[发明专利]有机废水的臭氧/电化学一体化处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机废水的臭氧/电化学一体化处理装置及方法，属于环境和水处理技术领域。

背景技术

近年来，我国连续发生重大环境污染事件，直接威胁当地的饮水安全，并给人们的生产生活带来严重影响，甚至造成国际环境纠纷和赔偿。对国内外重大污染环境突发事件分析可知，其污染物以液态为主，占60％以上，是应急处理的主要对象。因此，针对典型液态污染物展开其快速处理处置技术研究是重大污染事件应急技术中的重中之重。

同时，难降解有机物的处理是环境和化工领域研究的热点之一，也是国民经济发展亟待解决的问题。制药、染料、化工等行业排放的废水通常含有高浓度的难生化的有机物，该类有机物具有种类多、成分复杂、COD(化学需氧量)浓度高、可生化性差、有毒有害等特点，常规处理方法难以取得满意的处理效果，成为目前我国废水处理中面临的一大技术难点。目前，物化—生化联用技术仍是解决这类废水的主要方法和技术，其关键是通过高效氧化预处理，将难降解有机污染物转化为低毒、易生物降解的低分子有机物，以利于后续生化处理过程。其中高级氧化技术如臭氧氧化法和电化学氧化法作为预处理技术得到了广泛关注。

氧化化技术利用各种氧化剂攻击废水中的大分子有机物，从而使水中有机物得到氧化，达到净化水质的目的。常用的氧化剂有臭氧，氯气，双氧水等，其中又以臭氧氧化最为引人关注。臭氧作为一种高效的氧化剂，在水处理领域应用广泛，但其亦存在不足，一是臭氧氧化具有较强的选择性，氧化过程中往往只实现了废水中大分子有机物向小分子有机物的转变，矿化能力差；二是臭氧利用率不高，导致臭氧处理费用高。如何提高臭氧利用率，提高其对污染物的矿化能力，成为了近些年研究的热点。

电化学氧化法能在常温常压下，通过有催化活性的电极反应直接或间接产生羟基自由基，从而有效降解难生化污染物。因其处理效率高、操作简便、与环境兼容等优点引起了研究者的广泛注意。但长期以来，受电极材料的限制，该工艺降解有机物的电流效率低，能耗高，难以实现工业化。

发明内容

本发明的目的是提供一种有机废水的臭氧/电化学一体化处理装置及方法，将臭氧氧化和电化学氧化两种技术集成，在低电导率条件下实现高浓度难降解液态有机污染物的快速高效处理。

本发明的有机废水的臭氧/电化学一体化处理装置，包括直流电源，恒温水浴槽和反应器，反应器置于恒温水浴槽中，反应器底部设置曝气装置，曝气装置连接臭氧发生器的出气口，臭氧发生器的进气口经阀门与氧气瓶相连，反应器内设有阳极和阴极，阳极和阴极分别与直流电源的正、负极相连。

上述的阳极可为石墨电极，阴极可以是载铂活性炭纤维电极或活性炭纤维电极，优选载铂活性炭纤维电极。

利用本发明所述装置处理有机废水的方法，其特征是用硫酸盐或者盐酸盐将有机废水的电解质浓度调节为0.1～20g/L，然后将废水加入到反应器中，控制水浴温度为10～35℃，阳极和阴极接直流电源，控制电流0.05～3A，臭氧发生器通过曝气装置向反应器曝气，控制曝气流量为30～120L/h，进行废水处理。

本发明将臭氧氧化法和电化学氧化方法进行联用，组合成一种新型高效的电化学高级氧化技术，在降低使用成本的同时，可实现快速降解有机污染物的目的。发明装置结构紧凑简单，操作简便，处理效率高，可用于处理高浓度难降解的有毒有害液态有机污染物。

附图说明

图1为有机废水的臭氧/电化学一体化处理装置示意图；

图2为不同处理工艺处理对氯苯酚的降解曲线图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步说明。

参照图1，本发明的有机废水的臭氧/电化学一体化处理装置，包括直流电源1，恒温水浴槽2和反应器3，反应器3置于恒温水浴槽2中，反应器底部设置曝气装置5，曝气装置5连接臭氧发生器6的出气口，臭氧发生器6的进气口经阀门7与氧气瓶4相连，反应器内设有阳极9和阴极8，阳极9和阴极8分别与直流电源1的正、负极相连。

实施例：