[实用新型]自动除垢的电解氧化废水处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动除垢的电解氧化废水处理装置，属于废水处理技术领域。

现有技术

随着现代工业的迅速发展，所产生的工业废水不但水量增大，而且向着成分复杂化、无机盐含量高等趋势发展。电化学氧化技术具有对污水处理深度高且不产生二次污染，被称为“环境友好”技术。因此成为最近几年国内外学者对于高盐分、难降解废水的处理研究的一个热点。电解催化氧化是电化学氧化技术的典型代表，是指采用具有催化功能的涂层电极为正极、不锈钢或其它电极为负极的电解装置对工业废水中的有机物进行矿化处理。

电解催化氧化废水过程中在阳极发生的化学反应为：4OH^-－4e^-＝2H₂O+O₂↑，在阴极化学反应为：2H₂O+2e^-＝H₂↑+2OH^-，在阳极消耗OH^-，阴极产生OH^-。而工业废水中大都含有较高浓度的钙离子，所以在阴极表面产生的OH^-会形成Ca(OH)₂，然后在曝气条件下一般电解装置底部设有曝气管，通过曝气来对电解槽中的废水进行混匀形成CaCO₃附着在阴极表面。阴极表面的钙垢随着电解装置的运行时间延长不断增厚，阴极的导电性能不断下降，导致电流效率不断降低。要保持极板间的电流密度不变，极板间的电压就要不断升高，耗电量也就随之增加。当阴极钙垢达到一定厚度导致阴极完全失去导电性能，电解反应也就随之终止。所以为了保证电解装置的平稳运行，必须对阴极表面形成的钙垢定期脱除。

对于不采用催化材料作为阳极的电解装置阳极和阴极所用材料一致，一般可采用“自动倒极”的方法来去除阴极表面的钙垢：当电解装置运行一定时间后，通过电源输出控制将阳极改变为阴极，阴极改变为阳极。这样，当附着钙垢的阴极变为阳极后，极板表面产生的O₂会在垢层内侧不断聚集，迫使垢层脱落；而阳极变为“新阴极”后，垢层又会逐渐形成，当运行一定时间后，通过电源输出控制再进行倒极，如此操作反复进行，即可对阴极形成的钙垢进行去除。

对于采用催化材料作为阳极的电解装置则不能采用“自动倒极”的方式来去除阴极表面的钙垢，这是因为：当涂有催化材料的阳极变为负极后，充当催化材料的金属氧化物会被还原失去催化功能。现在此类电解装置大多采用机械方式去除电极表面的钙垢，即在电极中间安装往复运动的毛刷。机械除垢的方式不仅对电极表面催化涂层损害大，缩短电极使用寿命，而且对于致密的钙垢很难做到完全清除。

专利CN203112939U公开了一种可变电极的电解装置，包括具有阳极和阴极的电源，它还包括设置在第一电极和第二电极之间的网状电极，当在工作状态时，网状电极连接所述电源的阳极，第一电极和第二电极分别连接所述电源的阴极；当在除垢状态Ⅰ时，网状电极断路，第一电极连接所述电源的阳极，第二电极连接所述电源的阴极；当在除垢状态Ⅱ时，网状电极断路，第一电极连接所述电源的阴极，第二电极连接所述电源的阳极。该实用新型提供的电解装置有一定的局限性，只适用于阳极为网状电极的电解装置。当电解装置阳极为板状结构时会阻挡第一电极和第二电极之间的电场，形成“感应电极”，不但无法对阴极产生的钙垢进行去除，而且会损害阳极。

专利CN1465532A涉及一种含有机毒物废水的电场氧化处理方法，将被处理水送入电场式硬水氧化处理器的电解室，氧化水中的金属离子在电极板上沉积生成金属氧化垢，氧化水中的卤素负离子生成次卤酸，转换电极板的正负极性，金属氧化垢从电极板上脱落于水中排出，间隔式交替循环地转换电极板的电极性，金属氧化垢的沉积和脱落也交替循环进行，再经沉淀和/或过滤分离去除金属氧化垢，直至获得净化水。该专利提供的方法同样具有局限性，电极只能用同一种材料，并且该材料不能具有催化涂层，虽然可以去除垢层，但是氧化效率比催化氧化差很多。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自动除垢的电解氧化废水处理装置，解决现有电解催化氧化废水处理装置在去除电极表面钙垢时存在的弊端，对电解过程阴极表面形成的钙垢进行去除，而且不损坏到阳极表面的催化涂层。