[发明专利]一种电化学-吸附复合工艺处理染料废水的设备及处理方法

权利要求书

1.一种电化学-吸附复合工艺处理染料废水的设备，其特征在于：由直流稳压电源（1）、负载金属铜钯的石墨板阴极（2）、钌锡涂层钛阳极（3）、磁力搅拌器（4）、废水储罐（5）、磁力搅拌子（6）、蠕动泵（7）、溢流口（8）、出水阀（9-1）、进水阀（9-2）和粉末状活性炭（10）组成，所述负载金属铜钯的石墨板阴极（2）和钌锡涂层钛阳极（3）分别设在电化学-吸附复合工艺处理染料废水的设备的池体两端，负载金属铜钯的石墨板阴极（2）通过导线与直流稳压电源（1）负极连接，钌锡涂层钛阳极（3）通过导线与直流稳压电源（1）正极连接，负载金属铜钯的石墨板阴极（2）和钌锡涂层钛阳极（3）之间填充粉末状活性炭（10）和无水氯化钠，溢流口（8）设在池体顶盖下方，所述池体顶盖与池体活动连接，池体顶盖上设有一组开孔，池体底部设有磁力搅拌器（4），池体内设有磁力搅拌子（6），所述的出水阀（9-1）和进水阀（9-2）分别设在池体两侧，废水储罐（5）通过蠕动泵（7）与进水阀（9-2）相连，当废水在池体内反应完全后，由出水阀（9-1）流出，当池体内废水过多，过多的废水从溢流口（8）溢出；所述负载金属铜钯的石墨板阴极（2）由乙二醇还原法制得，取石墨板电极，砂纸打磨表面光滑平整，依次放入NaOH溶液和盐酸溶液中浸泡，再冲洗并干燥，制得预备石墨板电极，将制得的预备石墨板电极至于乙二醇溶液中，超声1h；称取76mg的PdCl₂、72mg的CuCl₂.2H₂O和 240mg的柠檬酸钠于250mL圆底烧瓶中，并加入50mL乙二醇，于室温下搅拌1h，然后将上述浸泡于乙二醇中的石墨板电极放置于其中，用5wt%KOH/乙二醇溶液调节反应混合液的pH至 9.5-10.5，继续在室温下搅拌30min，然后将反应混合液置于油浴锅中，160℃下反应6h，反应结束后，取出石墨板电极，用去离子水冲洗，真空干燥后得到负载金属铜钯的石墨板阴极。

2.根据权利要求1所述的电化学-吸附复合工艺处理染料废水的设备，其特征在于：所述电化学-吸附复合工艺处理染料废水的设备的池体为长方体，尺寸为15cm×10cm×12cm。

3.根据权利要求1所述的电化学-吸附复合工艺处理染料废水的设备，其特征在于：所述负载金属铜钯的石墨板阴极（2）和钌锡涂层钛阳极（3）尺寸均为10cm×8cm×0 .5cm，两电 极间距离3.0cm-5.0cm。

4.根据权利要求1所述的电化学-吸附复合工艺处理染料废水的设备，其特征在于：所述粉末状活性炭（10）的颗粒粒径为0.15mm-2.00mm。

5.根据权利要求1所述的电化学-吸附复合工艺处理染料废水的设备，其特征在于：所述溢流口（8）低于池体顶端1cm-5cm。

6.一种权利要求1-5任一所述的电化学-吸附复合工艺处理染料废水的设备的处理方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步：将粉末状活性炭（10）放在蒸馏水中煮沸2-4h，然后用蒸馏水冲洗5-10min，冲洗完成后在120℃下干燥24-48h取出，放入负载金属铜钯的石墨板阴极（2）和钌锡涂层钛阳极（3）之间，同时加入20g/L无水氯化钠；第二步：打开直流稳压电源(1)，调节电压范围≤9V，控制反应间歇时间≤30min，打开进水阀（9-2），开启蠕动泵（7），染料废水从废水储罐（5）进入反应器中，染料废水采用模拟废水的茜红素S染料废水，初始浓度200-1000mg/L、COD=600mg/L、色度4-6；第三步，出水检测：反应后关闭进水阀（9-2），打开出水阀（9-1），处理后的染料废水由出水阀（9-1）流出，检测处理后染料废水中COD和色度达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）后即可排出；第四步：当染料废水浓度升高，导致处理后出水浓度升高，达不到《污水综合排放标准》（GB8978-1996），关闭进水阀（9-2）和蠕动泵（7），重新调节电压和反应间歇时间，直至出水达标后恢复正常处理流程。

7.根据权利要求6所述的电化学-吸附复合工艺处理染料废水的设备的处理方法，其特征在于：所述第四步重新调节电压和反应间歇时间的调节方法为依次调高电压1V、3V、5V、7V和9V，调节反应间歇时间5min、10min、15min、20min、25min和30min。