[发明专利]多孔石墨电极在工业废水处理中的应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业废水的处理，特别涉及一种多孔石墨电极在工业废水处理中的应用方法，属于环保技术领域。

背景技术

高频高压脉冲电絮凝工业废水处理技术最早产生于美国，主要应用于船体污泥和含油废水的治理，经过改进及提高后又被应用于冶炼厂、电镀厂等金属离子污染废水的无害化处理，目前国内已在工业废水处理领域中开始应用高频高压脉冲电絮凝技术。现有高频高压脉冲电絮凝技术中的导电电极的材料采用的均是金属铁或铝，虽然铁或铝质电极具有取材方便、强度高、导电性好等优点，且在电解过程中能够产生二价铁或铝的絮状物有助于更好的絮凝沉淀，但是也存在有其不可克服的缺点：

1、铁或铝的金属电极在电解过程中会发生溶解，尤其当需要高电压还原某些离子的时候，高频高压会更剧烈更快速地溶解金属电极，在电解液中产生铁或铝的氧化物。为了除去这些金属氧化物，就要添加碱性物质以便产生碱性金属，使其在电解液中生成金属的氢氧化物沉淀，这样就造成了大量的化学沉淀物俗称污泥，使废水处理过程中产生的废弃物增加，导致水处理过程中的二次污染。

2、在高频高压脉冲的电絮凝电解过程中，由于电解过程中阳极表面上大量氧的产生使铁或铝的金属电极很易发生表面钝化，造成进一步电解效率的降低，从而影响废水处理的效果。

3、当工业废水中有害成分被处理完后，水中会残留有一定量的铁或铝离子，给进一步采用反渗透法对中水回用处理带来了较大的困难。

4、电絮凝电解过程中铁或铝金属的溶解造成了电极金属材料的大量消耗，从而使金属电极的损耗率很高，也就大大增加了电极的使用成本。

为了克服工业废水处理中使用铁或铝等金属电极的不足，已出现有应用纯活性炭制作的碳电极进行工业废水处理的例子，然而由于活性炭的吸附能力过强，活性炭电极在废水处理过程中会吸附大量处理过程中产生的有机污染物，久而久之堵塞活性炭内的多孔结构，导致活性炭电极导电性能的下降，从而大大降低污水处理的效果。

石墨粉质软，黑灰色，有油腻感，硬度为1～2，比重为1.9～2.3；在隔绝氧气的条件下，其熔点在3000℃以上，是最耐高温的矿物之一；不同高温下能够与氧反应，生成二氧化碳或一氧化碳；在卤素中只有氟能与单质碳直接反应；在加热条件下，石墨粉较易被酸氧化，在高温下，石墨粉还能与许多金属反应，生成金属碳化物，可以用于冶炼金属。石墨的主要性能如下：

导电性：石墨的导电性比一般非金属高一百倍。

导热性：超过钢、铁、铅等金属材料，导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下石墨成绝热体。

化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。

可塑性：石墨的韧性好，可粘结成很薄的薄片。

由于石墨粉具有以上的各种性能，因而在电气工业上广泛用作制造电刷、碳棒、碳管、水银整流器的正极、石墨垫圈、电话零件以及显像管的涂层等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有高频高压脉冲电絮凝工业废水处理方法中使用金属电极或纯活性炭电极的不足，提供多孔石墨电极在工业废水处理中的应用方法，采用由石墨粉和粘结剂构成的多孔石墨作为电解电极，通过高频高压脉冲电化学法对工业废水进行处理，达到减少电解过程中再次产生金属离子废弃物、避免电极钝化、降低电极损耗以及杜绝电极本身吸附效应的效果，从而提高工业废水的处理能力，减少二次污染，降低电极的使用成本，并且为进一步反渗透法的中水回用处理创造条件。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案如下：

一种多孔石墨电极在工业废水处理中的应用方法，采用电化学法对工业废水进行处理，其特征在于：所述方法采用多孔石墨电极作为电解的电极，该多孔石墨电极为立方体，由石墨粉和粘结剂烧结而成，其内部设有形成蜂窝状孔隙的若干通孔。

作为进一步改进，所述的多孔石墨电极含有纳米碳。

作为进一步改进，所述的纳米碳占所述多孔石墨电极的质量比为5％。

作为进一步改进，所述方法的具体工艺步骤如下：

(1)在电化学电解槽中将多个所述多孔石墨电极叠加以构成电解电极，叠加时各多孔石墨电极的立方体上的通孔互相贯通或互相交错；

(2)在PH调节池中，根据工业废水中所含金属离子和有机污染物成分的不同和浓度的不同，调节工业废水的PH值；

(3)将经过PH调节的工业废水注入电化学电解槽，采用工业废水处理电源对工业废水通电进行电解；