[发明专利]一种电化学废水处理装置及其应用

说明书

本发明属于环境工程技术领域，公开了一种电化学废水处理装置及其应用。该电化学废水处理装置的阳极为Magneli相亚氧化钛，阴极为含铝的电极材料。本发明采用含铝的电极材料作为阴极，配合Magneli相亚氧化钛阳极构建电化学废水处理装置，该废水处理装置能够显著提高污水中有机物和无机离子的去除率。在该装置中，能同时产生氧化和絮凝作用，加强污水中污染物的去除，在短时间内，将污水处理达到排放标准。且该电化学废水处理装置结构简单。采用该电化学废水处理装置处理污水，尤其是垃圾渗滤液膜浓缩液，其处理方法简单，处理成本较低。

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种电化学废水处理装置及其应用。

背景技术

填埋和焚烧是全球处理城市固体废物最常用的方法，尤其是在许多发展中国家，因为其程序相对简单，成本较低。但不幸的是，在此期间会产生大量渗滤液。垃圾渗滤液的化学成分非常复杂，具有很强的毒性，其中含有许多难降解的有机和无机污染物。因此，渗滤液不受控制地排放或意外排放到环境中会对地下含水层以及地表水体构成潜在威胁。膜生物反应器和膜分离(如纳滤和反渗透)是有效管理垃圾渗滤液最常用的处理方式。然而，由于垃圾渗滤液中的难降解有机物(如腐殖质)和无机离子(如重金属、各种盐分离子)不能通过生物处理和膜分离的方法进行降解，这些污染物会被浓缩到垃圾渗滤液膜浓缩液中。垃圾渗滤液膜浓缩液通常占初始体积的20-30％，它的有效处理作为环境友好型垃圾填埋场或焚烧场的重要组成部分，越来越受到研究者的关注。

垃圾渗滤液膜浓缩液中富含有机物(体现为色度)、金属离子，以及其他无机离子，如氯，磷酸，碳酸离子等。针对垃圾渗滤液膜浓缩液的处理方法经过几年的发展，包括物理技术、物理化学技术、电化学技术和集成技术。回灌和蒸发作为物理技术，对大多数污染物都能达到很高的排斥量，并且具有很高的可操作性和无化学添加剂的特点。然而，由于难降解有机物和无机盐的累积，回灌会进一步恶化了新产生浓缩液的质量。另一方面，蒸发和膜蒸馏以及压力驱动的膜工艺已被用作减少废水体积，但由于高能耗需求，其操作成本较高。此外，膜蒸馏等膜工艺还存在一些相关问题，如膜污染、反应器腐蚀和浓缩液的二次处理。物理化学处理工艺(即混凝、吸附和固化)也被用于垃圾渗滤液膜浓缩液处理，但它们只能将污染物从一个相转移到另一个相。此外，电化学技术可以在一定程度上去除色度，降解难以生物降解有机物，且无需额外化学品和二次污染。但是，在电化学技术中，总磷和无机离子的去除主要是通过与金属离子或其他带电絮凝基团反应而吸附沉淀。因此，总磷和无机离子的去除通常出现在电絮凝反应器中。然而，由于大多数难以生物降解的有机物几乎不被有效絮凝，即电絮凝工艺不能充分去除有机污染物。可是，为了达到排放标准，使用电化学氧化-电絮凝联合工艺，其设备复杂且昂贵，处理过程繁琐。

此外，在电化学过程中，电极材料通过控制电产生物质的种类、产量，以及处理效率和成本，在提高处理效率方面起着至关重要的作用。然而在目前的电化学氧化过程中，对阳极的氧化有机物研究较多，阴极的作用往往被忽略了。因此，无法得到对有机物和无机离子均具有良好处理效果的电化学废水处理装置。

因此，亟需提供一种电化学废水处理装置，其结构简单，处理方便，且对垃圾渗滤液(尤其是垃圾渗滤液膜浓缩液)中有机物和无机离子均具有良好处理效果。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电化学废水处理装置，其结构简单，处理方便，且对污水(尤其是垃圾渗滤液膜浓缩液)中有机物和无机离子均具有良好处理效果。

本发明第一方面提供了一种电化学废水处理装置。

具体的，一种电化学废水处理装置，所述电化学废水处理装置的阳极为Magneli相亚氧化钛，阴极为含铝的电极材料。