申请日2011.08.26
公开(公告)日2012.01.25
IPC分类号C02F101/30; C02F1/461
摘要
本发明公开一种电催化膜废水处理系统，包括有机废水池、混合阀、直流稳压电源、电催化膜管、辅助电极和渗透液槽;该电催化膜管包括一采用丙稀碳源气体经热分解化学气相沉积实现碳化导电的陶瓷膜管基材，该陶瓷膜管基材负载有实现废水电催化氧化作用的催化剂;该电催化膜管安装于渗透液槽中，该辅助电极围绕在电催化膜管外并与电催化膜管保持有间距;所述有机废水池的出水端通过计量泵与混合阀的进水端连接，该混合阀通过进水管与电催化膜管连接，该直流稳压电源的正极和负极通过导线分别连接到电催化膜管和辅助电极上，所述电催化膜管的出水端与前述混合阀连接，并于电催化膜管与混合阀间设置有一控制阀门，该系统能实现难降解有机废水的治理。
权利要求书
1.一种电催化膜废水处理系统，其特征在于：包括有机废水池、混合阀、直流稳压电源、渗透液槽、辅助电极和至少一电催化膜管;该电催化膜管包括一采用丙稀碳源气体经热分解化学气相沉积实现碳化导电的陶瓷膜管基材，该陶瓷膜管基材负载有实现废水电催化氧化作用的催化剂;该电催化膜管安装于渗透液槽中，该辅助电极围绕在电催化膜管外并与电催化膜管保持有间距;所述有机废水池的出水端通过计量泵与混合阀的进水端连接，该混合阀通过进水管与电催化膜管连接，该直流稳压电源的正极和负极通过导线分别连接到电催化膜管和辅助电极上，所述电催化膜管的出水端与前述混合阀连接，并于电催化膜管与混合阀之间的管路上设置有一控制阀门。
2.根据权利要求1所述的一种电催化膜废水处理系统，其特征在于：所述电催化膜管上下贯通渗透液槽，该电催化膜管的两端伸出在渗透液槽的顶部和底部。
3.根据权利要求2所述的一种电催化膜废水处理系统，其特征在于：所述电催化膜管伸出在渗透液槽底部的一端为废水出水端，该废水出水端连接有废水管，该废水管上安装有取样控制阀。
4.根据权利要求1所述的一种电催化膜废水处理系统，其特征在于：所述渗透液槽的上端设有一渗透液出水口。
5.根据权利要求1所述的一种电催化膜废水处理系统，其特征在于：所述辅助电极为金属丝网。
6.一种电催化膜管，其特征在于：包括一采用丙稀碳源气体经热分解化学气相沉积实现碳化导电的陶瓷膜管基材，该陶瓷膜管基材负载有实现废水电催化氧化作用的催化剂。
7.根据权利要求6所述的一种催化膜管，其特征在于：所述催化剂为贵金属催化剂。
8.根据权利要求7所述的一种催化膜管，其特征在于：所述催化剂为铂或钯。
9.根据权利要求6所述的一种催化膜管，其特征在于：所述陶瓷膜管基材为Al2O3陶瓷膜管。
说明书
一种电催化膜废水处理系统及其电催化膜管
技术领域
本发明涉及废水处理领域技术，尤其是指一种电催化膜废水处理系统及其电催化膜管。
背景技术
难降解有机污染物是21世纪影响人类健康的三大环境问题(难降解有机污染物、温室效应、臭氧层破坏)之一，难降解有机污染物(或称为持久性有机污染物)在环境中难降解、具有很强的亲脂性、容易在食物链中富集、能够远距离传输、毒性极大，对各种生物的生存环境和健康带来极大危害。随着我国经济的快速增长，难降解有机废水的污染日益严重。特别是在制药业、纺织印刷业、焦化厂、石化行业等的快速发展，使含有难降解有机污染物的工业废水日益增多。难降解有机废水不仅严重污染了环境，而且也在经济上极大地制约了关系着国计民生的电子、印染、制药、造纸等行业的进一步发展，对我国经济的持续发展起着极大的阻碍作用，特别是我国经济发达地区，这一影响因素日益显著，许多经济效益显著的企业由于水污染问题而不得不关停或并转。因此开发高效、低成本的难降解有机废水处理技术不仅是环境保护的要求，而且是促进我国经济持续稳定发展的迫切需要。
难降解有机污染物由于其结构稳定、难以生化降解、毒性强等特点，导致用常规的物理、化学、生物方法难以满足难降解有机废水处理在技术和经济上的要求。湿式氧化和电催化氧化是目前处理难降解有机废水较为有效的两种方法。但湿式氧化需要高温高压的苛刻运行条件，同时装置投资大、占地面积广，严重限制了其在工业上的广泛应用。而且，尽管满足湿式氧化反应的苛刻条件，仍存在催化剂流失等处理难题。而电催化氧化装置紧凑、设备体积小、占地少，能够成功处理众多难降解有机废水，且具有环境友好等优点，有可能成为新型的易于自动化操作、便捷、稳定的有机废水处理工艺，因而成为近年来各种高级氧化技术研究的热点之一。但电催化氧化也不可避免地存在着缺点：电催化氧化单一运用存在成本高、装置运行电流效率低(一般小于45%)等难以工业应用的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种电催化膜废水处理系统及其电催化膜管，其将膜分离与电催化集成在一起，通过膜反应集成，以强化反应传质效果、减少电极表面污染、提高电催化氧化的电流效率、降低处理成本，实现难降解有机废水的治理。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种电催化膜废水处理系统，包括有机废水池、混合阀、直流稳压电源、渗透液槽、辅助电极和至少一电催化膜管;该电催化膜管包括一采用丙稀碳源气体经热分解化学气相沉积实现碳化导电的陶瓷膜管基材，该陶瓷膜管基材负载有实现废水电催化氧化作用的催化剂;该电催化膜管安装于渗透液槽中，该辅助电极围绕在电催化膜管外并与电催化膜管保持有间距;所述有机废水池的出水端通过计量泵与混合阀的进水端连接，该混合阀通过进水管与电催化膜管连接，该直流稳压电源的正极和负极通过导线分别连接到电催化膜管和辅助电极上，所述电催化膜管的出水端与前述混合阀连接，并于电催化膜管与混合阀之间设置有一控制阀门。
作为一种优选方案，所述电催化膜管上下贯通渗透液槽，该电催化膜管的两端伸出在渗透液槽的顶部和底部。
作为一种优选方案，所述电催化膜管伸出在渗透液槽底部的一端为废水出水端，该废水出水端连接有废水管，该废水管上安装有取样控制阀。
作为一种优选方案，所述渗透液槽的上端设有一渗透液出水口。
作为一种优选方案，所述辅助电极为金属丝网。
一种电催化膜管，包括一采用丙稀碳源气体经热分解化学气相沉积实现碳化导电的陶瓷膜管基材，该陶瓷膜管基材负载有实现废水电催化氧化作用的催化剂。
作为一种优选方案，所述催化剂为贵金属催化剂。
作为一种优选方案，所述催化剂为铂或钯。
作为一种优选方案，所述陶瓷膜管基材为Al2O3陶瓷膜管。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要系将负载催化剂的无机陶瓷膜管作为电化学反应的电极，电极本身同时具有膜分离和电催化氧化功能，通过膜分离与电催化的耦合效应，克服各自的缺陷，达到优势互补，可以强化反应传质效果、减少电极表面污染、提高电催化氧化效率、降低处理成本。膜电极的多孔表面及其内部孔道，大大提高了电极催化表面积，同时膜分离的压力浓差作用加强了有机污染物向电极表面的传质作用，强化了有机污染物在电极上的氧化分解效率。同时膜分离作用也减少了有机污染物在电极表面的凝聚，防止了电极表面的污染。另外，在电极的电声作用下也可以减少膜污染和膜通量的下降。
