[发明专利]一种难降解有机物废水废气的处理方法及装置

说明书

本发明提供了一种难降解有机物废水废气的处理方法，本发明在两电极电解体系中通入氧气，同时在电解系统中加入少量的Fe²⁺，使得电解系统中氧气和水在阴极还原为H₂O₂，H₂O₂再与Fe²⁺反应生成·OH，利用·OH将有机物氧化分解为CO₂和水，为了解决现有技术中普遍存在电极长时间使用后，活性下降的问题，本发明采用定期交换电极极性的方式，解决了极性物质在电极上长期沉积结垢导致电极活性下降的问题，同时还解决了现有技术普遍存在电流效率低、耗电大的问题，本发明在处理废气时，利用活性炭吸附，利用两电极电解催化体系，实现了活性炭的再生。

技术领域

本发明涉及一种废水废气的处理方法和装置，特别是一种难降解有机物废水废气的处理方法及装置。

背景技术

废水废气中的难降解有机物的处理方法较多，如废气中难降解有机物的处理方法有热破坏法、吸附法、氧化法等。

热破坏法，热破坏法对于浓度较低的有机废气处理效果比较好，在高浓度下表现效果较差。

吸附法，需要的设备体积比较庞大，而且工艺流程比较复杂；如果废气中有大量杂质，则容易导致工作人员中毒。

热氧化法一般情况下是指气体焚烧炉进行焚烧。热力燃烧式热氧化器的缺点在于：辅助燃料价格高，导致装置操作费用比较高。

目前处理废水中有机物的方法也有电催化氧化法，但装置只能进行废水处理，不能实现废水废气同时处理。

虽然现有技术也有采用电化学催化技术进行废气处理，但装置复杂，如公告号为CN206474011U的专利公开了“一种有机废气微电解处理技术”采用多层式填料塔作为废气处理容器，通过微电解填料作为主要的废气处理耗材来进行废气电解处理，但该装置存在的缺点是对有机废气的处理能力较弱，微电解填料不能完全吸收废气。

公开号为“CN103331082A”的专利文件公开了“一种粒子群电极吸附耦合电催化氧化处理含苯废气的装置”，但该方法的电极材料主要为贵金属，电极材料制造成本较高，并且也不能实现废水废气的处理。

在废水处理中，常用的方法包括高级氧化法、芬顿法、电催化法等，但普遍对水质的pH有要求，在处理废水前，首先要进行pH调节，如公开号为CN101955280A的专利文件，在废水处理前，需要将废水的pH调节为2.0～3.5；公开号为“CN108101164A”的专利文件，在废水处理前，需要将废水的pH调节为2～6。也有利用带有特殊催化剂的电极材料在阳极上进行电化学催化反应来处理有机废水的方法，如公开号为“CN 105253958B”的专利文件公开了阳极采用β-PbO₂/SnO₂-Sb₂O₃/Ti网状电极，在阳极上通过有催化活性的电极反应直接或间接产生HO·自由基来氧化有机物，但该方法电极材料的制造成本高，CN101955280A的专利文件，电极板是涂有贵金属催化物锡、锑、铱、钽等金属氧化物的钛板。

公开号为“CN107055670A”的专利公开了一种处理难降解有机废水的活性炭吸附－电化学再生方法，阳极是钛钌电极或耐氧化的其他电极材料，阴极选择石墨毡，加入的电解质为氯化钠，反应会产生Cl₂，HClO会造成二次污染，阴阳极间填充负载有催化剂的活性炭，中间用隔网隔开，但该工艺过程较为复杂，需要建立三电极体系，且阴极和阳极需要利用隔网隔开。

“徐甲慧，霍守亮,张靖天,等.电芬顿法降解含酚类有机废水[J].上海大学学报(自然科学版),2019(4).”的文献中，介绍了电芬顿法降解含酚类有机废水，但该方法需要不断添加铁碳粒子电极，否则有机废水处理效果会急剧下降。