申请日2018.03.26
公开(公告)日2018.11.23
IPC分类号C02F1/461; C02F1/72; C02F101/30
摘要
本实用新型公开了一种有机磷农药废水电催化氧化处理设备，属于污水处理领域。该处理设备包括芬顿系统A，芬顿系统B和电解槽;芬顿系统A和芬顿系统B均由四个反应罐串联而成，二者并联后与电解槽相连接;电解槽内腔沿水流方向分割成多个单独的电解池，且各电解池之间互通;每个电解池的内腔放置一组极板组件;各个电解池内极板组件之间的电气连接方式为并联;每组所述组件的极板基体采用金属钛，且在钛基体的表面上镀有RuO2‑IrO2‑TiO2金属氧化物涂层。本实用新型处理设备可使有机磷大分子化学键断裂，生成易于生化的小分子甚至将其无机化，该设备适用于高浓度有机磷废水处理。
权利要求书
1.一种有机磷农药废水电催化氧化处理设备，其特征在于，所述处理设备包括芬顿系统A(1)，芬顿系统B(2)和电解槽(3);其中：所述芬顿系统A(1)和芬顿系统B(2)并联后再与电解槽(3)串联;所述芬顿系统A(1)和芬顿系统B(2)完全相同，芬顿系统A(1)和芬顿系统B(2)均由四个反应罐串联而成;所述电解槽(3)呈长方体形，且电解槽(3)的侧壁上设有总进水口和总出水口;所述电解槽(3)内部空腔沿水流方向被分割成多个单独的电解池，且各个电解池之间相互连通;每个电解池的内腔放置一组极板组件;各个电解池内极板组件之间的电气连接方式为并联;每组所述组件的极板基体采用金属钛，且在钛基体的表面上镀有RuO2-IrO2-TiO2金属氧化物涂层。
2.根据权利要求1所述的电催化氧化处理设备，其特征在于，所述RuO2-IrO2-TiO2金属氧化物涂层的厚度为2μm-10μm。
3.根据权利要求1所述的电催化氧化处理设备，其特征在于，所述电解槽(3)由玻璃钢材料制成。
4.根据权利要求1或3所述的电催化氧化处理设备，其特征在于，所述电解槽(3)的外部包有铁板。
5.根据权利要求1所述的电催化氧化处理设备，其特征在于，各个电解池之间串联，且沿着从电解槽(3)的总进水口至总出水口的方向前一级电解池的出水口为下一级电解池的进水口，每个电解池的进水口和出水口的连线为所在电解池的对角线。
说明书
一种有机磷农药废水电催化氧化处理设备
技术领域
本实用新型涉及一种有机磷农药废水 电催化氧化处理设备，属于污水处理领域。
背景技术
磷是水体富营养化的主要污染因子之一，目前农药生产等化工行业所产生的废水含有非常高浓度的磷，其中大部分以高分子有机磷的形式存在于废水中，采用传统的物化、生化法很难去除，况且这部分磷以大分子形式存在，微生物无法将其降解。
长期以来，受电极材料的限制，电催化氧化降解有机物过程的电流效率很低、电耗很高，难以实用化。20世纪80年代后，国内外许多研究者从研制高电催化活性电极材料入手，以加快反应速率，提高电流效率。同时对有机物电催化氧化机理和影响降解效率的各种因素也进行了研究，尽管高电催化活性电极材料能够改进直接电化学氧化效率，但产生的·OH还是有限的，使得电催化直接氧化处理效果不十分理想。
传统的阳极材料通常采用铂金、石墨及铅合金，铂金价格昂贵，石墨与铅合金阳极高电流时耐腐蚀性差，析氧过电位大，电化学催化性能低，能耗大，且阳极中有毒的铅在溶液中溶解，造成二次污染。
实用新型内容
为解决有机磷农药废水磷含量高且难以处理的问题，本实用新型提供了一种有机磷农药废水电催化氧化处理设备，一方面该设备能使目标废水达到处理要求，另一方面又克服了传统电极副反应多、耐腐蚀性差、催化效果不明显以及价格昂贵的缺点。采用的技术方案是：
一种有机磷农药废水电催化氧化处理设备，该处理设备包括芬顿系统A1，芬顿系统B2和电解槽3;其中：所述芬顿系统A1和芬顿系统B2并联后与电解槽3串联;所述芬顿系统A1和芬顿系统B2完全相同，芬顿系统A1和芬顿系统B1均由四个反应罐串联而成;所述电解槽3呈长方体形，且电解槽3的侧壁上设有总进水口和总出水口;所述电解槽3内部空腔沿水流方向被分割成多个单独的电解池，且各个电解池之间相互连通;每个电解池的内腔放置一组极板组件;各个电解池内极板组件之间的电气连接方式为并联;各个电解池内极板组件之间的电气连接方式为并联;每组所述组件的极板基体采用金属钛，且在钛基体的表面上镀有RuO2-IrO2-TiO2金属氧化物涂层。
进一步地，所述RuO2-IrO2-TiO2金属氧化物涂层的厚度为2μm-10μm。
进一步地，所述电解槽3由玻璃钢材料制成。
进一步地，所述电解槽3的外部包有铁板。
进一步地，各个电解池之间串联，且沿着从电解槽3的总进水口至总出水口的方向前一级电解池的出水口为下一级电解池的进水口，每个电解池的进水口和出水口的连线为所在电解池的对角线。
本实用新型中所采用的RuO2-IrO2-TiO2金属氧化物为现有已知材料，并且该RuO2-IrO2-TiO2金属氧化物的制备方法也为已知的制备方法，本领域技术人员按照现有的制备方法制备即可获得该RuO2-IrO2-TiO2金属氧化物，进而电镀在钛基板上表面上，获得本实用新型的电极。
本实用新型中的芬顿系统A和芬顿系统B由两套完全相同的反应系统并联而成，即图1中A系统和B系统，每个系统由四个反应罐串联而成，其结构尺寸可以根据工况制定，同时应根据不同的反应条件，可以做必要的加固、防腐。
本实用新型电解槽3主体由玻璃钢材料制成，外包铁板或其他配件，可以使其更加牢固，具有更强的支撑力。电解槽沿水流方向分隔为多个单独的池子，各个池子互相连通，池内水流宏观流向为“之”字型，每个池子里分别放置一组极板组件，各极板组件的电气连接为并联方式，相当于每个池子为一个单独的电解池，被处理水每经过一个池子进行一次处理，依次多级处理后进入后续处理环节。电解槽示意图见图1、图2，箭头表示水流方向。
本实用新型有益效果：
废水处理中，采用单一的某种工艺方法，如单独采用芬顿法，其处理效果甚微，尤其对于高浓度有机废水，而本实用新型提供了一种有机磷农药废水电催化氧化处理设备，该设备采用芬顿与电解组合的工艺技术，使有机磷分子化学键断裂，生成易于生化的小分子甚至将其无机化，再经过相应的后续处理从废水中去除，进而克服上述难题，同时因本实用新型中电解极板自身的特点，电解过程中未见极板溶蚀现象。
本实用新型中的钛基涂层电极与传统石墨电极、铅基合金电极相比，具有以下优点：在电解过程中可保证电解操作在槽电压稳定情况下进行，析氯和析氧过电位均比其他阳极低，而且副反应显著减少，可长期在低电解电压下稳定使用，达到节能降耗的效果;克服了石墨电极和铅电极腐蚀溶解问题，避免二次污染;使用寿命长，综合经济效益明显提高。