本發(fā)明涉及一種高濃度廢水的預(yù)處理方法，尤其涉及一種利用三維電極電化學(xué)技術(shù)對(duì)高濃度廢水的預(yù)處理方法，屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
工業(yè)生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，例如原料藥制藥廢水和煤化工廢水等，其化學(xué)需氧量(COD)一般在幾萬至十幾萬mg/L，均屬于高濃度廢水，常規(guī)的厭氧、好氧等生物處理方法對(duì)上述廢水是無能為力的。因此，必須對(duì)高濃度廢水進(jìn)行必要的預(yù)處理，使廢水中的COD濃度大幅降低后，方可進(jìn)入生化處理系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)處理。
目前，對(duì)上述高濃度廢水，常用的預(yù)處理方法有燃燒法、混凝加藥沉淀法和Fenton氧化法等。然而，燃燒法產(chǎn)生的大量有機(jī)廢氣容易產(chǎn)生二次污染，同時(shí)沒有較好的廢氣處理措施?；炷铀幊恋矸ê虵enton氧化法被認(rèn)為是較簡單、有效的處理高濃度有機(jī)廢水的方法。然而，由于廢水COD濃度過高，需耗用的藥劑量太高，造成運(yùn)行費(fèi)用太高，是既不經(jīng)濟(jì)的。更重要的，上述幾種方法對(duì)高濃度有機(jī)廢水的處理效果有限，無法使COD降低到生化處理可接納的水平(即COD<10000mg/L)。
電化學(xué)法處理廢水的方法最初應(yīng)用于20世紀(jì)40年代。當(dāng)時(shí)，由于一次性投資較大，電力緊張，成本較高，因而發(fā)展緩慢。到20世紀(jì)60年代，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，電化學(xué)法才逐漸被應(yīng)用到廢水處理過程中。自20世紀(jì)60年代末期開始，三維電極的概念被首次提出。三維電極是一種新型的電化學(xué)反應(yīng)器，又叫粒子電極或床電極。它是在傳統(tǒng)二維電解槽電極間裝填粒狀或其它碎屑狀工作電極材料并使裝填工作電極材料表面帶點(diǎn)，成為新的一極(第三極)，在工作電極材料表面能發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。與二維電極相比，三維電極的面體比極大增加，且因粒子間距小，物質(zhì)傳質(zhì)效果極大改善，因而它具有較高電流效率、單位時(shí)空產(chǎn) 率，克服了二維電極處理廢水時(shí)需投加電解質(zhì)、處理費(fèi)用高的缺點(diǎn)。
常用的水處理反應(yīng)器有固定床、流化床和懸浮床。固定床由于流體是柱塞流，不存在返混現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，缺點(diǎn)是效率較低。流化床中的流體處于完全返混狀態(tài)，可以更有利于傳質(zhì)傳熱，提高去除效率，但容易引起濾料流失且回收困難。懸浮床介于固定床和流化床之間，濾料呈懸浮狀態(tài)，既提高了傳質(zhì)和反應(yīng)速率，又不至于引起濾料的流失，是近年來水處理領(lǐng)域中迅速發(fā)展起來的反應(yīng)床形式。
三維電極電化學(xué)懸浮床技術(shù)通過主電極間的電場(chǎng)使工作電極粒子(高阻抗)因靜電感應(yīng)分別帶上正負(fù)電荷，使每一個(gè)粒子成為一個(gè)獨(dú)立的電極，電化學(xué)氧化和還原在每一個(gè)粒子表面同時(shí)進(jìn)行，縮短了傳質(zhì)距離。保證電極粒子懸浮而又不流出床外，克服了固定床效率較低、流化床因接觸不緊密而導(dǎo)致的電流及電勢(shì)分布不均勻的問題，三維電極電化學(xué)懸浮床技術(shù)面體比高、饋電均勻、傳質(zhì)良好，電流效率高，時(shí)空產(chǎn)率高，對(duì)高濃度廢水預(yù)處理效果好。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有高濃度廢水預(yù)處理技術(shù)中存在的缺陷，提供了一種利用三維電極電化學(xué)技術(shù)對(duì)高濃度廢水預(yù)處理的方法，應(yīng)用本發(fā)明方法對(duì)高濃度廢水進(jìn)行預(yù)處理，可以使廢水中的COD濃度顯著降低。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種高濃度廢水的預(yù)處理方法，包括如下步驟：
設(shè)置對(duì)廢水進(jìn)行電化學(xué)氧化、催化氧化和吸附處理的三維電極電化學(xué)反應(yīng)器；
通過將待處理廢水引入所述三維電極電化學(xué)反應(yīng)器，對(duì)所述廢水進(jìn)行電化學(xué)氧化、催化氧化和吸附處理，降解和吸附所述廢水中的有機(jī)物污染；以及
對(duì)進(jìn)行了電化學(xué)氧化、催化氧化和吸附處理的廢水進(jìn)行沉降處理，得到并排出上清液；
其中，所述三維電極電化學(xué)反應(yīng)器包括電解池、安裝在電解池中的一對(duì)固態(tài)電極以及位于電解池中的粒子電極；
其中，所述三維電極電化學(xué)反應(yīng)器的粒子電極在懸浮狀態(tài)下，對(duì)所述廢水進(jìn) 行電化學(xué)氧化、催化氧化和吸附處理。
其中，所述粒子電極為多個(gè)，其每個(gè)粒子電極在通電狀態(tài)下對(duì)所述廢水進(jìn)行電化學(xué)氧化處理，并包括：
對(duì)所述廢水進(jìn)行吸附處理的褐煤基活性炭；
對(duì)所述廢水進(jìn)行催化氧化處理的納米氧化鋅；
在自然光線下激發(fā)所述納米氧化鋅的甲脒。
其中，所述褐煤基活性炭、納米氧化鋅和甲脒的重量份配比為：
褐煤基活性炭 80-90
納米氧化鋅 7-13
甲脒 3-7
特別是，所述褐煤基活性炭、納米氧化鋅和甲脒的重量份配比優(yōu)選為：
褐煤基活性炭 85
納米氧化鋅 10
甲脒 5
尤其是，所述褐煤基活性炭的粒度為0.2-0.5mm，孔徑為20-50nm。
特別是，所述褐煤基活性炭的成分含量為：水份：38.5-52.6％；灰份：1.68-10.32％；揮發(fā)份：37.98-54.65％；固定碳：28.20-33.80％；全硫份：0.38-0.75％。
褐煤基活性炭的孔徑一般在2-50nm(中孔)，對(duì)廢水中的有機(jī)污染物具有較好的吸附作用。
尤其是，所述納米氧化鋅的純度≥99.7％，干燥減量≤0.3％，灼燒減量≤0.2％。
特別是，所述納米氧化鋅的平均粒徑為20-40nm。
尤其是，所述納米氧化鋅中PbO(以Pb計(jì))含量≤0.0001％，MnO(以Mn計(jì))含量≤0.0001％，CuO(以Cu計(jì))含量≤0.0002％。
納米氧化鋅是一種很好的光催化材料，具有極大的比表面積、較高的電子傳遞和光化學(xué)性能。納米氧化鋅具有很好的光催化活性，可催化氧化廢水中的有機(jī)污染物使其降解去除。
特別是，所述甲脒為白色針狀結(jié)晶粉末；密度為1.09-1.10g/cm3；pH值小于1；熔點(diǎn)為163-165℃。
甲脒可以在自然光線條件下作為紫外線吸收劑。在甲脒作用下，無需額外的 紫外線發(fā)光裝置，即可使納米氧化鋅發(fā)生光催化作用，從而將廢水中的有機(jī)污染物被降解去除。
其中，所述粒子電極通過如下方法制備而成：
(1)按照如下重量份配比準(zhǔn)備原料：
褐煤基活性炭80-90、納米氧化鋅7-13、甲脒3-7；
(2)將納米氧化鋅、甲脒加入到煤焦油溶液中，攪拌混勻，得到混合懸濁液；
(3)將褐煤活性炭加入到混合懸濁液中，攪拌混勻后烘干，得到原料混合物；
(4)對(duì)烘干后的原料混合物進(jìn)行煅燒處理，即得。
其中，步驟(1)中所述原料的重量份配比優(yōu)選為：褐煤基活性炭85、納米氧化鋅10、甲脒5。
特別是，還包括步驟(1A)，對(duì)褐煤基活性炭進(jìn)行活化處理：
將褐煤基活性炭加入水中，加熱煮沸進(jìn)行水洗處理并過濾，得到水洗褐煤基活性炭；
將水洗褐煤基活性炭冷卻后置于鹽酸溶液中，在攪拌狀態(tài)下進(jìn)行酸浸泡處理，得到酸浸泡褐煤基活性炭；
將酸浸泡褐煤基活性炭用蒸餾水沖洗，獲得蒸餾水水洗中性褐煤基活性炭；
將蒸餾水水洗中性的褐煤基活性炭烘干，得到活化褐煤基活性炭。
其中，所述褐煤基活性炭的重量與水的體積之比為1:0.5-1.5，即1g活性炭加入到0.5-1.5ml的水中進(jìn)行所述的水洗處理，或1kg活性炭加入到0.5-1.5L的水中進(jìn)行所述的水洗處理，優(yōu)選為1:1。
特別是，所述水洗處理時(shí)間為8-15min，優(yōu)選為10min，即加熱煮沸后8-15min，優(yōu)選為10min。
尤其是，所述鹽酸溶液的質(zhì)量百分比濃度為8-12％，優(yōu)選為10％；所述攪拌處理的攪拌速度為50-100rpm，優(yōu)選為80rpm；所述浸泡處理時(shí)間為7-9h，優(yōu)選為8h。
特別是，所述褐煤基活性炭的重量與鹽酸溶液的體積之比為1:5-8，即1g褐 煤基活性炭浸泡于5-8ml的鹽酸溶液中，或1kg褐煤基活性炭浸泡于5-8L的鹽酸溶液中，優(yōu)選為1:6.5。
尤其是，所述烘干溫度為100-120℃，優(yōu)選為110℃；烘干時(shí)間為1-3h，優(yōu)選為2h。
對(duì)活性炭進(jìn)行活化處理，首先對(duì)活性炭進(jìn)行水洗處理，在煮沸作用下，活性炭表面的煤渣等雜質(zhì)被洗掉，得到水洗活性炭；然后再對(duì)水洗活性炭進(jìn)行酸浸泡處理，在鹽酸的浸泡作用下，活性炭孔道內(nèi)的雜質(zhì)被進(jìn)一步去除，增大了活性炭的比表面積。
其中，還包括步驟(2A)，將煤焦油加入到水中，攪拌，混合均勻，使煤焦油充分溶解，制得煤焦油溶液。
特別是，所述煤焦油與水的重量之比為1：25-100，即每1g煤焦油加入25-100g水配制成煤焦油溶液，優(yōu)選為1：50。
尤其是，步驟(2A)所述攪拌處理的速度為200-300rpm，優(yōu)選為250rpm；攪拌時(shí)間為25-35min，優(yōu)選為30min。
特別是，步驟(1)中所述褐煤基活性炭的重量與步驟(2A)中所述煤焦油的重量之比為100:1.05-4.2，即當(dāng)原料褐煤基活性炭的重量為100g時(shí)，煤焦油的的重量為4.2-105g。
其中，所述煤焦油的密度為0.95-1.23g/cm3。
特別是，所述煤焦油為黑色或黑褐色粘稠液體，是煤焦化過程中得到的一種黑色或黑褐色粘稠狀液體。
煤焦油在本發(fā)明中起粘合劑的作用，將各原料粘合在一起。煤焦油首先溶于水制得煤焦油溶液后再與其他原料混合均勻，然后再加入活性炭，使幾種原料均勻的附著在活性炭的孔隙表面。
尤其是，步驟(2)中所述攪拌處理的速度為200-300rpm，優(yōu)選為250rpm；攪拌時(shí)間為25-35min，優(yōu)選為30min。
其中，步驟(3)是將步驟(1A)制備的活化褐煤基活性炭加入到步驟(2)制備的混合懸濁液中，攪拌均勻，然后置于烘箱中烘干，即得到原料混合物。
特別是，步驟(3)中所述攪拌處理的速度為200-300rpm，優(yōu)選為250rpm；攪拌時(shí)間為25-35min，優(yōu)選為30min。
尤其是，步驟(3)中所述烘干處理的溫度為60-100℃，優(yōu)選為75-85℃；烘干處理時(shí)間為1-3h，優(yōu)選為2h。
其中，步驟(4)中所述煅燒處理的溫度為400-600℃，優(yōu)選為500℃；煅燒處理時(shí)間為25-35min，優(yōu)選為30min。
特別是，將烘干后的原料混合物置于馬弗爐中進(jìn)行所述的煅燒處理，使添加劑材料牢牢附著在活性炭的孔隙表面。
其中，還包括步驟(4A)：將煅燒后的產(chǎn)物冷卻至室溫后用蒸餾水洗凈，烘干即得。
尤其是，步驟(4A)中所述烘干處理的溫度為60-100℃，優(yōu)選為75-85℃；烘干時(shí)間為1-3h，優(yōu)選為2h。
其中，所述三維電極電化學(xué)反應(yīng)器的粒子電極在懸浮狀態(tài)下，對(duì)所述廢水進(jìn)行電化學(xué)氧化、催化氧化和吸附處理。
通電后固態(tài)電極間的電場(chǎng)使電極粒子因靜電感應(yīng)分別帶上正負(fù)電荷，使每一個(gè)粒子電極成為一個(gè)獨(dú)立的電極，電化學(xué)氧化和還原在每一個(gè)粒子電極表面同時(shí)進(jìn)行，對(duì)廢水進(jìn)行電化學(xué)氧化處理。
并且，通過曝氣設(shè)置，可使粒子電極在懸浮狀態(tài)下，對(duì)所述廢水進(jìn)行電化學(xué)氧化、催化氧化和吸附處理。
特別是，所述曝氣量為0.04-0.06m3/h，優(yōu)選為0.05m3/h。
在此曝氣量下，通過氣液壓以及陰陽電極之間的機(jī)械攪拌來控制粒子電極的運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散，粒子電極不會(huì)凝聚，又由于其密度小于1，輕質(zhì)、易浮，分散性極好，加大地加強(qiáng)了粒子電極的傳質(zhì)效率，使難降解有機(jī)物的去除效率大幅提高。
其中，所述電化學(xué)處理的電壓為10-72V，電流為10-60A。
特別是，所述電化學(xué)處理的電壓優(yōu)選為30-50V，電流優(yōu)選為20-40A。
尤其是，所述電化學(xué)氧化、催化氧化和吸附處理的時(shí)間為10-120min，優(yōu)選為60-90min。
特別是，所述三維電極電化學(xué)反應(yīng)器中粒子電極的填充率為20-50％，優(yōu)選為30-40％。
廢水在三維電極電化學(xué)反應(yīng)器中經(jīng)電化學(xué)氧化、催化氧化和吸附處理后，其中的有機(jī)污染物被降解和吸附，從而去除。
對(duì)進(jìn)行了電化學(xué)氧化、催化氧化和吸附處理的廢水進(jìn)行沉降處理，所述沉降處理的時(shí)間為0.5-2.0h，優(yōu)選為1.0-1.5h。
經(jīng)沉降處理后，廢水中被降解和吸附的有機(jī)污染物沉降到三維電極電化學(xué)反應(yīng)器的底部，上清液被排出，即為處理后的出水。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益技術(shù)效果如下：
1、本發(fā)明的高濃度廢水的預(yù)處理方法，相比于其他廢水預(yù)處理方法，如燃燒法、混凝加藥沉淀法和Fenton氧化法等，具有一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用低廉，處理效果穩(wěn)定、高效等優(yōu)點(diǎn)。
2、本發(fā)明的高濃度廢水的預(yù)處理方法，采用了一種新型褐煤基輕質(zhì)粒子電極填料。由于粒子電極負(fù)載了納米氧化鋅和甲脒材料，甲脒可在自然光線條件下作為紫外線吸收劑，在甲脒作用下，無需額外的紫外線發(fā)光裝置，即可使納米氧化鋅發(fā)生光催化作用，進(jìn)一步加大對(duì)廢水中有機(jī)污染物的去除。
3、本發(fā)明的高濃度廢水的預(yù)處理方法，除了有電化學(xué)氧化作用外，還有褐煤基活性炭的吸附、納米氧化鋅和甲脒光催化氧化的耦合協(xié)調(diào)作用，共同作用與廢水中的有機(jī)污染物，可極大的提高處理效率。
4、本發(fā)明的高濃度廢水的預(yù)處理方法對(duì)高濃度難降解有機(jī)廢水具有非常好的處理效果。經(jīng)本發(fā)明的方法處理后，對(duì)于COD在幾萬至十幾萬mg/L的高濃度有機(jī)廢水，COD濃度可降至10000mg/L以下，達(dá)到廢水進(jìn)入?yún)捬鹾秃醚跎到y(tǒng)的基本條件。
5、本發(fā)明的高濃度廢水的預(yù)處理方法流程簡單，一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用較現(xiàn)有其他預(yù)處理方法相比均有明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，并且使用方便，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
原料與試劑：
褐煤基活性炭：購自內(nèi)蒙古寶日希勒煤礦，粒度為0.2-0.3mm，孔徑為20-40nm，主要成分含量為：水份：41.5-50.2％；灰份：1.73-8.56％；揮發(fā)份：43.20-50.52％；固定碳：29.35-30.65％；全硫份：0.52-0.65％；
其它粒度為0.2-0.5mm，孔徑為20-50nm，主要成分含量為：水份：38.5-52.6％；灰份：1.68-10.32％；揮發(fā)份：37.98-54.65％；固定碳：28.20-33.80％；全硫份：0.38-0.75％的活性炭均適用于本發(fā)明；
納米氧化鋅：購自衡水峰源化工有限公司；
甲脒：購自北京阿莫斯科試劑公司；
煤焦油由中國礦業(yè)大學(xué)(北京)褐煤提質(zhì)工程中心提供，為黑色粘稠液體，密度為0.95g/cm3；
鹽酸：購自北京化工試劑有限公司，分析純。
實(shí)施例1
1、制備活化的褐煤基活性炭
(1-1)首先將褐煤基活性炭加入到水中，加熱，煮沸，進(jìn)行水洗處理，其中褐煤基活性炭重量與水的體積之比為1：1；水洗處理10min后趁熱過濾，得到水洗褐煤基活性炭；
(1-2)將水洗褐煤基活性炭冷卻至室溫(15-30℃)后，加入到鹽酸溶液中，在攪拌狀態(tài)下進(jìn)行酸浸泡處理并過濾，得到酸浸泡褐煤基活性炭，其中鹽酸溶液的質(zhì)量百分比濃度為10％，褐煤基活性炭的重量與鹽酸溶液的體積之比為1:6.5；攪拌速率為80rpm，酸浸泡時(shí)間8h；
(1-3)酸浸泡褐煤基活性炭用蒸餾水沖洗，直至流出液呈中性，獲得蒸餾水水洗中性褐煤基活性炭；
(1-4)將蒸餾水水洗中性的褐煤基活性炭置于干燥箱內(nèi)，進(jìn)行烘干處理，其中烘干溫度為110℃；烘干2h后得到活化褐煤基活性炭。
2、備料
活化褐煤基活性炭85g、納米氧化鋅10g、甲脒5g。
3、制備第混合懸濁液
3A、將煤焦油(1.88ml)加入到水(89ml)中，其中，活化褐煤基活性炭與煤焦油的重量之比為100:2.1，煤焦油與水的重量之比為1：50，接著進(jìn)行攪拌處理，其中攪拌速率為250rpm，攪拌時(shí)間為30min，使得煤焦油充分溶解，制得煤焦油溶液；
3B、將納米氧化鋅和甲脒加入到煤焦油溶液中，在250rpm下攪拌30min，制得混合懸濁液。
4、制備原料混合物
首先將活化褐煤基活性炭加入到混合懸濁液中，接著在250rpm下攪拌30min，最后將攪拌均勻的混合物置于烘箱中，在80℃下烘干2h，得到原料混合物。
5、煅燒處理
5A、將原料混合物置于馬弗爐中，在500℃下煅燒處理30min；
5B、將煅燒產(chǎn)物從馬弗爐中取出，冷卻至室溫(15-30℃)后，用蒸餾水反復(fù)沖洗，直至流出液澄清、透明為止，然后將煅燒產(chǎn)物置于烘箱中在80℃下烘干2h，制得粒子電極填料。
實(shí)施例2
1、制備活化的褐煤基活性炭
(1-1)首先將褐煤基活性炭加入到水中，加熱，煮沸，進(jìn)行水洗處理，其中褐煤基活性炭重量與水的體積之比為1：1.5；水洗處理15min后趁熱過濾，得到水洗褐煤基活性炭；
(1-2)將水洗褐煤基活性炭冷卻至室溫(15-30℃)后，加入到鹽酸溶液中，在攪拌狀態(tài)下進(jìn)行酸浸泡處理并過濾，得到酸浸泡褐煤基活性炭，其中鹽酸溶液的質(zhì)量百分比濃度為8％，褐煤基活性炭的重量與鹽酸溶液的體積之比為1:8；攪拌速率為50rpm，酸浸泡時(shí)間9h；
(1-3)酸浸泡褐煤基活性炭用蒸餾水沖洗，直至流出液呈中性，獲得蒸餾水水洗中性褐煤基活性炭；
(1-4)將蒸餾水水洗中性的褐煤基活性炭置于干燥箱內(nèi)，進(jìn)行烘干處理，其中烘干溫度為100℃；烘干3h后得到活化褐煤基活性炭。
2、備料
活化褐煤基活性炭80g、納米氧化鋅13g、甲脒7g。
3、制備第混合懸濁液
3A、將煤焦油(0.88ml)加入到水(21ml)中，其中，活化褐煤基活性炭與 煤焦油的重量之比為100:1.05，煤焦油與水的重量之比為1：25，接著進(jìn)行攪拌處理，其中攪拌速率為300rpm，攪拌時(shí)間為25min，使得煤焦油充分溶解，制得煤焦油溶液；
3B、將納米氧化鋅和甲脒加入到煤焦油溶液中，在300rpm下攪拌25min，制得混合懸濁液。
4、制備原料混合物
首先將活化褐煤基活性炭加入到混合懸濁液中，接著在200rpm下攪拌35min，最后將攪拌均勻的混合物置于烘箱中，在60℃下烘干3h，得到原料混合物。
5、煅燒處理
5A、將原料混合物置于馬弗爐中，在400℃下煅燒處理35min；
5B、將煅燒產(chǎn)物從馬弗爐中取出，冷卻至室溫(15-30℃)后，用蒸餾水反復(fù)沖洗，直至流出液澄清、透明為止，然后將煅燒產(chǎn)物置于烘箱中在100℃下烘干1h，制得粒子電極填料。
實(shí)施例3
1、制備活化的褐煤基活性炭
(1-1)首先將褐煤基活性炭加入到水中，加熱，煮沸，進(jìn)行水洗處理，其中褐煤基活性炭重量與水的體積之比為1：0.5；水洗處理8min后趁熱過濾，得到水洗褐煤基活性炭；
(1-2)將水洗褐煤基活性炭冷卻至室溫(15-30℃)后，加入到鹽酸溶液中，在攪拌狀態(tài)下進(jìn)行酸浸泡處理并過濾，得到酸浸泡褐煤基活性炭，其中鹽酸溶液的質(zhì)量百分比濃度為12％，褐煤基活性炭的重量與鹽酸溶液的體積之比為1：5；攪拌速率為:100rpm，酸浸泡時(shí)間7h；
(1-3)酸浸泡褐煤基活性炭用蒸餾水沖洗，直至流出液呈中性，獲得蒸餾水水洗中性褐煤基活性炭；
(1-4)將蒸餾水水洗中性的褐煤基活性炭置于干燥箱內(nèi)，進(jìn)行烘干處理，其中烘干溫度為120℃；烘干1h后得到活化褐煤基活性炭。
2、備料
活化褐煤基活性炭90g、納米氧化鋅7g、甲脒3g。
3、制備第混合懸濁液
3A、將煤焦油(3.98ml)加入到水(378ml)中，其中，活化褐煤基活性炭與煤焦油的重量之比為100:4.2，煤焦油與水的重量之比為1：100，接著進(jìn)行攪拌處理，其中攪拌速率為200rpm，攪拌時(shí)間為35min，使得煤焦油充分溶解，制得煤焦油溶液；
3B、將納米氧化鋅和甲脒加入到煤焦油溶液中，在200rpm下攪拌35min，制得混合懸濁液。
4、制備原料混合物
首先將活化褐煤基活性炭加入到混合懸濁液中，接著在300rpm下攪拌25min，最后將攪拌均勻的混合物置于烘箱中，在100℃下烘干1h，得到原料混合物。
5、煅燒處理
5A、將原料混合物置于馬弗爐中，在600℃下煅燒處理25min；
5B、將煅燒產(chǎn)物從馬弗爐中取出，冷卻至室溫(15-30℃)后，用蒸餾水反復(fù)沖洗，直至流出液澄清、透明為止，然后將煅燒產(chǎn)物置于烘箱中在60℃下烘干3h，制得粒子電極填料。
實(shí)施例4
取北京密云經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)某制藥廠的原料藥廢水作為待處理廢水，三維電極電化學(xué)反應(yīng)器由有機(jī)玻璃制成，尺寸為30×20×15cm，有效容積為6L。鈦陽極板和不銹鋼陰極板的尺寸為20×10cm，陰陽極板厚度均為1mm。分別采用實(shí)施例1-3制備的粒子電極填料填充在極板和反應(yīng)器之間，填充率為30％(體積)。采用空壓機(jī)對(duì)反應(yīng)器底部進(jìn)行曝氣，曝氣量為0.05m3/h。直流電源型號(hào)為MPS702，輸出的電壓為36V，電流為30A。
開啟三維電極電化學(xué)反應(yīng)器，對(duì)廢水進(jìn)行電化學(xué)氧化、催化氧化和吸附處理，其中處理時(shí)間為80min；對(duì)進(jìn)行了電化學(xué)氧化、催化氧化和吸附處理的廢水進(jìn)行沉降處理，處理時(shí)間為1.2h，得到并排出上清液，即得。
采用實(shí)施例1-3制備的粒子電極對(duì)原料藥廢水的處理結(jié)果見表1。
表1采用實(shí)施例1-3制備的粒子電極對(duì)廢水的處理效果
實(shí)施例5
取北京密云經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)某制藥廠的原料藥廢水作為待處理廢水，三維電極電化學(xué)反應(yīng)器由有機(jī)玻璃制成，尺寸為30×20×15cm，有效容積為6L。鈦陽極板和不銹鋼陰極板的尺寸為20×10cm，陰陽極板厚度均為1mm。分別采用實(shí)施例1-3制備的粒子電極填料填充在極板和反應(yīng)器之間，填充率為20％(體積)。采用空壓機(jī)對(duì)反應(yīng)器底部進(jìn)行曝氣，曝氣量為0.04m3/h。直流電源型號(hào)為MPS702，輸出的電壓為10V，電流為10A。
開啟三維電極電化學(xué)反應(yīng)器，對(duì)廢水進(jìn)行電化學(xué)氧化、催化氧化和吸附處理，其中處理時(shí)間為120min；對(duì)進(jìn)行了電化學(xué)氧化、催化氧化和吸附處理的廢水進(jìn)行沉降處理，處理時(shí)間為0.5h，得到并排出上清液，即得。
采用實(shí)施例1-3制備的粒子電極對(duì)原料藥廢水的處理結(jié)果見表2。
表2采用實(shí)施例1-3制備的粒子電極對(duì)廢水的處理效果
實(shí)施例6
取河北某鋼鐵公司煤化工廢水作為待處理廢水，三維電極電化學(xué)反應(yīng)器由有機(jī)玻璃制成，尺寸為30×20×15cm，有效容積為6L。鈦陽極板和不銹鋼陰極板的尺寸為20×10cm，陰陽極板厚度均為1mm。分別采用實(shí)施例1-3制備的粒子電極填料填充在極板和反應(yīng)器之間，填充率為50％(體積)。采用空壓機(jī)對(duì)反應(yīng)器底 部進(jìn)行曝氣，曝氣量為0.06m3/h。直流電源型號(hào)為MPS702，輸出的電壓為72V，最大電流為60A。
開啟三維電極電化學(xué)反應(yīng)器，對(duì)廢水進(jìn)行電化學(xué)氧化、催化氧化和吸附處理，其中處理時(shí)間為10min；對(duì)進(jìn)行了電化學(xué)氧化、催化氧化和吸附處理的廢水進(jìn)行沉降處理，處理時(shí)間為2h，得到并排出上清液，即得。
采用實(shí)施例1-3制備的粒子電極對(duì)煤化工廢水的處理結(jié)果見表3。
表3采用實(shí)施例1-3制備的粒子電極對(duì)廢水的處理效果
由表1-3的數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明的方法對(duì)高濃度廢水的預(yù)處理效果好，COD去除效率高。對(duì)于初始COD濃度為38642.6mg/L的原料藥廢水，經(jīng)本發(fā)明方法處理后，COD濃度可降低至7487.2-7805.8mg/L，COD去除率可達(dá)79.8-80.6％；對(duì)于初始COD濃度為12847.6mg/L的煤化工廢水，經(jīng)本發(fā)明方法處理后，COD濃度可降低至2737.5-2803.9mg/L，COD去除率可達(dá)78.2-78.7％，本發(fā)明高濃度廢水的預(yù)處理方法非常適合用于對(duì)高濃度廢水的預(yù)處理。
盡管上述對(duì)本發(fā)明做了詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于此，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行修改，因此，凡按照本發(fā)明的原理進(jìn)行的各種修改都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。