[发明专利]一种微纳米气浮耦合电氧化装置去除废水中全氟化合物的方法

说明书

本发明涉及微纳米气浮耦合电氧化装置去除废水中全氟化合物的方法，包括：(S1)打开进水泵和微纳米气泡发生装置，调节进气量为0.3～0.7mL/min，乳白色的气水混合物经高速出水扩散器到达反应装置的接触室；(S2)打开搅拌器，通过加药槽先用酸或减调节废水的pH值，再投加混凝剂；(S3)气水混合物经后续到达分离室，废水中的PFCs在气泡的裹挟、顶托和少量絮凝剂的作用下上浮至水面，经渣水混合物出口进入电氧化单元，不含PFCs的废水从分离室的出水口排出；(S4)在电氧化单元中加入电解质，等到收集的PFCs水渣混合物达到一定体积后，调节好电流密度进行电解，净化后的水从出水口排出；(S5)从出水口和排出的废水最后进入出水槽，达标后排放。

技术领域

本发明属于水污染控制领域，涉及一种用微纳米气浮耦合电氧化装置去除废水中全氟化合物(PFCs)的方法。

背景技术

全氟化合物(PFCs)是一类化学性质稳定的持久性有机污染物，主要有全氟辛酸(PFOA)、全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟辛基磺酰氟等，其广泛用于泡沫剂、皮革等的生产，近年来在各种水环境中(地表水、地下水和饮用水)不断被检测到。许多PFCs具有显著的持久性、生物累积性和毒性，而且在《POPs公约》第四次缔约方大会上，全氟化合物物中的PFOS及其盐、全氟辛基磺酰氟被列入公约附录B中，美国环保署(EPA)在2015年已有PFOA的消减计划。目前全氟有机污染物的高效处理装置相对较少，由于其高稳定性和较强毒性，常规降解方法(如化学氧化、生物降解等)难以奏效，因此急需开发一种高效处理该类废水的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种去除废水中全氟有机污染物的方法，该方法利用全氟化合物疏水疏油性，先通过微纳米气泡发生装置产生的微小气泡使PFCs上浮，同时利用微纳米气泡的强氧化性对其预氧化；然后，PFCs浮渣水汇集至电氧化室，使PFCs进行深度氧化。该发明通过先富集再氧化处理PFCs，使后续电氧化处理水量大大减少，不仅节省能耗，而且水力停留时间短，处理效率高，大大节省装置的占地面积和处理费用。

本发明提供一种用微纳米气浮耦合电氧化装置去除废水中全氟化合物(PFCs)的方法，包括以下步骤：

(S1)打开进水泵(2)和微纳米气泡发生装置(3)，调节(3)的进气量为0.3～0.7mL/min，此时乳白色的气水混合物经高速出水扩散器(4)到达反应装置(6)的接触室○A；

(S2)打开搅拌器(5)，可以通过加药槽(11)先用酸或减调节废水的pH至一定值，再投加一定量的混凝剂促进絮凝效果，其中所述一定pH值是指有利于混凝剂发生良好絮凝作用的pH范围；

(S3)气水混合物经后续到达分离室，废水中的PFCs在气泡的裹挟、顶托和少量絮凝剂的作用下上浮至水面，经渣水混合物出口(12)进入电氧化单元(7)，不含PFCs的废水从分离室的出水口(13)排出；

(S4)在电氧化单元(7)中预先加入一定量的电解质，等到收集的PFCs水渣混合物达到一定体积后，打开直流电源(17)，调节好电流密度进行电解，净化后的水从出水口(14)排出；

(S5)从出水口(13)和(14)排出的废水最后进入出水槽(8)，达标后排放。

本发明所述的方法，其中，所述混凝剂选自氯化铝、硫酸铁或聚丙烯酰胺。

本发明所述的方法，其中，所述电解质为硫酸钠或氯化钠。

本发明所述的方法，其中，所述电氧化单元(7)还包括直流稳压阴极(16)、阳极(17)。

本发明所述的方法，其中，所述阴极为铁电极、铜电极或钛电极，所述阳极为具有高析氧电位的钛基氧化物电极或导电陶瓷电极。

本发明所述的方法，其中，采用具备高析氧电位的电极主要是抑制析氧副反应的发生和提高电化学氧化效率。