[发明专利]一种电化学氧化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电化学氧化装置，属于焦化废水污染控制领域。

背景技术

焦化废水主要来自炼焦、煤气净化及化工产品的精制等过程，产生大量以含酚类化合物为主的高浓度有机废水，水质成分复杂，随原煤和炼焦工艺的不同而变化，含有许多难以生物降解的芳香族有机物、杂环及多环化合物，是一种较难处理的工业废水。

现有的焦化废水处理方法主要可分为物理化学方法和生物化学方法，生物化学法因其处理成本低，是迄今为止焦化废水处理最有效、也是应用最广的方法，目前国内多采用优化的活性污泥法对焦化废水进行处理，处理后出水含酚、氰两项指标，可达到排放标准的要求，但COD和氨氮浓度仍然较高，对环境有较大危害，高级氧化技术正是由于处理这类高浓度难降解污染物的需要而发展起来的新兴处理技术，这类技术是通过运用电、光、辐照及催化剂生成具有极强氧化能力的自由基将水体中的大分子难降解有机物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质，甚至直接降解成为二氧化碳、水和无机离子等无害成分，但一般能耗较大，且处理成本较高。

A/O、A²/O和其他组合工艺的实施，需要配套的装置，而焦化废水处理装置中，核心单元为反应器，常用反应器有序批式活性污泥法反应器（SBR）、固体床反应器和好氧流化床反应器等，但将上述反应器直接作为A²/O工艺配套处理装置中的厌氧、缺氧反应器时，需要进水中氨氮浓度低于250mg/L才能使出水中氨氮浓度低于15mg/L，实现达标排放，因此，待处理废水进入反应器前必须进行大量稀释，系统才能稳定运行，这导致系统处理量增大，处理成本增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电化学氧化装置， 该装置包括壳体1、进水口2、液体分布器4、阳极床5、阴极床6、微电解填料层7、出水口8、电源9、填料卸口10、填料压板13、溢流堰15，进水口2设置在壳体1的下部，液体分布器4设置在进水口处，在液体分布器4上方设置4层以上的阳极床5，阳极床5上方设置4层以上的阴极床6，阳极床5或阴极床6设于填料压板13之上，微电解填料层7填充在阳极床或阴极床与填料压板13之间，溢流堰15设置在壳体1上，溢流堰15设置在壳体1内壁上，出水口8设置在壳体1上，垂直方向上高于溢流堰15底部，低于溢流堰15堰口最低点，水经溢流堰15流到出水口8处，阴极床和阳极床分别用导线串连在一起，电源分别与串联后的阴极床6和阳极床5连接，填料卸口10设置在壳体上，进水口处设有流量计。

本发明所述的壳体1为圆柱体，反应器塔的直径为1600mm以上，高径比为3:1~5:1。

本发明所述的液体分布器4为排管式喷淋器，液体分布器4设置在入水口处，其中喷孔的孔径为3~5mm，孔数为100~200个/m²，液体分布器4可保证液体在塔截面上分布均匀。

本发明所述的微电解填料层7由螺旋长条状碳钢屑组成，其中碳钢屑的公称直径为38~76mm，长度范围为60~120mm，微电解填料和电极材料根据实际消耗情况进行不定期补充，检修周期为3~6个月，以保证反应器有效运行，达到理想的处理效果。

本发明所述的阳极床5包括填料支撑板、筛网、阳极材料17，在阳极材料的上面放置填料支撑板，填料支撑板上放置筛网，阳极床间的间距为200~400mm，其中阳极材料为表面具有TiO₂或SnO₂金属氧化物涂层的网状钛基体。

Ti/TiO₂阳极材料的制备方法，具体步骤如下：

①按蒸馏水与HF的体积比为1:2~1:6的比例在磁力搅拌器作用下往蒸馏水中边搅拌边加入HF得到HF溶液，然后按蒸馏水与钛酸四丁酯的体积比为6:1~10:1的比例在HF溶液中加入钛酸四丁酯，搅拌至钛酸四丁酯完全溶解，随后将溶液移至反应釜中，将反应釜置于150~180℃烘箱中保温23~25h，将溶液冷却、沉淀、离心分离后，用蒸馏水洗涤沉淀至上层液体澄清，在80~100℃下将沉淀干燥至恒重，然后在350~400℃下焙烧2~3h后得到TiO₂产物，将所得TiO₂完全溶于无水乙醇中，即得所需溶胶；