[发明专利]一种用于化工废水高效处理的电催化芬顿氧化-电化学氧化耦合工艺及其装置

权利要求书

1.一种用于化工废水高效处理的电催化芬顿氧化-电化学氧化耦合工艺，其特征在于，包括电催化芬顿氧化步骤、电化学氧化步骤和pH调节步骤；控制所述电催化芬顿氧化步骤中阴阳极之间的间距，以使阳极产生的氧气在阴极反应生成H₂O₂；

所述电催化芬顿氧化步骤中采用阴极和阳极之间间距小于等于5cm的窄通道电催化芬顿氧化步骤；和/或所述电化学氧化步骤中采用阴极和阳极之间间距小于等于5cm的窄通道电化学氧化步骤；

所述电催化芬顿氧化步骤中阳极产生的氧气在阴极反应生成H₂O₂质量浓度在100-5000mg/L；

所述电催化芬顿氧化步骤中调节电流密度和阴阳极间距，实时监测H₂O₂的浓度，使ΔCOD与H₂O₂的质量浓度比为1:(0.5-1)，铁(II)与H₂O₂的摩尔比为1:(8-12)；

所述电催化芬顿氧化步骤中同时控制电流密度在8-15mA/cm²，阴阳极间距为1-3cm；和/或所述电化学氧化步骤中同时控制电化学氧化中电流密度为1-20mA/cm²，阴阳极间距为0.5-3cm。

2.根据权利要求1所述的用于化工废水高效处理的电催化芬顿氧化-电化学氧化耦合工艺，其特征在于，所述电催化芬顿氧化步骤的电极为平板或管式；

所述电催化芬顿氧化步骤中阳极和阴极材料分别为：

阳极：利用铁粉压制、焙烧成型成为复合微孔铁电极；

阴极：改性后碳材料或不锈钢电极；

和/或所述电化学氧化步骤的电极为管式，阳极和阴极材料分别为：

阳极：析氧电位大于1.5V的电极；

阴极：不锈钢或钛基体或改性后碳材料。

3.根据权利要求1或2所述的用于化工废水高效处理的电催化芬顿氧化-电化学氧化耦合工艺，其特征在于，所述耦合工艺以依次为窄通道电催化芬顿氧化步骤、窄通道电化学氧化步骤和pH调节步骤的顺序循环处理，或以依次为窄通道电催化芬顿氧化步骤、pH调节步骤和窄通道电化学氧化步骤的顺序循环处理。

4.一种用于实现权利要求1所述工艺的化工废水高效处理的电催化芬顿氧化-电化学氧化耦合装置，其特征在于，包括依次连接的具有窄通道的电催化芬顿氧化单元、电化学氧化单元和pH调节单元形成的循环处理装置，或包括依次连接的具有窄通道的电催化芬顿氧化单元、pH调节单元和电化学氧化单元形成的循环处理装置。

5.根据权利要求4所述的用于化工废水高效处理的电催化芬顿氧化-电化学氧化耦合装置，其特征在于，所述电催化芬顿氧化单元为平板电极或管式电极，和/或所述电化学氧化为管式电极。

6.根据权利要求4或5所述的用于化工废水高效处理的电催化芬顿氧化-电化学氧化耦合装置，其特征在于，所述电催化芬顿氧化单元中阴极和阳极之间的间距为1-3cm，和/或所述电化学氧化步骤中阴极和阳极之间的间距为0.5-3cm。