[发明专利]一种电催化氧化电极板的制备方法及废水处理装置

说明书

本发明提供了一种电催化氧化电极板的制备方法及废水处理装置，应用所述方法制备得到含有氧化锡、锑、镍、铜、钴、铱涂层的电催化氧化电极板，应用此电极板制作的电催化氧化装置具体包括：直流电源、电解槽、设于电解槽内的电极板、支撑所述电极板的支撑件、曝气装置、进水口以及出水口。此装置在有机物废水处理，尤其是在高浓度难降解制药废水处理方面，取得了良好效果，有效降低了废水毒性，提高了废水的可生化性。

技术领域

本发明涉及电催化氧化水处理技术领域，具体涉及一种电催化氧化电极板的制备方法及废水处理装置。

背景技术

制药废水由于具有有毒、有害、难生物降解的特性，一直都是非常难于处理的一类工业废水。近些年来，大量新药的研发和投入生产，更加重了制药废水的处理难度。制药废水中涉及大量的苯类及其衍生物、杂环类有机物、各种有机溶剂等，采用传统的处理方式很难达到处理目的，而采用单一的处理方式，处理成本高，且处理效果并不理想，因此，制药废水是近些年来水处理行业的一大难点。

高级氧化技术是近些年来研究和应该非常多的一种处理高难有机废水的技术手段，其主要包括电催化氧化、臭氧催化氧化、光催化氧化、湿式催化氧化和超临界氧化等。由于高级氧化技术产生的羟基自由基对有机物有无选择性的破坏作用，且破坏非常彻底，能够将有机物完全矿化为无害的小分子，所以近些年来备受关注。

作为高级氧化技术中非常重要的一种方法的电催化氧化技术，其主要是利用电化学的方法产生羟基自由基，进一步氧化有机物。传统的电催化氧化装置存在电流效率低、能耗高、阳极腐蚀严重、电极板结垢、水力短流、水力死角、产热效果明显等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电催化氧化电极板的制备方法及废水处理装置，以解决现有装置中电极板易腐蚀、结垢，电流效率低、能耗高的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种电催化氧化电极板的制备方法，包括以下步骤：

a、制作圆孔状钛丝网；

b、将钛丝网置于稀硝酸溶液中进行升温蚀刻，蚀刻结束后，用去离子水冲洗干净并烘干，然后保存于异丙醇溶液中备用；

c、将氯化亚锡、五氧化二锑、硝酸镍、硝酸铜、硝酸钴、三氯化铱溶于热硝酸溶液中，得到含锡、锑、镍、铜、钴、铱元素的混合溶液，其中，锡元素浓度为0.115~0.995 mol/L，锑元素浓度为0.085~0.455 mol/L，镍元素浓度为0.120~0.850 mol/L，铜元素浓度为0.120~0.850 mol/L，钴元素浓度为0.085~0.120 mol/L，铱元素浓度为0.102~0.140 mol/L；

d、用氨水调节所述混合溶液的pH为8~11，制得凝胶，静置稳定后，用去离子水清洗凝胶，然后加入异丙醇和十六烷基三甲基溴化铵，用超声震荡分散；其中，异丙醇加入量为凝胶质量的3~10倍，十六烷基三甲基溴化铵的加入量为凝胶质量的1~3%；

e、将经步骤d处理所得的凝胶用自动数控喷涂机均匀喷涂到蚀刻后的钛丝网上，真空烘干后置于马弗炉中进行热氧化，然后出炉、退火，连续循环3~5次上述的喷涂、烘干、热氧化、退火程序后，制得电催化氧化电极板；

f、将金属钽粉和铁粉混入由甲基异丁基酮、仲辛醇和磷酸三丁酯组成的混合溶液中，并搅拌分散均匀，制备金属钽粉和铁粉凝胶；

g、将金属钽粉和铁粉凝胶用高压喷涂的方式，均匀喷涂到步骤e制得的电催化氧化电极板表面，然后进行烘干、热氧化、退火过程，最终制备出成品电催化氧化电极板。

步骤a中，所述钛丝网采用纯钛材质制成，钛丝网的圆孔直径为1.5~5.5mm，丝网直径为0.2~0.6mm。

步骤b中，稀硝酸的质量浓度为10~30%，升温蚀刻的温度控制在30~80℃，蚀刻时间在10~120min，去离子水冲洗的终点为pH=7~8。