[发明专利]用于处理垃圾渗滤液的粒子电极电催化氧化装置及其方法

说明书

本发明公开了一种用于处理垃圾渗滤液的粒子电极电催化氧化装置及其方法，属于垃圾渗滤液电催化处理装置领域。本发明根据粒子电极的特性，设计了一种能够对垃圾渗滤液进行连续处理的装置，使得垃圾渗滤液能够在沉降除渣后输入电解槽中，在曝气调节下进行电催化氧化，使得难生化降解污染物被分解，提高了渗滤液的可生化性。该装置可以单独使用，也可以与其他的处理工艺进行联用。

技术领域

本发明属于垃圾渗滤液处理装置领域，具体涉及一种用于处理垃圾渗滤液的粒子电极电催化氧化装置及其方法。

背景技术

当前，我国村镇级别的垃圾中转站在垃圾的压缩、清洗等过程中产生了大量的垃圾渗滤液，这部分垃圾渗滤液内由于存在许多不同种类的有机酸与化学结构十分复杂的环烷烃类、芳香烃类化合物，可生化性相对较低，若无适当的防护措施，则可下渗至土壤或者因降雨进入径流中，严重威胁我国农村环境安全。

传统二维电化学可通过产生一系列强氧化活性基团氧化降解各类污染物并增强渗滤液的可生化性，对于上述难降解型污染物的降解表现尤为突出，但该方法存在污染物传质低、反应器面体比低、电流效率低等缺点，同时由于电极寿命短，限制了其对于上述垃圾渗滤液的实际应用价值。三维电极体系主要指的是在上述电化学的极板之间填充一些粒子电极形成的电催化氧化体系。这些粒子电极可在电场的作用下形成微电解单元，共同发挥着电催化氧化作用，从而提高污染物的传质效率、电极的有效反应面积与有效作用位点等，弥补上述传统二级电化学法的劣势。然而，目前三维电极体系的使用相对单一，如何适应高浓度垃圾渗滤液的处理需求，尚未给出明确的、效果较好的做法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何将粒子电极应用于垃圾渗滤液的处理中，并针对上述的现状而提出的一种用于处理垃圾渗滤液的粒子电极电催化氧化装置。

本发明具体采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种用于处理垃圾渗滤液的粒子电极电催化氧化装置，它包括电解槽、进水池、初沉池和出水池；所述的进水池通过带有第一水泵的管道连接初沉池，所述初沉池通过带有第二水泵的管道连接电解槽进水口，电解槽出水口通过带有第三水泵的管道连接出水池；所述的电解槽的两侧分别安插有一片第一电极板，两片第一电极板之间填充有第一粒子电极；两片第一电极板分别连接电源的正负极；电解槽的底部设有曝气装置，所述曝气装置与气泵出口连接。

第二方面，本发明提供了另一种用于处理垃圾渗滤液的粒子电极电催化氧化装置，它在第一方面的基础上，还包括后置电解槽和碱液池，前置的电解槽与后置电解槽串联，后置电解槽设置于前置的电解槽和出水池之间，电解槽出水口先通过带有第三水泵的管道连接至后置电解槽的进水口，后置电解槽的出水口再通过带有第三水泵的管道连接出水池；所述的后置电解槽的两侧分别安插有一片第二电极板，两片第二电极板之间填充有第二粒子电极；两片第二电极板分别连接电源的正负极；所述的碱液池通过带有第五水泵的碱液添加管道连接后置电解槽。

进一步的，所述的第一粒子电极和第二粒子电极的粒径为2～3mm。

进一步的，还包括纯水池，所述的纯水池通过带有第六水泵的纯水添加管道连接后置电解槽。

进一步的，所述的电源为直流稳压电源。

进一步的，上述两方面所提供的装置中，粒子电极的制备方法均可实现如下：

1)以椰壳活性炭颗粒作为粒子电极基体材料，将其浸没于KOH溶液中，不断搅拌下水浴煮沸1～2h；

2)然后取出粒子电极基体材料，用去离子水在超声条件下洗至中性，干燥；

3)将干燥后的粒子电极基体材料浸没于含SbCl₃、SnCl₄和十二烷基苯磺酸钠的乙醇溶液中，通过超声处理使Sb、Sn成分负载于粒子电极基体材料上；

4)最后将粒子电极基体材料取出，干燥后进行煅烧，冷却得到粒子电极。