兩種狀態(tài)的活性氧，即吸附的氫氧自由基和晶格中高價(jià)態(tài)氧化物的氧。陽極表面氧化 過程分為兩個(gè)階段進(jìn)行，首先溶液中的H2O或·0Η在陽極上放電并行成吸附的氫氧自由基 Μ0χ+Η20-Μ0χ( · OH)+H++e-然后吸附的氫氧自由基和陽極上現(xiàn)存的氧反應(yīng)，并使氫氧自由 基中的氧轉(zhuǎn)移給金屬氧化物晶格，形成高價(jià)氧化物M0X+1 :M0X( · OH) — M0x+l+H++e-。在反應(yīng)過程中氫氧自由基氧化性極強(qiáng)，能處理高濃度、難降解的廢水，經(jīng)充分降解 反應(yīng)后從溢流管6流出，在反應(yīng)過程中可通過曝氣管5打入曝氣加速反應(yīng)過程，氣體從反應(yīng) 容器1頂部放氣管7排出。在含氰化物、含酚、含醇、含氮有機(jī)染料的廢水處理中，直接電化學(xué)氧化都發(fā)揮了 非常有效的作用；通過電催化氧化后，廢水有機(jī)物濃度大部分去除，同時(shí)廢水可生性明顯提 高，由原水B/C的0. 01左右提高到0. 3左右，使原水不可生化到可以永生化處理變成現(xiàn)實(shí)。本實(shí)用新型可在高濃度的有機(jī)廢水處理、垃圾滲濾液處理、印染和制革等難降解 廢水處理、二氧六環(huán)等難降解的特定有害物質(zhì)處理等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
權(quán)利要求1.電催化氧化裝置，其特征在于反應(yīng)容器中交叉安裝有正電極槽和負(fù)電極槽，在反 應(yīng)容器底部內(nèi)壁上與曝氣管相連通，在正電極槽和負(fù)電極槽之間放置有催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電催化氧化裝置，其特征在于所述正電極槽的電極采用碳 電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電催化氧化裝置，其特征在于所述負(fù)電極槽的電極采用鐵 電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電催化氧化裝置，其特征在于所述催化劑為粉末稀土元素。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種污水凈化裝置，特別是涉及一種電催化氧化裝置，其中反應(yīng)容器一側(cè)與進(jìn)水管相連通，另一側(cè)靠上部設(shè)有一個(gè)溢流管，在反應(yīng)容器頂部與放氣管相連通，反應(yīng)容器中交叉安裝有正電極槽和負(fù)電極槽，在反應(yīng)容器底部內(nèi)壁上與曝氣管相連通，在正電極槽和負(fù)電極槽之間放置有催化劑，正電極槽的電極采用碳電極，負(fù)電極槽的電極采用鐵電極，催化劑為粉末稀土元素，在電催化過程中，金屬氧化物表面可形成氫氧自由基，氫氧自由基氧化性極強(qiáng)，能處理高濃度、難降解的廢水，本實(shí)用新型可在高濃度的有機(jī)廢水處理、垃圾滲濾液處理、印染和制革等難降解廢水處理、二氧六環(huán)等難降解的特定有害物質(zhì)處理等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
文檔編號C02F1/72GK201857301SQ20102059275
公開日2011年6月8日 申請日期2010年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月23日
發(fā)明者邵志軍 申請人:邵志軍