申请日2015.02.13
公开(公告)日2015.05.06
IPC分类号C02F1/461
摘要
本发明创造提供一种处理化工生产废水的离子膜电解槽装置，包括废水室，以及位于所述废水室两侧的第一淡水室和第二淡水室，所述废水室与第一、二淡水室间由阴/阳离子膜分隔，该电解槽的阳极板位于靠近阴离子膜一侧的淡水室内，该电解槽的阴极板位于靠近阳离子膜一侧的淡水室内。本发明创造的积极效果是：本发明利用膜电解技术处理含盐化工废水电解槽采用三室结构，阴/阳离子膜安装于一个电解槽内，较于现有的两室结构大大缩短了设备处理时间，增加了污水处理效率。
权利要求书
1.一种处理化工生产废水的离子膜电解槽装置，其特征在于，包括废 水室，以及位于所述废水室两侧的第一淡水室和第二淡水室，所述废水室与 第一、二淡水室间由阴/阳离子膜分隔，该电解槽的阳极板位于靠近阴离子膜 一侧的淡水室内，该电解槽的阴极板位于靠近阳离子膜一侧的淡水室内;
所述第一淡水室、第二淡水室及废水室均固定设有曝气管、进水管、排 污管及出水管，所述曝气管的进气口、进水管的进水口及排污管的出水口在 上述三室的侧壁上由上至下依次设置，所述出水管的出水口与所述进水管的 进水口相对设置。
2.如权利要求1所述的一种处理化工生产废水的离子膜电解槽装置， 其特征在于，所述阴/阳离子膜靠近废水室的一侧设有回字形隔挡，靠近淡水 室的一侧由内至外依次设有胶垫框和隔板框，所述回字形隔挡、阴/阳离子膜、 胶垫框及隔板框由螺栓固定连接，所述回字形隔挡与电解槽槽体一体连接。
3.如权利要求1所述的一种处理化工生产废水的离子膜电解槽装置， 其特征在于，所述进水管、出水管及排污管位于槽体内的管体端口处均设有 T字型管，所述进水管、出水管及排污管位于槽体内的管体部分及T字型管 上均布有钻孔，所述T字型管两端口为封闭式。
4.如权利要求1所述的一种处理化工生产废水的离子膜电解槽装置， 其特征在于，位于所述废水室内的曝气管包括一段垂直弯管及与该垂直弯管 底端连通的H型管，所述H型管所在水平面高于所述排污管所在水平面。
5.如权利要求1所述的一种处理化工生产废水的离子膜电解槽装置， 其特征在于，位于所述第一、二淡水室内的曝气管包括一段垂直弯管及与该 垂直弯管底端连通的一字型管，所述一字型管所在水平面高于所述排污管所 在水平面。
6.如权利要求3所述的一种处理化工生产废水的离子膜电解槽装置， 其特征在于，所述第一淡水室、第二淡水室、废水室、曝气管、进水管、排 污管、出水管及T字型管均为PVC材料制成。
7.如权利要求1所述的一种处理化工生产废水的离子膜电解槽装置， 其特征在于，所述第一、二淡水室相对的侧面内侧设有固定电极板的凹槽和 隔离肋条。
8.如权利要求1所述的一种处理化工生产废水的离子膜电解槽装置， 其特征在于，所述第一淡水室、废水室和第二淡水室的大小比例为1:2:1。
说明书
一种处理化工生产废水的离子膜电解槽装置
技术领域
本发明创造涉及污水处理技术领域，具体涉及一种处理化工生产废水的 离子膜电解槽装置。
背景技术
化工生产废水处理具有色度高、毒性大、污染物成分复杂等特点，其 COD值通常在数万mg/L范围内，BOD/COD值较低、通常不高于0.1，此外， 其氨氮含量及含盐量均较高，从而造成此类废水难以处理。现有技术中，企 业一般通过传统方法处理(芬顿、微电解、絮凝沉淀法及生化法)后很难达 到国家所要求的排放标准，往往须再增加臭氧氧化法、渗透膜法、活性炭吸 附法等多种后续组合方法处理，工艺复杂、流程长、成本较高，且处理效果 不尽理想。
利用高效电氧化技术处理化工废水属于现有技术，该技术是三维电极电 化学技术与催化氧化技术的藕合，从电化学原理出发，以炭基材料作载体， 符合引发剂，组成电化学性能高效的颗粒电极催化材料。以电场激发，电源 为脉冲直流电。在较低的安全直流电压(<48V)下，通过一系列的化学反 应分解产生具有极强氧化性的羟基自由基(·OH)。大部分微生物难降解的 有机物都是分子内电子云密度分布不均匀的多环或杂环芳烃类，正是由于羟 基自由基具有“攻击”有机物分子内电子云密度高处的特点，羟基自由基可 迅速氧化使之被降解为易被微生物进一步分解的小分子有机物，甚至往往会 被羟基自由基彻底氧化为CO2和H2O2。但是，由于化工废水的COD较高、 污染物成分复杂等因素，现有技术中单纯利用利用氧化絮凝复合床技术对化 工废水进行理的效果并不理想，即使对废水连续施以多次氧化絮凝复合床处 理步骤，其色度仍然得不到有效降低。
除此之外，现有的基础处理方法还包括臭氧氧化法、芬顿法、湿式氧化 法等。由于臭氧与有机物的反应是选择性的，因此不能将有机物彻底分解为 二氧化碳和水。经过臭氧处理后的产物往往成为羧酸类有机物，要提高臭氧 的氧化速率和效率，达到彻底矿化水中有机物，还必须采用其他技术使臭氧 分解而产生氧化性能更强的羟基自由基才能达到目的。而芬顿法尽管具有反 应条件温和、氧化能力强的优点，但是其缺陷更为突出，包括：处理成本高， 反应时间长，连续处理时所加入药剂用量难于准确控制，反应前后的Fe2+、 Fe3+离子需要经过沉淀去除，过程中需消耗大量碱、还产生大量的Fe(OH)2和Fe(OH)3污泥，同时还会给所处理的废水带入大量的盐份。
在现有的针对化工生产废水进行处理的工艺中，涉及以上多种基础处理 方法的共同使用，但普遍是在保持各自独立处理原理的基础上进行简单叠 加。
膜电解技术是在离子交换树脂的基础上发展起来的一项现有技术。针对 含盐化工废水的特点：含有大量的无机盐，化学需氧量(COD)高，色度深， 难以直接用传统的化学或生物方法处理，利用电渗析离子交换膜具备良好的 去离子效应，和分解大分子有机物的特性，将电渗析离子交换膜和电解技术 结合，设计出一套适用于含盐高污染化工废水的极性膜处理反应器。其中在 离子膜电渗析的作用下，化工废水中的高浓度大分子有机物或被断链、或被 开环，在很短的时间内降低COD，同时被分解为可被微生物利用的小分子 有机物，便于微生物生长。之后在传统生化系统的作用下，进一步分解为 CO2等小分子化合物，达到COD去除的效果。传统的利用膜电解技术处理 含盐化工废水电解槽为两室结构，阴阳膜分开在两个设备上，污水分别经过 阴阳膜设备，这样就增加了污水处理的时间，处理效率低，急需改进。
发明内容
本发明创造为解决背景技术中所述产品存在的问题，提供一种处理化工 生产废水的离子膜电解槽装置，该电解槽使用方便，成本易于控制，具有突 出的规模化应用前景
为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：一种处理化工生 产废水的离子膜电解槽装置，包括废水室，以及位于所述废水室两侧的第一 淡水室和第二淡水室，所述废水室与第一、二淡水室间由阴/阳离子膜分隔， 该电解槽的阳极板位于靠近阴离子膜一侧的淡水室内，该电解槽的阴极板位 于靠近阳离子膜一侧的淡水室内;
所述第一淡水室、第二淡水室及废水室均固定设有曝气管、进水管、排 污管及出水管，所述曝气管的进气口、进水管的进水口及排污管的出水口在 上述三室的侧壁上由上至下依次设置，所述出水管的出水口与所述进水管的 进水口相对设置。
进一步，所述阴/阳离子膜靠近废水室的一侧设有回字形隔挡，靠近淡水 室的一侧由内至外依次设有胶垫框和隔板框，所述回字形隔挡、阴/阳离子膜、 胶垫框及隔板框由螺栓固定连接，所述回字形隔挡与电解槽槽体一体连接。
进一步，所述进水管、出水管及排污管位于槽体内的管体端口处均设有 T字型管，所述进水管、出水管及排污管位于槽体内的管体部分及T字型管 上均布有钻孔，所述T字型管两端口为封闭式。
进一步，位于所述废水室内的曝气管包括一段垂直弯管及与该垂直弯管 底端连通的H型管，所述H型管所在水平面高于所述排污管所在水平面。
进一步，位于所述第一、二淡水室内的曝气管包括一段垂直弯管及与该 垂直弯管底端连通的一字型管，所述一字型管所在水平面高于所述排污管所 在水平面。
进一步，所述第一淡水室、第二淡水室、废水室、曝气管、进水管、排 污管、出水管及T字型管均为PVC材料制成。
进一步，所述第一、二淡水室相对的侧面内侧设有固定电极板的凹槽和 隔离肋条。
进一步，所述第一淡水室、废水室和第二淡水室的大小比例为1:2:1。
本发明创造具有的优点和积极效果是：
1、本专利利用膜电解技术处理含盐化工废水电解槽采用三室结构，阴/ 阳离子膜安装于一个电解槽内，较于现有的两室结构大大缩短了设备处理时 间，增加了污水处理效率;
2、本专利进水管上钻孔的作用是将进入槽体内的液体分流，促进槽体 内的液体流动，有利于离子反应的进程，出水管和排污管上的钻孔可以有效 将各种沉淀或催化填料挡在钻孔外，防止其进入管内将管口堵塞;
3、本专利进水管端头T字型管的设置，给进入进水管的液体提供了一 个较大的缓冲空间，减小了水流对管体端口的压力，并增加了进水管内液体 的流出面积，出水管和排污管端头T字型管的设置增加了槽体内液体流入出 水管和排污管的面积，有效提高槽体内液体流动速度，有利于离子反应的进 程;
4、曝气装置与膜电解技术相结合，有利于电解装置内的催化填料与溶 液充分混合，加快离子反应进程;
5、阴/阳离子膜连同位于其一侧的隔板框及胶垫框一起固定在槽体内的 回字形隔挡内，该固定方式牢固可靠，其中，胶垫框的作用是防渗漏，胶垫 的材质是普通硅胶，耐酸碱腐蚀，隔板框用于固定离子膜，防止离子膜晃动;
6、电极板安装于凹槽内，肋板可以防止电极板接触电解槽槽体，使得 电场更稳定。
