[发明专利]一种反向电渗析反应器、废水处理装置及其应用

说明书

本发明公开了一种反向电渗析反应器、废水处理装置及其应用，包括阴极室、阳极室和两个外壳，阴极室和阳极室设置在外壳之间，阳极室和阴极室间设置若干离子交换单元，离子交换单元包括阳离子交换膜、第一塑料网状垫片、阴离子交换膜和第二塑料网状垫片；离子交换单元中设置高盐水通道和低盐水通道，第一塑料网状垫片和第二塑料网状垫片设水流通道，水流通道分别对应连通高盐废水通道和低盐废水通道；外壳下部设低盐废水入口和高盐废水入口，上部设高盐废水出口和低盐废水出口；利用废水中存在的盐度梯度产生电能，结合电极的活性氯间接电化学氧化和阴极的电芬顿机制，应用于废水中有机污染物的电化学降解，能实现无外加电场时去除废水中有机物。

技术领域

本发明属于电化学领域，具体涉及一种反向电渗析反应器、废水处理装置及其应用。

背景技术

随着水体污染问题日益加重，各国对污水排放的立法要求日趋严格，采用电化学催化氧化法处理难生物降解有机污染物的技术引起了研究者的广泛关注。相比于其他种类的废水处理技术，电化学方法的主要优势在于反应条件温和，操作灵活，易于自动化，选择性强，无二次污染等。大量的研究集中于对各种电化学催化技术进行评估，并试图寻找一种更加合适、高效的操作条件及反应设备。但是这些研究始终无法避免电化学废水处理技术高电耗的弊端。

发明内容

针对电化学废水处理技术高能耗的问题，本发明提出一种反向电渗析反应器、废水处理装置及其应用，应用于废水中有机污染物的电化学降解，能实现无外加电场条件下对废水中有机物去除的目标。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种反向电渗析反应器，包括阴极室、阳极室和两个外壳，阴极室和阳极室设置在两个外壳之间，阴极室下部开设有阴极配水口，阴极室上部开设阴极出水口，阳极室下部开设有阳极配水口，阳极室上部开设阳极出水口；

阳极室中设置有阳极板，阴极室中设置阴极，阳极室和阴极室之间设置有若干离子交换单元，离子交换单元包括阳离子交换膜、第一塑料网状垫片、阴离子交换膜和第二塑料网状垫片；离子交换单元中设置有高盐水通道和低盐水通道，第一塑料网状垫片和第二塑料网状垫片均设置有水流通道，第一塑料网状垫片的水流通道连通高盐废水通道，第二塑料网状垫片的水流通道连通低盐废水通道；

外壳的下部开设有低盐废水入口和高盐废水入口，外壳的上部开设有高盐废水出口和低盐废水出口。

阳极板采用钛基镀二氧化铱DSA电极，阴极采用碳毡。

阳离子交换膜和阴离子交换膜均选用均相交换膜。

离子交换单元至少设置有60个。

一种基本发明所述的反向电渗析反应器的废水处理装置，包括阳极储液池、阴极储液池以及加压装置，阳极出液池中装有高盐电解液，阴极储液池中装有低盐电解液，低盐电解液中加入Fe²⁺；低盐储液池的出口连通阴极配水入口，阴极配水出口连通低盐储液池的回水口；高盐储液池的出口连通阳极配水入口，阳极配水出口连通高盐储液池的回水口；高盐废水入口连通高盐废水管道，低盐废水入口连通低盐废水管道。

低盐电解液中含有Fe²⁺的浓度为50mM。

本发明所述废水处理装置还包括控制器和流量计，低盐储液池的出口至阴极配水入口和高盐储液池的出口至阳极配水入口管路上均设置流量计，流量计连接控制器的输入端，控制器的输出端连接加压装置的控制信号输入端。

高盐废水管道和低盐废水管道上也设置有加压装置，加压装置均为蠕动泵。

本发明所述废水处理装置在废水处理中的应用，所述废水为含有高氯化钠盐和低氯化钠盐的废水。