[发明专利]一种用于含酚废水电化学处理的石墨电极

说明书

技术领域

本发明属于有机废水处理领域，具体涉及一种用于含酚废水电化学处理 的石墨电极。

背景技术

现代工农业高速发展，每天都有大量的有机废水产生。所产生的有机废 水如不经过处理直接排放，则会对环境造成污染，危及人体健康。苯酚是一 种重要的工业原料，在国民经济的各个方面都有广泛的应用。苯酚可用于制 造酚醛树脂及己内酰胺，还可用于生产卤代酚类。所得的氯代酚，可作为原 料用于生产2，4-二氯苯氧乙酸和2，4，5-三氯苯氧乙酸等除草剂、木材防腐剂、 杀螨剂、皮革防腐剂和杀菌剂等。苯酚还可用于制备烷基苯酚并进一步制备 出烷基酚、甲醛类聚合物，可作为抗氧剂、非离子表面活性剂、增塑剂、石 油产品添加剂。苯酚也是很多医药(如水杨酸、阿司匹林及磺胺药等)、合成 香料、染料的原料。此外，苯酚的稀水溶液可直接用作防腐剂和消毒剂。

含有苯酚的废水，如不经处理而直接排放会对水生物造成危害，并可通 过食物链影响人体健康。苯酚因其高毒性、高需氧量(每mg苯酚的理论需氧 量为2.38mg)及难生物降解性而成为美国环境保护局列出的129种优先控制 污染物之一，我国也将含酚废水列为需重点解决的有害废水之一。研究和开 发经济实用的苯酚去除方法，具有非常重要的现实意义。苯酚是一种较难于 彻底处理的有机物，目前主要的处理方法有生物法、混凝沉淀法、活性炭吸 附法、臭氧氧化法、泡沫分离法、离子交换法、反渗透法和超滤法，这些方 法中，或者处理效果较差、造价太高，或者存在二次污染、后续处理困难， 导致这些方法难以得到实际的推广应用。

高级氧化技术(AOPs)可对含酚废水进行有效降解，目前公认处理效果突 出的AOPs有臭氧氧化法、Fenton试剂法、光催化氧化法、超临界水氧化 法和电化学法等.臭氧氧化的臭氧发生设备耗电量非常高，且电能利用率很 低，使其处理成本较高.Fenton试剂法虽可去除目标污染物；但在常温常压 下对TOC的去除率低；光催化法难以有效抑制光生电子与空穴的复合，光催 化效率很低；超临界水氧化法对反应器的材料要求极高，寻找理想的能长期 耐腐蚀、耐高温、耐高压的反应器材料尚有困难，与广泛应用还存在一定的 距离。电化学法具有处理效率高、成本低、仪器简单、操作简便、占地少、 易实现自动化、环境友好等优点，在生物难降解废水的处理方面表现出了其 特有的优势，逐渐受到青睐。电化学法处理有机废水中，电极是一个关键的 因素。用作电极的材料要求具有导电性好、电化学活性高、物理化学性质稳 定等特点。目前电化学法中的电极，主要是采用一些稀有贵重金属，并通过 一系列的修饰而得，其成本较高，制作过程复杂，并且电极的工作面积极有 限，处理效率难以大幅提高，这就使电化学法的应用受到了限制。因此，制 备一种处理效果好、价廉、来源广泛的电极，对于电化学法的广泛应用有着 重要的意义。石墨具有良好的导电性，并且来源广泛、价格低廉，可用作电 化学法处理的电极材料，但普通的石墨电极活性低，对含酚废水处理效果差， 并且电极不稳定，易于损耗，难以取得广泛应用

发明内容

本发明的目的是根据含酚废水处理的需要，针对电化学法存在的问题， 研究制备一种活性高、稳定性好、来源广泛、价格低廉的电极，使电化学法 得以更广泛的应用，含酚废水得以有效处理。

本发明的另一目的是提供一种上述电极的制备方法。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种用于含酚废水电化学处理的石墨电极，该电极以石墨、环氧树脂和 固化剂为主要原料，经过混合、成型、固化、烘烤、活化和复烘步骤制备而 得，其中所述的活化为电化学活化。

一种制备用于含酚废水电化学处理的石墨电极的方法，以石墨、环氧树 脂和固化剂为主要原料，经过混合、成型、固化、烘烤、活化和复烘步骤制 备，其中所述的活化为电化学活化。

其中环氧树脂为618环氧树脂(蓝星新材料树脂厂)，也可用616、634 或637，其质量为石墨的10～30％；固化剂为改良胺类593固化剂(蓝星新 材料树脂厂)，也可用590、701、T-31或T-33等其它改良胺类固化剂，其质 量为环氧树脂的10～30％；混合时的溶剂为丙酮。

固化的温度为15～35℃(优选20～30℃)，时间为8～16h。

烘烤的温度为130～170℃，时间为0.5～4h。