申请日2010.03.03
公开(公告)日2011.09.21
IPC分类号C02F1/78; C02F1/46
摘要
本发明提供了一种电化学水处理元件，包括：壳体、放置于该壳体内的至少一对EC电极与至少一对EO3电极，该壳体上设置进水口与出水口。本发明还提供了包括该电化学水处理元件的水处理装置、水处理系统以及使用该电化学水处理元件对废水进行处理的水处理方法。该电化学水处理元件由EC电极与EO3电极置于同一个容器中组合而成，保存了EC与EO3原有的长处，产生的污泥量少，占地小，处理速度快，在臭氧的氧化作用下能够去除多种有机物，且有机物的去除率高，另外该电化学水处理元件还产生加成效应，形成更强有力的氧化剂，处理废水的功效更为显著，能够应付废水质与量的突然变化。
权利要求书
1.一种电化学水处理元件，其特征在于，包括：
壳体、放置于该壳体内的至少一对EC电极与至少一对EO3电极，该壳体上设置进水口与出水口。
2.根据权利要求1所述的电化学水处理元件，其特征在于，所述EC电极的阳极为Al、Fe、Cu、Ni、Ti、Ag、Mg、Sn、Zn或不锈钢中的一种;EC电极的阴极为Al、Fe、Cu、Ni、Ti、Ag、Mg、Sn、Zn或不锈钢中的一种。
3.根据权利要求2所述的电化学水处理元件，其特征在于，所述EC电极的阳极与阴极的形状为板状、球状、块状、粒状、棒状、线状、网状、柱状或管状中的一种。
4.根据权利要求2或3所述的电化学水处理元件，其特征在于，所述EC电极的阴极比阳极多一个。
5.根据权利要求1所述的电化学水处理元件，其特征在于，所述EC电极的电源为直流电或交流电中的一种。
6.根据权利要求5所述的电化学水处理元件，其特征在于，所述EC电极的电源电压为5V～100V。
7.根据权利要求1所述的电化学水处理元件，其特征在于，所述EC电极的供电模式为定电压模式、定电流模式或脉冲模式中的一种。
8.根据权利要求1所述的电化学水处理元件，其特征在于，所述EO3电极的阳极为Pt、Pd、Au、玻璃碳、石墨、β-PbO2、IrO2、掺杂硼的钻石膜和沉积了掺杂Sb-Ni或Sb-Ir-Ni的SnO2薄膜的Ti基材中的一种;EO3电极的阴极为不锈钢、铝、镍和钛中的一种。
9.根据权利要求8所述的电化学水处理元件，其特征在于，所述EO3电极的阳极为沉积了掺杂Sb-Ir-Ni的SnO2薄膜的Ti基材，其中各金属的原子数比为Sn∶Sb∶Ni∶Ir=500～650∶8～12∶8～12∶1～3。
10.根据权利要求9所述的电化学水处理元件，其特征在于，所述EO3电极的阳极与阴极为多孔结构。
11.根据权利要求8、9或10所述的电化学水处理元件，其特征在于，所述EO3电极的阴极比阳极多一个。
12.根据权利要求1所述的电化学水处理元件，其特征在于，所述EO3电极的电源为直流电。
13.一种包括权利要求1至12中任一项所述电化学水处理元件的水处理装置，其特征在于，包括：
至少两个所述电化学水处理元件，所述电化学水处理元件为串联或并联。
14.一种水处理系统，其特征在于，包括权利要求13所述的水处理装置和与水处理装置相连接的固液分离装置。
15.根据权利要求14所述的水处理系统，其特征在于，还包括用于对除去有机污染物的废水进行TDS去除的去离子装置。
16.根据权利要求14或15所述的水处理系统，其特征在于，所述水处理装置的入水口还连接有预处理装置，所述预处理装置包括：用于去除废水中悬浮物的过滤装置或用于对废水进行脱色处理的脱色装置中的一种或两种。
17.根据权利要求16所述的水处理系统，其特征在于，所述去离子装置为流过式电容器。
18.一种水处理方法，其特征在于，包括：
使用EC与EO3复合技术去除水中有机物;
将去除有机物的废水进行过滤。
19.根据权利要求18所述的水处理方法，其特征在于，对过滤后的废水进行去离子处理。
20.根据权利要求18或19所述的水处理方法，其特征在于，在所述使用EC与EO3复合技术去除水中有机物之前，对废水进行预处理，所述预处理包括对废水进行过滤或脱色中的一种或两种。
说明书
一种电化学水处理元件、装置、系统及方法
技术领域
本发明涉及水处理技术，具体涉及一种电化学水处理元件、水处理装置、水处理系统及水处理方法。
背景技术
水对地球上所有生物的生存至关重要，但是由于人口激增与工商业的蓬勃发展，排入各种水域的污染物与日俱增，使得世界上许多人无法获得安全的饮用水，加上全球暖化世界许多地区的气候受到影响而出现旱灾或水患，使得缺水问题更加严重。
水中大多数的污染物来自天然或人造的有机物，例如：石油、染料、碳水化合物、食物油、脂肪、清洁剂、肥料、蛋白质、医药及杀虫剂等。这些污染物即是水中COD(Chemical Oxygen Demand，化学需氧量)、TSS(Total Suspended Solid，总悬浮固体)、TOC(Total OrganicCarbon，总有机碳)、色度与浊度的来源。
一般废水在粗滤与调整水的pH值后，需经过三级处理。一级处理为预处理，通过添加混凝剂或絮凝剂的化学凝聚法，使水产生沉淀或絮凝物，去除水中的悬浮状固体物质;二级处理是在一级处理的基础上，利用生物化学作用，降解水中的有机污染物，使污水得到进一步净化;三级处理也叫深度处理，根据进水水质采用相应的处理方法，如活性炭过滤、氧化、超滤、反渗透、离子交换和电渗析等，经过三级处理后废水可达到工业用水或城市用水所要求的水质标准。
化学凝聚法与生物化学法占地面积均较大，并且会产生大量污泥，有的有机分子无法被细菌消化，而需借助于氧化剂。
发明内容
本发明解决的问题在于提供一种电化学水处理元件，占地面积小，处理废水后的产泥量少，能够去除多种有机物，且有机物的去除率高。本发明还提供了由该电化学水处理元件构成的水处理装置、水处理系统，以及一种水处理方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种电化学水处理元件，包括：
壳体、放置于该壳体内的至少一对EC电极与至少一对EO3电极，该壳体上设置进水口与出水口。
作为优选，所述EC电极的阳极为Al、Fe、Cu、Ni、Ti、Ag、Mg、Sn、Zn或不锈钢中的一种;EC电极的阴极为Al、Fe、Cu、Ni、Ti、Ag、Mg、Sn、Zn或不锈钢中的一种。
作为优选，所述EC电极的阳极与阴极的形状为板状、球状、块状、粒状、棒状、线状、网状、柱状或管状中的一种。
作为优选，所述EC电极的阴极比阳极多一个。
作为优选，所述EC电极的电源为直流电或交流电中的一种。
作为优选，所述EC电极的电源电压为5V～100V。
作为优选，所述EC电极的供电模式为定电压模式、定电流模式或脉冲模式中的一种。
作为优选，所述EO3电极的阳极为Pt、Pd、Au、玻璃碳、石墨、β-PbO2、IrO2、掺杂硼的钻石膜和沉积了掺杂Sb-Ni或Sb-Ir-Ni的SnO2薄膜的Ti基材中的一种;EO3电极的阴极为不锈钢、铝、镍或钛中的一种。
作为优选，所述EO3电极的阳极为沉积了掺杂Sb-Ir-Ni的SnO2薄膜的Ti基材，其中各金属的原子数比为Sn∶Sb∶Ni∶Ir=500～650∶8～12∶8～12∶1～3。
作为优选，所述EO3电极的阳极与阴极为多孔结构。
作为优选，所述EO3电极的阴极比阳极多一个。
作为优选，所述EO3电极的电源为直流电。
一种包括所述电化学水处理元件的水处理装置，包括：
至少两个所述电化学水处理元件，所述电化学水处理元件为串联或并联。
一种水处理系统，包括所述水处理装置和与水处理装置相连接的固液分离装置。
作为优选，还包括用于对除去有机污染物的废水进行TDS去除的去离子装置。
作为优选，所述水处理装置的入水口还连接有预处理装置，所述预处理装置包括：用于去除废水中悬浮物的过滤装置或用于对废水进行脱色处理的脱色装置中的一种或两种。
作为优选，所述去离子装置为流过式电容器。
一种水处理方法，包括：
使用EC与EO3复合技术去除水中有机物;
将去除有机物的废水进行过滤。
作为优选，对过滤后的废水进行去离子处理。
作为优选，在所述使用EC与EO3复合技术去除水中有机物之前，对废水进行预处理，所述预处理包括对废水进行过滤或脱色中的一种或两种。
本发明提供的电化学水处理元件由EC电极与EO3电极置于同一个容器中组合而成，保存了EC与EO3原有的长处，产生的污泥量少，占地小，处理速度快，在臭氧的氧化作用下能够去除多种有机物，且有机物的去除率高，另外该电化学水处理元件还产生加成效应，形成更强有力的氧化剂，处理废水的功效更为显著，能够应付废水质与量的突然变化。
本发明提供的水处理系统中包括本发明提供的电化学水处理元件与电容去离子装置，能够去除废水中的有机污染物，并能解决EC和EO3产生的离子，去除水中的TDS(Total Dissolved Solids，总溶解性固体)。
