申请日2016.04.05
公开(公告)日2016.07.13
IPC分类号C02F1/463; C02F1/467; C02F101/30
摘要
本发明提出了一种高效过氧絮凝技术处理有机废水的方法。在该方法中，高效产过氧化氢的碳材料阴极原位生成双氧水，铁作为牺牲阳极在处理过程中溶出为芬顿反应提供催化剂，而实现电絮凝、电芬顿、电氧化等多种作用，显著提升有机废水处理性能。该方法的突出优点处理效果好、能耗低、无需调节pH，适合染料、化工、医药、膜浓水等难降解有机废水的处理。
权利要求书
1.一种高效过氧絮凝技术处理有机废水的方法，其特征在于：以铁为阳极、高效产过氧化氢的碳材料为阴极构建无隔膜过氧絮凝体系，在阴极曝入空气，并控制电流50-500mA处理有机废水处理。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述阴极为碳毡、碳纤维以及由炭黑、PTFE改性的碳材料。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述阳极为铁板或铁网。
说明书
一种高效过氧絮凝技术处理有机废水的方法
技术领域
本发明属于环境工程技术领域，主要涉及一种高效过氧絮凝技术处理有机废水的方法。
背景技术
电化学氧化技术由于氧化能力强、可控性好、反应条件温和、设备简单等优点，在难降解有机废水处理方面极具潜力，引起了研究者的广泛兴趣。电芬顿(electro-Fenton，简称EF)和电絮凝技术(electro-cogulation，简称EC)是近年来在水处理领域发展起来的两种新型的具有竞争力的电化学氧化技术。电芬顿的基本原理是溶解氧在合适的阴极上通过发生电化学两电子还原产生H2O2，产生的双氧水和二价铁催化剂反应生成具有强氧化性的羟基自由基(OH)，从而达到无选择性地氧化降解有机污染物，反应如下：
O2+2H++2e-→H2O2
H2O2+Fe2+→Fe3++OH+OH-
电絮凝的基本原理是：在外加电场的作用下，利用可溶性阳极，产生大量的阳离子，利用生成的氢氧化物对废水实现凝聚沉淀。以铁阳极为例，反应如下：
Fe→Fe2++2e-
4Fe2++10H2O+O2→4Fe(OH)3+8H+
然而，酸性条件、需要外加催化剂、能耗较高、对高浓度有机废水处理效果差等缺点限制了电芬顿技术的应用。阳极损耗严重、污泥产生量大等则一直是电絮凝技术的局限性，并且单一的絮凝作用对很多复杂水质废水的处理也存在技术上的不足。因此，发明一种高效的、能克服单一电芬顿和电絮凝技术缺陷的水处理技术在污水处理领域意义重大。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题，开发出一种集成电芬顿和电絮凝作用的过氧絮凝(peroxi-coagulation，简称PC)技术处理有机废水的方法。在该工艺中，高效碳材料阴极原位提升产双氧水性能，铁作为牺牲阳极在实现电絮凝作用的同时为芬顿反应提供铁催化剂。因而该过程集成了电絮凝、电芬顿、电氧化等多种作用，能实现对有机废水的高效处理。
本发明处理有机废水的方法如下：以铁为阳极、高效产过氧化氢的碳材料为阴极构建无隔膜过氧絮凝体系，在阴极曝入空气，并控制电流50-500mA处理有机废水处理。
本发明具有以下的突出特点和有益效果：
(1)该方法耦合了电絮凝、电芬顿、电氧化等多种作用，能实现有机废水的高效去除。
(2)pH工作区间宽，无需调节原水pH，节省了处理费用。
(3)和传统电芬顿技术相比，本方法处理效率高、能耗低且无需投加催化剂;
(4)和传统电絮凝相比，污泥产生量少，兼具氧化处理效果，更高效