公布日：2024.12.13
申请日：2023.06.12
分类号：C02F1/463(2023.01)I;C02F1/461(2023.01)I;C02F1/467(2023.01)I;C02F1/469(2023.01)I;C02F103/10(2006.01)N;C02F101/14(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明属于废水处理技术领域，公开了一种高含盐煤化工废水的电化学处理方法和应用，该电化学处理方法包括：(1)将高含盐煤化工废水注入电化学反应器中，以可溶性金属电极为阳极，形稳电极为阴极进行电絮凝反应，同时配合粒子电极的吸附作用，去除废水中的氟离子；(2)经过步骤(1)处理后，在电化学反应器内对电极进行倒极，以形稳电极为阳极，可溶性金属电极为阴极进行电氧化反应，同时配合粒子电极的吸附和电氧化降解作用，去除废水中的难降解有机物；(3)使经过步骤(2)处理后的废水进入过滤装置，过滤后排出。本发明的方法操作步骤简便，占地面积小，适用于处理高含盐煤化工废水中的难降解有机物。
权利要求书
1.一种高含盐煤化工废水的电化学处理方法，其特征在于，该电化学处理方法包括：(1)将所述高含盐煤化工废水注入电化学反应器中，以可溶性金属电极为阳极，形稳电极为阴极进行电絮凝反应，同时配合粒子电极的吸附作用，去除废水中的氟离子；(2)经过步骤(1)处理后，在所述电化学反应器内对电极进行倒极，以所述形稳电极为阳极，所述可溶性金属电极为阴极进行电氧化反应，同时配合所述粒子电极的吸附和电氧化降解作用，去除废水中的难降解有机物；(3)使经过步骤(2)处理后的废水进入过滤装置，过滤后排出。
2.根据权利要求1所述的电化学处理方法，其中，当经过步骤(1)处理后的废水中的氟离子浓度达到电化学氧化进水要求后，进行倒极；优选地，当经过步骤(1)处理后的废水中的氟离子浓度为5mg/L以下时，进行倒极。
3.根据权利要求1所述的电化学处理方法，其中，所述可溶性金属电极为铝电极、铁电极或者铝铁合金电极；所述形稳电极为钛基金属涂层氧化物电极或者掺硼金刚石膜电极；所述金属涂层氧化物优选为钌、铱、钛、铑、锡、锑、铂和铅的氧化物的一种或多种；所述粒子电极为活性氧化铝和/或活性炭。
4.根据权利要求1所述的电化学处理方法，其中，所述电化学反应器内的阳极和阴极为一组或多组；当所述阳极和阴极为一组时，所述粒子电极设置于所述阳极和阴极的极板之间；当所述阳极和阴极为多组时，所述阳极和阴极为交叉排列；所述粒子电极设置于相邻的两个极板之间。
5.根据权利要求1所述的电化学处理方法，其中，所述阳极和阴极的极板间距为3.0-10.0cm。
6.根据权利要求1所述的电化学处理方法，其中，所述粒子电极的投加量为20-40g/L。
7.根据权利要求1所述的电化学处理方法，其中，所述电化学反应器的电流密度为25-50mA/cm2。
8.根据权利要求1所述的电化学处理方法，其中，所述电絮凝反应和电化学氧化反应的时间各自独立的为10-40min。
9.根据权利要求1所述的电化学处理方法，其中，所述高含盐煤化工废水中的氟含量为60-180mg/L。
10.权利要求1-9中任意一项所述的电化学处理方法在处理高含盐煤化工废水中的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种高含盐煤化工废水的电化学处理方法及应用，高含盐煤化工废水中氟离子含量高，硫酸根含量高，高的硫酸根含量会影响氟离子的去除，本发明的处理方法通过电絮凝反应和粒子电极的吸附作用先去除大部分氟离子，使氟离子浓度达到电化学氧化进水要求时，再通过倒极进行电氧化反应以及配合粒子电极的吸附和电氧化降解作用对废水中难降解有机物进行处理；本发明的方法操作步骤简便，占地面积小，适用于处理高含盐煤化工废水中的难降解有机物。
为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种高含盐煤化工废水的电化学处理方法，该电化学处理方法包括：
(1)将所述高含盐煤化工废水注入电化学反应器中，以可溶性金属电极为阳极，形稳电极为阴极进行电絮凝反应，同时配合粒子电极的吸附作用，去除废水中的氟离子；
(2)经过步骤(1)处理后，在所述电化学反应器内对电极进行倒极，以所述形稳电极为阳极，所述可溶性金属电极为阴极进行电氧化反应，同时配合所述粒子电极的吸附和电氧化降解作用，去除废水中的难降解有机物；
(3)使经过步骤(2)处理后的废水进入过滤装置，过滤后排出。
本发明的另一方面提供上述电化学处理方法在处理高含盐煤化工废水中的应用。
本发明的技术方案具有如下有益效果：
本发明中，电絮凝和电化学氧化设置在同一个电化学反应器中，通过电源正负极转换实现电极板的阴阳极转换，可溶性金属电极做阳极时发生电絮凝去除水中氟离子，粒子电极对氟离子也有吸附作用，氟离子浓度达到电化学氧化进水要求后形稳电极作为阳极对废水中难降解有机物进行处理，粒子电极一方面起到吸附难降解有机物的作用，另一方面有效利用了电解空间，起到强化电场的作用，能够对废水中有机物进行氧化降解处理。两种电极的倒极处理能够防止电极钝化现象的产生，还对粒子电极起到了再生的作用。
本发明设备工艺简单，操作简便，能耗低，处理过程无需加入药剂，产泥量低，无二次污染，能够实现对高含盐煤化工废水中难降解有机物的绿色高效处理。
（发明人：孙杰;魏新;谢文州;任志峰;杨玉;刘金香;常磊）
