申请日20200803
公开(公告)日20201013
IPC分类号C02F1/467; C02F1/72; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种处理高硬度高有机物高盐废水的电催化氧化反应器，包括反应槽，所述反应槽内设有阴极板和颗粒状的阳极粒子电极，所述反应槽内设有阴离子交换膜，所述阴离子交换膜将所述反应槽分割为阴极区和阳极区，所述阴极板设置在所述阴极区内，所述阳极粒子电极设置在所述阳极区内。该电催化氧化反应器在反应槽内设置阴离子交换膜，将反应槽分割为阴极区和阳极区，阳极区内放置待处理的废水，因为有阴离子交换膜，废水中的易结垢离子无法透过阴离子交换膜进入所述阴极区，因此不会在阴极板上产生垢体，在阳极区内设置颗粒状的阳极粒子电极和催化填料，可以延展阳极板区域，能增大阳极的比表面积，提高反应速度，也可在一定程度上防止阴极板表面结垢。
权利要求书
1.一种处理高硬度高有机物高盐废水的电催化氧化反应器，包括反应槽，所述反应槽内设有阴极板和颗粒状的阳极粒子电极，其特征在于：所述反应槽内设有阴离子交换膜，所述阴离子交换膜将所述反应槽分割为阴极区和阳极区，所述阴极板设置在所述阴极区内，所述阳极粒子电极设置在所述阳极区内。
2.根据权利要求1所述的处理高硬度高有机物高盐废水的电催化氧化反应器，其特征在于：所述阳极区内设置有阳极网罩，所述阳极粒子电极设置在所述阳极网罩内。
3.根据权利要求1所述的处理高硬度高有机物高盐废水的电催化氧化反应器，其特征在于：所述阳极粒子电极中掺杂有催化剂填料。
4.根据权利要求3所述的处理高硬度高有机物高盐废水的电催化氧化反应器，其特征在于：所述催化剂填料为以活性氧化铝为载体并负载Mn、Fe、Co或Ni为过渡金属离子的催化剂填料。
5.根据权利要求2所述的处理高硬度高有机物高盐废水的电催化氧化反应器，其特征在于：所述阳极网罩及阳极粒子电极均为钛涂贵金属材质。
6.根据权利要求2所述的处理高硬度高有机物高盐废水的电催化氧化反应器，其特征在于：所述阴极板、阳极网罩分别设置在所述反应槽的两端。
7.根据权利要求1所述的处理高硬度高有机物高盐废水的电催化氧化反应器，其特征在于：所述阴极板为不锈钢板或石墨板。
说明书
处理高硬度高有机物高盐废水的电催化氧化反应器
技术领域
本发明设计一种废水电催化氧化处理设备，尤其涉及一种高硬度高有机物废水的新型电催化氧化反应器。
背景技术
随着环保要求的日益严格，高盐有机废水的处理成为环保领域的难点。当前，高盐体系中的有机物降解通常采用高级氧化法，包括臭氧氧化技术、电催化氧化技术、Fenton氧化技术、湿式氧化等。Fenton氧化法存在产泥量大的问题，导致固废处理成本高;臭氧氧化技术技术需要需要提供氧气源，对于高浓度有机物体系臭氧的投加量大，需要考虑尾气处理等问题;湿式氧化法需要高温高压，成本高，使用过程中存在安全隐患，不具备大范围推广应用的可行性。
电催化氧化技术是近些年研究的热点之一，传统二维电极，有效反应面积较小，电流效率低，限制了处理量，为了解决该问题，通过在电极反应器中，将导电粒子填充于两极板间，此时导电粒子带电并构成三维尺度的微电极并参与电解反应。三维电极反应器相比于传统二维电极反应器而言，具备电极表面积大、传质效率高等特点，大大提升了电解效率。在实际应用过程中发现废水中若存在钙镁钡锶等易结垢离子，连续运行过程中容易在阴极板侧结垢，随着垢体的积累，阴极反应的活性表面减少，电流密度下降，影响到整体的处理效果。
专利(公开号CN203999067U)提供一种阴极或阳极扩展的三维电催化氧化反应器，通过将氧化区和还原区有目的地放大，提高氧化效果;专利(CN102992455A)提供一种难生物降解废水的新型三维电极装置，采用铁碳微电解填料，阴阳极板相间排列，难降解废水的COD和色度去除率高，但是铁碳填料会产生较大产泥量;专利(CN106365258A)提供一种三维电极催化氧化高盐份、高COD废水的装置，采用阴阳极板错开布置，阴阳极板之间装有电气石粉，可降低反应停留时间。但是上述技术方案均不能对阴极板易结垢问题进行有效解决，如何解决阴极板易结垢问题也成为行业内急需要解决的一个技术问题。
发明内容
为克服上述现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种能够有效解决在高硬度高有机物高盐废水对阴极板易结垢问题的新型电催化氧化反应器。
一种处理高硬度高有机物高盐废水的电催化氧化反应器，包括反应槽，所述反应槽内设有阴极板和颗粒状阳极粒子电极，所述反应槽内设有阴离子交换膜，所述阴离子交换膜将所述反应槽分割为阴极区和阳极区，所述阴极板设置在所述阴极区内，所述阳极粒子电极设置在所述阳极区内。
优选的，所述阳极区内设置有阳极网罩，所述阳极粒子电极设置在所述阳极网罩内。
优选的，所述阳极粒子电极中掺杂有催化剂填料。
优选的，所述催化剂填料为以活性氧化铝为载体并负载Mn、Fe、Co或Ni为过渡金属离子的催化剂填料。
优选的，所述阳极网罩及阳极粒子电极均为钛涂贵金属材质。
优选的，所述阴极板、阳极网罩分别设置在所述反应槽的两端。
优选的，所述阴极板为不锈钢板或石墨板。
上述技术方案具有如下有益效果： 该电催化氧化反应器在反应槽内设置阴离子交换膜，将反应槽分割为阴极区和阳极区，阳极区内放置待处理的废水，因为有阴离子交换膜，废水中的易结垢离子无法透过阴离子交换膜进入所述阴极区，因此不会再阴极板上产生垢体，在阳极区内设置颗粒状的阳极粒子电极和催化填料，可以延展阳极板区域，能增大阳极的比表面积，提高反应速度，也可在一定程度上防止阴极板表面结垢。（发明人李丽;金艳;黄伙;张建海;狄磊;李峰;陈胤辉;徐曙华;张航）
