[发明专利]一种适用于高盐度难降解废水的电催化组合处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理领域，特别是涉及一种适用于高盐度难降解废水的电催化组合处理方法。

背景技术

近几十年来,科学技术飞跃进步,生产力迅猛发展,伴随着中国工业的大规模发展而来的一系列环境问题逐渐凸显，石油化工、印染、制药、精细化工等行业产生的一系列高盐、难降解废水亟待解决方法与处理工艺。由于高盐、难降解废水可生化性差，处理难度大，采用常规的生化处理方法，不仅运行困难，而且难以做到达标处理。20世纪80年代发展起来的高级氧化工艺(AOPs)，通过反应产生氧化力极强的羟基自有基(·OH)，能快速、高效的氧化降解污染物，从而受到广泛的重视。其中，电化学高级氧化工艺，以处理高效、操作简便、无二次污染、常温常压下即可运行等特点而受到广泛的研究。

根据电化学氧化法去除污染物的机理可将其分为：电化学还原法、电化学氧化法、电凝聚法、电浮选法、电渗析法。针对废水中污染物的组成、性质可选择相应的处理工艺，对于高盐度难降解废水，一般采用电化学氧化法较为有效。

电化学氧化法根据氧化有机物原理的不同可分为电-Fenton法、光电催化技术等。电-Fenton技术通过按照Fenton试剂中亚铁离子的来源，可分为牺牲阳极产生或Fe²⁺或外加Fe²⁺的方法，即以不锈钢或铁棒为阳极，经电化学氧化后，阳极失电子，产生Fenton试剂所需的Fe²⁺；根据双氧水的来源可分为阴极还原法和外加双氧水的方法,即在酸性条件下，对阴极进行曝气，经电化学氧化后，溶解氧被还原生成H₂O₂，电-Fenton技术为电化学氧化与Fenton技术的耦合，总体思路为减少Fenton试剂的投加量，降低运行费用，减少铁污泥的产量，因此研究中以阴极还原法见著较多，主要原因为阴极产生Fenton反应的同时，阳极还可氧化降解有机物，不仅提高了电流的利用效率，同时减少运行费用。但该方法常用金属及其氧化物、石墨等材料作为阴极材料，该类材料由于催化活性低，H₂O₂生成量少，Fe²⁺再生率不高，且pH适用范围窄等问题，应用推广较为困难。

1972年日本的Fujishima发现光照半导体二氧化钛电极具有分解水的功能，使得纳米二氧化钛光电催化技术作为一种水处理的方法技术引起了广泛的重视。TiO2半导体光电催化技术是一种利用紫外光作激发光源，通过外加电压使光生电子和空穴得以有效分离，并分别与H₂O或O₂反应生成具有较强氧化能力的活性自由基来氧化降解有机物的一种氧化技术。通过将催化剂(如二氧化钛等)负载于某种基体表明，基体可作为电催化剂的载体，提供反应表面，增加强度、减小催化剂的用量、改变电极表面的结构与性能。从而很大程度上提高了羟基自由基的产量，氧化降解水中难降解有机化合物。基于反应原理，该方法无疑是非常先进的，但该方法在工程应用上却是极不成熟的，尚且不论催化电极制作的复杂程度及量产的难度，但就运行费用，由于污水的色度一般较高，紫外光光程短，照射幅度有限，为提高降解效率，只能提高激发光源的功率和增加灯管数量，增加了运行能耗，运行维修管理困难，导致很多光电催化技术在放大应用或工程应用中推广失败。

由此可以看出，电-Fenton法与光电催化氧化技术均能有效处理污水中的难降解性有机污染物，但由于电极材料制作困难，量产化难以实现、运行费用高等问题工程应用较少，推广较为困难。

发明内容

基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种适用于高盐度难降解废水的电催化组合处理方法，电极材料制作要求低，占地面积小，处理效果稳定，运行费用省，能切实有效的解决高盐难降解废水的预处理问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种适用于高盐度难降解废水的电催化组合处理方法，包括：

将所处理高盐难降解废水进入沉沙池进行沉沙，沉沙后出水进入均质池进行均匀水质，同时向均质池中通入电催化反应器中产生的Cl₂对废水进行预氧化，均质后出水进入电催化反应器停留进行电催化氧化还原反应，降解废水中的难降解有机物，电催化反应器的出水进入三级混凝池，通过投加的絮凝剂进行混凝沉淀去除废水中的SS，使废水达到可生化性目标或排放目标。

上述处理方法中，电催化反应器的电催化氧化工艺采用三维电催化氧化工艺或二维电催化氧化工艺；

所述电催化反应器的电极采用钛基阳极；