專利名稱：擴(kuò)展陽極電解破氰廢水處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用電化學(xué)電解催化方法處理高濃度含氰廢水的設(shè)備，屬于電化學(xué)
廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氰化物是一種劇毒的、危害性較大的化學(xué)品，對(duì)人和溫血?jiǎng)游锏淖饔锰攸c(diǎn)是毒性 大、反應(yīng)快，尤其是氰化氫氣體的質(zhì)量濃度達(dá)到0. 005mg/L的時(shí)候，短時(shí)間內(nèi)就會(huì)引起人頭 痛和心律不齊等癥狀，達(dá)到中等濃度時(shí)，多數(shù)情況下，lh之內(nèi)死亡，少數(shù)在24h之內(nèi)死亡。
氰化物大量應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域在使用過程中極易產(chǎn)生大量有毒的含氰 廢水，尤其在農(nóng)藥、制藥、精細(xì)化工、黃金提煉、表面處理等行業(yè)生產(chǎn)工藝中氰化物的用量很 大，排放含氰廢水的水量也很大，而且氰化物的濃度極高，對(duì)外界水環(huán)境污染極嚴(yán)重。常規(guī) 含氰廢水的處理方法主要是化學(xué)氧化法，此方法對(duì)低濃度的含氰廢水的處理效果較好，但 是對(duì)于高濃度的含氰廢水不但去除率較低，而且投入及運(yùn)營(yíng)成本居高不下。高濃度的含氰 廢水一般采用電解破氰法較為經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、可行，但傳統(tǒng)用于破氰的電解設(shè)備采用金屬材料 做極板，陰陽極板間無粒子電極、水流方式是翻騰式，采用恒直流供電方式，其效率低，能耗 高，未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決技術(shù)問題是克服現(xiàn)有電解破氰廢水處理設(shè)備效率低下，能耗高的
缺點(diǎn)，提供一種對(duì)高濃度含氰廢水處理效率高的擴(kuò)展陽極電解破氰廢水處理設(shè)備。 為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的擴(kuò)展陽極電解破氰廢水處理設(shè)備，其組成包括
殼體、陰極板、陽極板、充填于陰陽極板間的粒子電極、連接陰陽極板的直流電源，以及進(jìn)水
槽、進(jìn)水孔、出水孔、出水槽、排水管、曝氣管、排泥口，其特征在于陰極板、陽極板豎直且平
行相對(duì)的固定于殼體內(nèi)，陰極板表面附有絕緣隔離層，所述粒子電極的材料與陽極板材料
相同，與陽極板共同形成擴(kuò)展陽極。 本廢水處理設(shè)備中，粒子電極的材料與陽極板一致，與陽極板共同形成擴(kuò)展陽極， 電解破氰反應(yīng)是在陽極上發(fā)生的，因此陽極面積的擴(kuò)展，顯著提高了傳質(zhì)效果和反應(yīng)效率。
進(jìn)一步的，本擴(kuò)展陽極電解破氰廢水處理設(shè)備中，所述陽極板是石墨板，粒子電極 為石墨粒子，陰極板是帶有尼龍網(wǎng)絕緣隔離層的不銹鋼板。 更進(jìn)一步的，所述直流電源為高頻直流脈沖電源。這一供電方式既有利于提高氰 化物降解效率，又可降低設(shè)備電耗，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)可有效地防止電極極化，提高電極 使用壽命。 本發(fā)明的有益效果如下 (1)、設(shè)備內(nèi)部由若干個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)腔室組成，廢水從各腔室下部進(jìn)水孔流入，上 部出水孔流出，在電場(chǎng)作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中氰化物的破除反應(yīng)，反應(yīng)室下部設(shè)有曝氣管，通 過氣攪拌促進(jìn)反應(yīng)高效進(jìn)行。水流下進(jìn)上出和下部曝氣的結(jié)構(gòu)形式，使反應(yīng)更加充分、有
3效、完全。 (2)、設(shè)備結(jié)構(gòu)新穎，對(duì)傳統(tǒng)電解陽極的材料與結(jié)構(gòu)進(jìn)行了選擇與改進(jìn)。本發(fā)明陽 極極板與充填的粒子電極都采用石墨材料，形成擴(kuò)展陽極，石墨材質(zhì)在做電解陽極時(shí)具有 較高的破氰效果，又由于電解破氰反應(yīng)是在陽極上發(fā)生的，因此陽極面積的擴(kuò)展，顯著提高 了傳質(zhì)效果和反應(yīng)效率。 (3)、高頻直流脈沖電源供電方式既有利于提高氰化物降解效率，又可降低設(shè)備電 耗，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)可有效地防止電極極化，提高電極使用壽命。 (4)、本發(fā)明擴(kuò)展陽極電解破氰廢水處理設(shè)備是針對(duì)高濃度含氰廢水處理的新技 術(shù)、新方法，處理效果高，氰化物去除率達(dá)到99%以上，且操作簡(jiǎn)單，成本低，可實(shí)現(xiàn)破氰電 解工藝的工業(yè)化應(yīng)用。 (5)、本技術(shù)處理過程中電子轉(zhuǎn)移只在電極及廢水組份間進(jìn)行，不需另外添加氧化 還原劑，避免了由于另外添加藥劑而引起的二次污染問題，反應(yīng)中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物均為 無毒無害的氣體，因此，本技術(shù)是清潔處理方法、環(huán)境友好技術(shù)。 本發(fā)明用于處理有毒有害的高濃度含氰(CN—)廢水，其采用的是電解破氰原理。電
解槽中的含氰廢水，在堿性條件下，CN—的氧化電位= -0. 91V，從熱力學(xué)上看，CN—可以
被電化學(xué)氧化；從動(dòng)力學(xué)上看，CN—在電極表面具有很高的氧化效率。在電解氧化反應(yīng)過程
中，CN—首先被氧化為氰酸根離子(①式)，然后氰酸根離子水解生成氨(揮發(fā))和碳酸根
離子(②式)，與此同時(shí)，氰酸根離子也可繼續(xù)氧化，產(chǎn)生C02和N2 (③式) CN—+20H—_2e — CNO—+H20 ① CNO—+2H20 — NH4++C032— ② 2CN0—+40H—_6e — 2C02 t +N2 t +2H20 ③ 本發(fā)明在理論與實(shí)踐上都證明電解破氰是可行的。 可見，本發(fā)明構(gòu)思奇巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且使用靈活、方便。預(yù)計(jì)推出之后，將受到業(yè) 內(nèi)普遍歡迎，具有良好的市場(chǎng)前景。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖1為本發(fā)明擴(kuò)展陽極電解破氰廢水處理設(shè)備的主視剖視圖。
圖2為本發(fā)明擴(kuò)展陽極電解破氰廢水處理設(shè)備的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
本實(shí)施例的擴(kuò)展陽極電解破氰廢水處理設(shè)備，如圖1、圖2所示，其組成包括殼體 1、陰極板2、陽極板3、充填于陰陽極板2、3間的粒子電極4、連接陰陽極板的直流電源12， 以及進(jìn)水槽9、進(jìn)水孔7、出水孔8、出水槽10、排水管11、曝氣管5、排泥口 6，其改進(jìn)之處在 于陰極板2、陽3極板豎直且平行相對(duì)的固定于殼體1內(nèi)，陰極板2表面附有絕緣隔離層 (圖中未畫出)，所述粒子電極4的材料與陽極板3材料相同，與陽極板共同形成擴(kuò)展陽極。 本實(shí)施例中，所述陽極板3是石墨板，粒子電極4為石墨粒子，陰極板2是帶有尼龍網(wǎng)絕緣 隔離層的不銹鋼板；直流電源12為高頻直流脈沖電源。陰極板并聯(lián)后與高頻直流脈沖電源 的負(fù)極連接，陽極板并聯(lián)后與電源正極連接，電解工作時(shí)采用恒電流控制方式。
如圖1、圖2所述的是實(shí)施例中，進(jìn)水槽9、出水槽10分布在設(shè)備二側(cè)，進(jìn)水槽9下 部與各反應(yīng)腔室的進(jìn)水孔7相連接，出水槽10與各反應(yīng)腔室上部的出水孔8相連接，進(jìn)氣 管5有多組，位于設(shè)備殼體反應(yīng)室的下部。 本例中殼體內(nèi)20對(duì)豎直且平行相對(duì)的陰、陽極板(本發(fā)明廢水處理設(shè)備陰陽極板 的對(duì)數(shù)建議10 30)，陰陽極板間距20 50mm，設(shè)備內(nèi)部被陰陽極板隔離出若干個(gè)獨(dú)立的 反應(yīng)室。進(jìn)水孔7位于設(shè)備反應(yīng)室的下部，出水孔8位于設(shè)備反應(yīng)室的上部。
設(shè)備工作時(shí)，廢水從進(jìn)水槽流入各反應(yīng)腔室的進(jìn)水孔，廢水自下而上經(jīng)電解破氰 反應(yīng)后從反應(yīng)腔室上部出水孔流出至出水槽，再?gòu)某鏊鄣呐潘芘懦?，完成處理過程。電 解破氰是在廢水呈堿性的條件下完成的，在被處理的廢水為酸性時(shí)需調(diào)節(jié)廢水的pH值。
可以根據(jù)實(shí)際廢水處理工作的需要，以所述的電催化反應(yīng)器廢水處理設(shè)備為基本 單元，通過串聯(lián)或者并聯(lián)的方式組成陣列。 除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形 成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
擴(kuò)展陽極電解破氰廢水處理設(shè)備，其組成包括殼體、陰極板、陽極板、充填于陰陽極板間的粒子電極、連接陰陽極板的直流電源，以及進(jìn)水槽、進(jìn)水孔、出水孔、出水槽、排水管、曝氣管、排泥口，其特征在于陰極板、陽極板豎直且平行相對(duì)的固定于殼體內(nèi)，所述陰極板表面附有絕緣隔離層，所述粒子電極的材料與陽極板材料相同，與陽極板共同形成擴(kuò)展陽極。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)展陽極電解破氰廢水處理設(shè)備，其特征是所述陽極板是 石墨板，粒子電極為石墨粒子，陰極板是帶有尼龍網(wǎng)絕緣隔離層的不銹鋼板。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的擴(kuò)展陽極電解破氰廢水處理設(shè)備，其特征是所述的直流電 源為高頻直流脈沖電源。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的擴(kuò)展陽極電解破氰廢水處理設(shè)備，其特征是具有10 30對(duì)豎直且平行相對(duì)的陰、陽極板，陰陽極板間距20 50mm，設(shè)備內(nèi)部被陰陽極板隔離出若干 個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)室。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的擴(kuò)展陽極電解破氰廢水處理設(shè)備，其特征是所述進(jìn)水孔位 于設(shè)備反應(yīng)室的下部，出水孔位于設(shè)備反應(yīng)室的上部，廢水自下而上流過反應(yīng)室，在電場(chǎng)作 用下實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中氰化物的降解破除。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征是以所述的擴(kuò)展陽極電解破氰 廢水處理設(shè)備為基本單元，通過串聯(lián)或者并聯(lián)的方式組成陣列。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種擴(kuò)展陽極電解破氰廢水處理設(shè)備，其組成包括殼體、陰極板、陽極板、充填于陰陽極板間的粒子電極、連接陰陽極板的直流電源，以及進(jìn)水槽、進(jìn)水孔、出水孔、出水槽、排水管、曝氣管、排泥口，其改進(jìn)之處在于陰極板、陽極板豎直且平行相對(duì)的固定于殼體內(nèi)，所述陰極板表面附有絕緣隔離層，所述粒子電極的材料與陽極板材料相同，與陽極板共同形成擴(kuò)展陽極。設(shè)備內(nèi)部極板隔離出若干獨(dú)立的反應(yīng)室，廢水經(jīng)進(jìn)水槽均勻分配后，自每個(gè)反應(yīng)腔室的下部進(jìn)水孔向上流過反應(yīng)器，從上部出水孔流出，匯集到出水槽。由于每個(gè)反應(yīng)室內(nèi)充填了與陽極材料一致的粒子，擴(kuò)展了陽極面積，提高了傳質(zhì)效果和反應(yīng)效率，使廢水中的氰化物得到高效降解處理。
文檔編號(hào)C02F1/467GK101781002SQ201010120660
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者何書銘, 劉秀寧, 劉鐘寧, 杜小軍, 林晨, 湯捷 申請(qǐng)人:南京賽佳環(huán)保實(shí)業(yè)有限公司