本發(fā)明涉及快速評價電催化氧化廢水催化劑活性的技術，尤其涉及一種電催化氧化處理廢水的催化劑活性的評價方法。

背景技術：

在人類的生產(chǎn)生活中產(chǎn)生了大量了難以直接用生物法處理的有毒廢水，而物理法及化學法被用于處理這些有毒廢水以減少其對環(huán)境的危害。雖然通過絮凝、吸附等物理法能夠快速的處理廢水中的有毒物質(zhì)，但容易產(chǎn)生二次污染。因此，化學法被認為是最有前景的處理有毒廢水的方法。電化學氧化法和電催化氧化技術正是在這樣的背景下應運而生。

電化學氧化和電催化氧化技術則利用了廢水中的氨氮、有機物在電場作用下能夠快速氧化為二氧化碳、水及氮氣等對環(huán)境無害的化合物，從而實現(xiàn)廢水的無害化處理。然而，目前的電化學氧化及電催化氧化技術（CN 105329988 A，CN 104030415 B）只能夠間歇式檢測實現(xiàn)廢水處理前后的水樣是否達標。由于廢水處理過程中產(chǎn)生的氣體較少，難以通過常規(guī)方法收集產(chǎn)生的氣體，因此無法評判生成的氣體是否有害，是否造成二次污染。同時，目前還沒有統(tǒng)一的電催化劑的活性評價裝置和方法，無法在一個平臺上評價催化劑的性能。因此，有必要設計和開發(fā)一種方法來克服當前電催化劑活性評價中存在的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種電催化氧化處理廢水的催化劑活性的評價方法。

一種電催化氧化處理廢水的催化劑活性的評價方法，包括以下步驟：

A步驟，廢水的進出，廢水從電解槽的一側的底端進入，經(jīng)電催化氧化后，從另一側的頂端自然流出。

B 步驟,化劑（電極）放置，若是粉狀電催化劑需預先壓制或附著在電極板上；若非粉狀電催化劑，則可直接把電催化劑當作電極使用。電催化電極（1）根據(jù)電極的性質(zhì)（做陰、陽級）放置到電解槽的兩端，電極間距離根據(jù)電解槽的大小而定。

C 步驟,水處理前后的色度分析及COD分析，電解槽的廢水進出口處安裝微流管，再把微流管與紫外可見分光光度計（9）的微量樣品池連接，測試進出口水樣的色度及COD，并與標準品進行對比，得出廢水處理前后的色度值及COD。

D 步驟,水處理前后的水溶性物質(zhì)分析，解槽的廢水進出口處安裝痕流管，再把痕流管與液質(zhì)聯(lián)用儀（10）、氣質(zhì)聯(lián)用儀（12）的六通閥連接，測試進出口水樣的物質(zhì)，分析物質(zhì)的組成、結構及其含量，確定廢水中污染物的降解程度。

E 步驟,的收集與分析，先電解槽氣體進口端接入He等惰性氣體，出口端接入氣質(zhì)聯(lián)用儀（12）等各種氣體分析儀器。在電催化電極（1）活性評價時，旋開He氣瓶閥門，讓He通過電解槽，把產(chǎn)生的氣體帶出電解槽并送入氣質(zhì)聯(lián)用儀（12）等氣體分析儀器中，設定各種可能氣體的分析測試條件，實時測試所產(chǎn)生的氣體，并由此評價催化劑的活性等。

在電催化電極（1）活性測試過程中，通過測試各種數(shù)據(jù)，分析處理前后的COD、氨氮、色度是否達到標準以及達到標準情況下的運行時間等綜合因素來確定電催化電極（1）的活性。

采用本發(fā)明技術方案，具有如下有益效果：

本發(fā)明提供的一種電催化氧化處理廢水的催化劑活性的評價方法，在實現(xiàn)廢水的連續(xù)進樣時可實現(xiàn)廢水處理過程水和氣體的實時、在線監(jiān)控。整個裝置集成化程度高、效率高。同時可在同一平臺上評價各種電催化電極（1）的催化效率及壽命。

附圖說明

圖1是未改進的單純電解槽；

圖2是改進后的電解槽及測試設備；

圖3是采用改進后的設備采樣評價的示意圖。

圖中：A—單純電解槽槽體、B—抽拉式隔板電解槽槽體、1—電催化電極、2—進氣口、3—出氣口、4—隔板、5—離子膜、6—進水口、7—出水口、8—載氣、9—紫外可見分光光度計、10—液質(zhì)聯(lián)用儀、11—離子色譜儀、12—氣質(zhì)聯(lián)用儀、13—NOx檢測儀。

具體實施方式

下面，結合實施例對本發(fā)明作進一步說明：

實施例一：

一種電催化氧化處理廢水的催化劑活性的評價由以下步驟獲得：

A：安裝電解槽中離子膜（5）、抽拉式隔板（4）。

B：將氣體進口接入He鋼瓶，出口接入氣質(zhì)聯(lián)用儀（12）；

C：廢水可根據(jù)電解量用相應大小的管道連接并控制其流量，廢水從進口通入實現(xiàn)“下進上出”，液面逐漸淹沒抽拉式隔板（4）下半部分。隔板（4）上半部分大部分為有機玻璃，一側為開孔，兩相鄰隔板（4）反向安裝后形成蛇形開孔；

D：廢水的進出口連接紫外可見分光光度計（9），生成的少量氣體在惰性載氣（8）推動下經(jīng)蛇形開孔流入氣質(zhì)聯(lián)用儀（12），通過控制氣質(zhì)聯(lián)用儀（12）上的六通閥進樣測定；

E：若用于電催化處理某電解錳廢水的電催化劑的活性評價，則進水氨氮1000mg/L，廢水進出量為10mL/min，工作電壓2.5V，出水以廢水、廢氣達標排放為基準，評價商業(yè)化的Ti-Pt合金電極、Cu-Ti合金電極以及合成的Ti-SiO_x-Pt電催化劑。測試結果如下：

采用該方法，可以快速評價出Ti-SiO_x-Pt的催化活性優(yōu)于商用Ti-Pt和Cu-Ti，更適合用于氨氮廢水的處理。

實施例二：

一種電催化氧化處理廢水的催化劑活性的評價由以下步驟獲得：

A：安裝電解槽中離子膜（5）、抽拉式隔板（4）。將氣體進口接入He鋼瓶，出口接入氣質(zhì)聯(lián)用儀（12）。廢水從進口通入實現(xiàn)“下進上出”，液面逐漸淹沒抽拉式隔板（4）下半部分。隔板（4）上半部分大部分為有機玻璃，一側為開孔，兩相鄰隔板（4）反向安裝后形成蛇形開孔。廢水的進出口連接紫外可見分光光度計（9），生成的少量氣體在惰性載氣（8）推動下經(jīng)蛇形開孔流入氣質(zhì)聯(lián)用儀（12），通過控制氣質(zhì)聯(lián)用儀（12）上的六通閥進樣測定。例如：用Pt/C電極電催化處理某制藥廢水、垃圾滲濾液及焦化廢水的效果評價，工作電壓2.0V，以廢水、廢氣達標排放為基準，確定處理時長。評價結果如下：

采用該方法，可以快速評價出Pt/C電極處理上述廢水的最佳時間及效果，利于該電極的工業(yè)應用，降低建設和使用成本。

實施例3：安裝電解槽中離子膜（5）、抽拉式隔板（4）1、2、3、4（1、3方向相同）。將氣體進口接入He鋼瓶，出口接入氣質(zhì)聯(lián)用儀（12）。廢水從進口通入實現(xiàn)“下進上出”，液面逐漸淹沒抽拉式隔板（4）下半部分。隔板（4）上半部分大部分為有機玻璃，一側為開孔，兩相鄰隔板（4）反向安裝后形成蛇形開孔。廢水的進出口連接紫外可見分光光度計（9），生成的少量氣體在惰性載氣（8）推動下經(jīng)蛇形開孔流入氣質(zhì)聯(lián)用儀（12），通過控制氣質(zhì)聯(lián)用儀（12）上的六通閥進樣測定。例如某焦化廢水二沉池出水，進水COD400 mg/L，氨氮100 mg/L，進出水流速為20mL/min,用Ti- Pt/C做電催化電極，持續(xù)電解100h，出水COD低于100mg/L，出水氨氮低于30mg/L，達到國家工業(yè)廢水排放標準。生成氣體為N₂和CO₂，達到氣體排放標準。采用該方法評價結果表面， Ti- Pt/C電極可用于焦化廢水處理。

實施例4：安裝電解槽中離子膜（5）、抽拉式隔板（4）。將氣體進口接入He鋼瓶，出口接入氣質(zhì)聯(lián)用儀（12）。廢水從進口通入實現(xiàn)“下進上出”，液面逐漸淹沒抽拉式隔板（4）下半部分。隔板（4）上半部分大部分為有機玻璃，一側為開孔，兩相鄰隔板（4）反向安裝后形成蛇形開孔。生成的少量氣體在惰性載氣（8）推動下經(jīng)蛇形開孔流入氣質(zhì)聯(lián)用儀（12），通過控制氣質(zhì)聯(lián)用儀（12）上的六通閥進樣測定。例如某垃圾滲濾液，進水COD 3000mg/L，氨氮100mg/L，鉑網(wǎng)做電極，電解120min，出水COD低于100mg/L，出水氨氮低于30mg/L，達到國家工業(yè)廢水排放標準。生成氣體為N₂和CO₂，達到氣體排放標準。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。