[发明专利]一种高盐有机废水双电芬顿处理装置

说明书

一种高盐有机废水双电芬顿处理装置，属于水污染控制领域，解决了现有技术中电芬顿处理高盐有机废水Clsupgt;−/supgt;氧化成活性氯导致有机物降解效果降低的问题，并通过运行Fesupgt;2+/supgt;/HClO类电芬顿实现了活性氯高效利用，其包括水质水量调节系统、pH调节系统、双电芬顿反应系统、混合系统，所述水质水量调节系统包括调节池，所述pH调节系统包括两个pH调节池，所述双电芬顿反应系统由双极膜隔开的阴极室电芬顿反应槽、阳极室类电芬顿反应槽、阴极室加铁装置、阳极室加亚铁装置和电源组成，所述混合系统包括混合池。该装置既能实现高盐有机废水中难降解有机物的高效去除，还能降低出水毒性，为高盐有机废水处理提供了有效途径。

技术领域

本发明专利涉及水污染控制领域，特别是指一种电化学氧化处理高盐有机废水的装置。

背景技术

高盐有机废水不仅包含大量的盐分（C1⁻、SO₄²⁻、Ca²⁺、Na⁺等离子）和高浓度的有机污染物，有的甚至还包含一定量的油类物质和有毒重金属离子，未经处理直接排放会对土壤、地表水及地下水环境造成严重污染。难降解有机物是高盐有机废水中主要污染物，无论是气浮、蒸发、固化还是混凝处理都只实现其中难降解有机物的转移，而不是去除污染物。相反，电化学氧化则能利用溶液中强氧化性的活性成分，将有机物降解为小分子中间产物或直接矿化，兼具反应时间短、氧化彻底、便于自动化操作等优势，在高盐有机废水处理领域具有良好应用前景。

在电化学氧化处理高盐有机废水时，Cl⁻会在阳极被氧化成Cl₂（反应1），并进一步转化成HClO（反应2）和ClO⁻（反应3），活性氯组分（Cl₂、HClO和ClO⁻）产生会对有机物降解产生诸多不利影响。首先，HClO和ClO⁻会消耗初级自由基•OH，反应生成氧化能力较弱的氯氧自由基ClO•，降低有机物降解效果；其次，HClO和ClO⁻会因与芬顿反应底物H₂O₂反应（反应4），导致电芬顿（反应8）处理效率降低；活性氯组分氧化能力相对较弱（标准氧化还原电势1.36−1.49 V），难以实现有机物矿化，但易与腐殖酸类有机物中富电子官能团反应生成氯化氧化副产品，引起出水毒性。

表1 阴、阳极室反应

现有工作多通过工艺组合、阴极材料改进的方式提升废水处理效果。ZL2015209658312公布了一种Fenton法结合双极膜技术处理高盐工业废水电解槽，该发明通过在电解槽内设置由铁阳极、惰性阳极、惰性阴极、双极膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜组成的高盐工业废水处理单元，同时实现了有机物和盐分去除，并生成了可供回收利用的酸碱。发明专利CN 112897770 A公布了一种电化学高级催化氧化处理高盐有机废水的装置及方法，通过两次过滤和一次沉淀快速分离固态物，并配合第一电化学处理池和第二电化学处理池交替收集不间断进行电化学高级催化氧化处理，整体提高了废水处理效率。发明专利CN 114804454 A公布了一种电芬顿式的污水处理工艺，该工艺依次由加酸池、电解池、氧化池、混凝沉淀池和清水池构建而成，其中电解池中的阴极使用的改性材料制备而成，促进电子传递过程，改变电催化性能，从而提高了电芬顿体系中H₂O₂的产生，进而使得电芬顿处理废水效率提高。上述工作促进了电芬顿应用发展，但对于Cl⁻不利影响关注较少，更没有探究减轻Cl⁻不利影响甚至利用Cl⁻提升处理效果的报道。