本發(fā)明涉及有機(jī)工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，尤其是一種采用電化學(xué)氧化技術(shù)處理有機(jī)廢水的裝置和方法。

背景技術(shù)：
：有機(jī)工業(yè)廢水是工業(yè)廢水中種類最多、產(chǎn)生最為廣泛的一種，醫(yī)藥、農(nóng)藥、印染、石油化工等行業(yè)在生產(chǎn)過程中均可產(chǎn)生大量含有有機(jī)污染物的工業(yè)廢水。有機(jī)工業(yè)廢水對(duì)環(huán)境危害大、污染持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，在環(huán)境中難以自然降解。目前，高濃度有機(jī)廢水的處理方法主要有生物處理法和物化處理法。有機(jī)工業(yè)廢水中的有機(jī)物大多含有穩(wěn)定的苯環(huán)(雜環(huán))結(jié)構(gòu)，有些還同時(shí)含有鹵原子、硝基等強(qiáng)吸電子基團(tuán)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且微生物缺乏相應(yīng)的酶，即難生物降解，難以單純采用生物法處理。有機(jī)工業(yè)廢水的物理化學(xué)處理法主要包括萃取、吸附、混凝沉淀、膜分離等分離技術(shù)以及Fenton氧化、臭氧氧化、濕式催化氧化、光催化氧化、電化學(xué)氧化等氧化處理技術(shù)。針對(duì)有機(jī)工業(yè)廢水成分復(fù)雜、難生物降解等特性，采用氧化處理技術(shù)可有效破壞有機(jī)污染物的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和強(qiáng)毒性基團(tuán)，提高廢水的可生物降解性。電化學(xué)氧化技術(shù)因其高效、易于控制等優(yōu)勢(shì)越來(lái)越多的被接受，也越來(lái)越多的被實(shí)際應(yīng)用于處理有機(jī)工業(yè)廢水。

電極是電化學(xué)氧化技術(shù)的關(guān)鍵。根據(jù)電極涂層材料的性質(zhì)，可將電極分為活性陽(yáng)極和非活性陽(yáng)極兩種類型。活性陽(yáng)極包括石墨電極、鈦基氧化銥電極、鈦基氧化釕電極等電極?；钚躁?yáng)極的析氧過電位低，在電化學(xué)氧化有機(jī)物過程中活性氧以“化學(xué)吸附”的形式存在于電極表面，對(duì)有機(jī)物呈部分氧化或化學(xué)轉(zhuǎn)化作用?；钚躁?yáng)極也具有低析氯電位的特性，氯離子存在的條件下體系可產(chǎn)生大量具有高氧化活性的活性氯，可用于有機(jī)物的氧化。非活性陽(yáng)極包括鈦基氧化錫電極、鈦基氧化鉛電極和金剛石薄膜電極等電極。非活性電極的析氧過電位高，在電化學(xué)氧化有機(jī)物過程中活性氧以“物理吸附”的形式存在于電極表面，活性氧的氧化活性高，對(duì)有機(jī)物呈徹底礦化的“電化學(xué)燃燒”作用。

電化學(xué)氧化法處理有機(jī)工業(yè)廢水具有無(wú)二次污染、環(huán)境兼容性好、反應(yīng)條件溫和、易于自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，是一種具有廣泛應(yīng)用前景的有機(jī)工業(yè)廢水處理技術(shù)。但是，該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中還存在一些亟待解決的問題：(1)電化學(xué)反應(yīng)器的處理效率低，傳質(zhì)性能不佳。一般電化學(xué)反應(yīng)器采用曝氣方式進(jìn)行攪拌的電化學(xué)反應(yīng)器，由于曝氣裝置的布置不合理或填料等因素可能會(huì)存在短流的情況，導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)廢水混合不均勻降低處理效率。(2)使用單一功能電極。單一功能電極由于存在一定的選擇性氧化，不能根據(jù)水質(zhì)情況充分發(fā)揮電極效能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

發(fā)明內(nèi)容：本發(fā)明提供一種內(nèi)循環(huán)式電化學(xué)有機(jī)廢水處理裝置，其目的是解決以往所存在的問題。

技術(shù)方案：

一種內(nèi)循環(huán)式電化學(xué)有機(jī)廢水處理裝置，其特征在于：該裝置主要包括裝置主體、第一電極組、第二電極組、兩個(gè)相同的電極組支撐架和攪拌裝置；

所述主體包括第一電極室、第二電極室、混合攪拌室和出水集流室四個(gè)部分；第一電極室和第二電極室分設(shè)在混合攪拌室兩側(cè)，第一電極室和第二電極室下沿高于混合攪拌室，使得混合攪拌室呈現(xiàn)一個(gè)倒“T”形；其中第一電極室與混合攪拌室之間設(shè)有第一內(nèi)回流溢流堰，第二電極室與混合攪拌室之間設(shè)有第二內(nèi)回流溢流堰；出水集流室設(shè)置在由第一電極室、第二電極室和混合攪拌室構(gòu)成的殼體的一側(cè)，第一電極室與出水集流室之間設(shè)有第一出水溢流堰，第二電極室與出水集流室之間設(shè)有第二出水溢流堰；第一電極室中位于第一出水溢流堰一側(cè)設(shè)有第一擋水板，第二電極室中位于第二出水溢流堰一側(cè)設(shè)置有第二擋水板；

第一電極組和第二電極組分別設(shè)置在第一電極室和第二電極室內(nèi)，兩個(gè)相同的電極組支撐架分別連接第一電極組和第二電極組；

攪拌裝置包括電攪拌電機(jī)、攪拌軸和螺旋槳式攪拌槳，電攪拌電機(jī)連接攪拌軸，螺旋槳式攪拌槳設(shè)置在攪拌軸上，螺旋槳式攪拌槳位于混合攪拌室中部以下，高度高于第一電極室和第二電極室底部。

裝置主體的材質(zhì)為聚氯乙烯或聚丙烯及其改性材料。

第一內(nèi)回流溢流堰和第二內(nèi)回流溢流堰高度一致；第一出水溢流堰和第二出水溢流堰高度一致；所述第一內(nèi)回流溢流堰和第二內(nèi)回流溢流堰高度低于第一出水溢流堰和第二出水溢流堰。

所述第一內(nèi)回流溢流堰、第二內(nèi)回流溢流堰、第一出水溢流堰和第二出水溢流堰為三角形、梯形、圓弧形溢流堰之一。

第一擋水板和第二擋水板上沿與混合攪拌室上沿高度一致，第一擋水板和第二擋水板下沿低于第一出水溢流堰和第二出水溢流堰距離不小于30mm；第一擋水板與第一出水溢流堰之間的距離不小于10mm，第二擋水板與第二出水溢流堰之間的距離不小于10mm。

第一電極室和第二電極室結(jié)構(gòu)、容積相同，第一電極室和第二電極室上部與混合攪拌室高度相同，第一電極室和第二電極室下部高于混合攪拌室的底部；第一電極室和第二電極室底部分別設(shè)有第一穿孔布水板和第二穿孔布水板，所述第一穿孔布水板和第二穿孔布水板的穿孔直徑為10～20mm；混合攪拌室下部、螺旋槳式攪拌槳下方設(shè)置進(jìn)水穿孔布水管，進(jìn)水穿孔布水管的管長(zhǎng)不少于其延伸方向的混合攪拌室長(zhǎng)度的3/4，進(jìn)水穿孔布水管的穿孔直徑為5～10mm，進(jìn)水穿孔布水管連接進(jìn)水口；出水集流室底部設(shè)有出水口。

第一電極組和第二電極組由面積相同的陰極和陽(yáng)極交替排列，陰極數(shù)量多于陽(yáng)極數(shù)量一塊；陽(yáng)極與陰極之間的距離為10～25mm；陰極材料可為鈦或不銹鋼。每組電極組的陽(yáng)極材料相同；第一電極組陽(yáng)極和第二電極組陽(yáng)極可分別為非活性陽(yáng)極和活性陽(yáng)極，也可同時(shí)為非活性陽(yáng)極或活性陽(yáng)極。

電極組支撐架由下絕緣板、電極組支撐框、電極組支撐板和上絕緣板構(gòu)成；電極組支撐框和電極組支撐板設(shè)置在下絕緣板和上絕緣板之間，其中絕緣板材質(zhì)為聚氯乙烯或聚丙烯及其改性材料。

攪拌裝置由電攪拌電機(jī)、攪拌軸、螺旋槳式攪拌槳、電機(jī)支撐框和電機(jī)支撐板組成；螺旋槳式攪拌槳中心位于裝置主體中部以下，高度高于電極室底部；其中攪拌電機(jī)可調(diào)速電機(jī)，螺旋槳式攪拌槳和攪拌軸做襯塑處理。

優(yōu)點(diǎn)效果：

本發(fā)明提供一種內(nèi)循環(huán)式電化學(xué)有機(jī)廢水處理裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

該裝置結(jié)構(gòu)新穎，將化學(xué)處理區(qū)(電極室)與攪拌區(qū)(混合攪拌室)分離，使各部分功能有效分離。廢水在電極室中呈平推流態(tài)，廢水污染物濃度至下而上不斷降低，使廢水中有機(jī)物充分被降解。在混合攪拌室采用機(jī)械式攪拌，攪拌程度易于調(diào)節(jié)。電極室與混合攪拌室形成循環(huán)流路，通過攪拌室中攪拌裝置的推動(dòng)，加快電極表面物質(zhì)更新速度，減少電極表面的濃差極化。

裝置中電極及電極支撐部分為模塊化，易于拆卸更換。根據(jù)廢水水質(zhì)，裝置可選擇不同電極類型組合，有效發(fā)揮電極性能。兩組電極組采用獨(dú)立電源各自供電，使各個(gè)電極組能在最佳供電條件下運(yùn)行。

附圖說(shuō)明：

圖1是處理裝置正視面示意圖。

圖2是處理裝置側(cè)視面示意圖。

附圖中標(biāo)記說(shuō)明：

111 第一電極組電源接線端；

112 第二電極組電源接線端；

12 上絕緣板；

13 電極組支撐板；

14 電極組支撐框；

15 下絕緣板；

161 第一電極組陽(yáng)極；

162 第二電極組陽(yáng)極；

171 第一電極組陰極；

172 第二電極組陰極；

211 第一電極室；

212 第二電極室；

221 第一穿孔布水板；

222 第二穿孔布水板；

23 混合攪拌室；

24 出水集流室；

251 第一內(nèi)回流溢流堰；

252 第二內(nèi)回流溢流堰；

261 第一出水溢流堰；

262 第二出水溢流堰；

271 第一擋水板；

272 第二擋水板；

28 出水口；

29 進(jìn)水口；

210 進(jìn)水穿孔布水管；

31 攪拌電機(jī)；

32 電機(jī)支撐板；

33 電機(jī)支撐框；

34 攪拌軸；

35 螺旋槳式攪拌槳。

具體實(shí)施方式：

本發(fā)明提供一種內(nèi)循環(huán)式電化學(xué)有機(jī)廢水處理裝置，其特征在于：該裝置主要包括裝置主體、第一電極組、第二電極組、兩個(gè)相同的電極組支撐架和攪拌裝置；

所述主體包括第一電極室211、第二電極室212、混合攪拌室23和出水集流室24四個(gè)部分；第一電極室211和第二電極室212分設(shè)在混合攪拌室23兩側(cè)，第一電極室211和第二電極室212下沿高于混合攪拌室23，使得混合攪拌室23呈現(xiàn)一個(gè)倒“T”形；其中第一電極室211與混合攪拌室23之間設(shè)有第一內(nèi)回流溢流堰251，第二電極室212與混合攪拌室23之間設(shè)有第二內(nèi)回流溢流堰252；出水集流室24設(shè)置在由第一電極室211、第二電極室212和混合攪拌室23構(gòu)成的殼體的一側(cè)，第一電極室211與出水集流室24之間設(shè)有第一出水溢流堰261，第二電極室212與出水集流室24之間設(shè)有第二出水溢流堰262；第一電極室211中位于第一出水溢流堰261一側(cè)設(shè)有第一擋水板271，第二電極室212中位于第二出水溢流堰262一側(cè)設(shè)置有第二擋水板272；

第一電極組和第二電極組分別設(shè)置在第一電極室211和第二電極室212內(nèi)，兩個(gè)相同的電極組支撐架分別連接第一電極組和第二電極組；

攪拌裝置包括電攪拌電機(jī)31、攪拌軸34和螺旋槳式攪拌槳35，電攪拌電機(jī)31連接攪拌軸34，螺旋槳式攪拌槳35設(shè)置在攪拌軸34上，螺旋槳式攪拌槳35位于混合攪拌室23中部以下，高度高于第一電極室211和第二電極室212底部。

裝置主體的材質(zhì)為聚氯乙烯或聚丙烯及其改性材料。

第一內(nèi)回流溢流堰251和第二內(nèi)回流溢流堰252高度一致；第一出水溢流堰261和第二出水溢流堰262高度一致；所述第一內(nèi)回流溢流堰251和第二內(nèi)回流溢流堰252高度低于第一出水溢流堰261和第二出水溢流堰262。

所述第一內(nèi)回流溢流堰251、第二內(nèi)回流溢流堰252、第一出水溢流堰261和第二出水溢流堰262為三角形、梯形、圓弧形溢流堰之一。

第一擋水板271和第二擋水板272上沿與混合攪拌室23上沿高度一致，第一擋水板271和第二擋水板272下沿低于第一出水溢流堰261和第二出水溢流堰262距離不小于30mm；第一擋水板271與第一出水溢流堰261之間的距離不小于10mm，第二擋水板272與第二出水溢流堰262之間的距離不小于10mm。

第一電極室211和第二電極室212結(jié)構(gòu)、容積相同，第一電極室211和第二電極室212上部與混合攪拌室高度相同，第一電極室211和第二電極室212下部高于混合攪拌室的底部；第一電極室和第二電極室底部分別設(shè)有第一穿孔布水板221和第二穿孔布水板222，所述第一穿孔布水板221和第二穿孔布水板222的穿孔直徑為10～20mm；混合攪拌室下部、螺旋槳式攪拌槳35下方設(shè)置進(jìn)水穿孔布水管210，進(jìn)水穿孔布水管210的管長(zhǎng)不少于其延伸方向的混合攪拌室23長(zhǎng)度的3/4，進(jìn)水穿孔布水管210的穿孔直徑為5～10mm，進(jìn)水穿孔布水管連接進(jìn)水口29；出水集流室24底部設(shè)有出水口28。

第一電極組和第二電極組由面積相同的陰極和陽(yáng)極交替排列，陰極數(shù)量多于陽(yáng)極數(shù)量一塊；陽(yáng)極與陰極之間的距離為10～25mm；陰極材料可為鈦或不銹鋼。每組電極組的陽(yáng)極材料相同；第一電極組陽(yáng)極161和第二電極組陽(yáng)極162)可分別為非活性陽(yáng)極(例如，但不限于鈦基二氧化鉛電極、鈦基二氧化錫電極、金剛石薄膜電極)和活性陽(yáng)極(例如，但不限于石墨電極、鈦基氧化釕電極、鈦基氧化銥電極)，也可同時(shí)為非活性陽(yáng)極(例如，但不限于鈦基二氧化鉛電極、鈦基二氧化錫電極、金剛石薄膜電極)或活性陽(yáng)極(例如，但不限于石墨電極、鈦基氧化釕電極、鈦基氧化銥電極)。

電極組支撐架由下絕緣板15、電極組支撐框14、電極組支撐板13和上絕緣板12構(gòu)成；電極組支撐框14和電極組支撐板13設(shè)置在下絕緣板15和上絕緣板12之間，其中絕緣板材質(zhì)為聚氯乙烯或聚丙烯及其改性材料。

攪拌裝置由電攪拌電機(jī)31、攪拌軸34、螺旋槳式攪拌槳35、電機(jī)支撐框33和電機(jī)支撐板32組成；螺旋槳式攪拌槳35中心位于裝置主體中部以下，高度高于電極室底部；其中攪拌電機(jī)可調(diào)速電機(jī)，螺旋槳式攪拌槳35和攪拌軸做襯塑處理。

實(shí)施例

根據(jù)本發(fā)明在中試規(guī)模處理設(shè)備條件下處理不同來(lái)源有機(jī)工業(yè)廢水，具體原水水質(zhì)、出水水質(zhì)及處理?xiàng)l件記錄于實(shí)施例中。

實(shí)施例1

采用本發(fā)明所述裝置和方法處理阿奇霉素生產(chǎn)廢水。

處理?xiàng)l件為：

電極材料：鈦基釕銥氧化物電極

電流密度：15mA/cm²

進(jìn)水pH值:11.0

處理結(jié)果如下：

實(shí)施例2

采用本發(fā)明所述裝置和方法處理抗生素生產(chǎn)廢水。

處理?xiàng)l件為：

電極材料：鈦基二氧化鉛電極

電流密度：15mA/cm²

進(jìn)水pH值:10.0

處理結(jié)果如下：

實(shí)施例3

采用本發(fā)明所述裝置和方法處理抗生素生產(chǎn)廢水。

處理?xiàng)l件為：

電極材料：鈦基二氧化鉛電極

電流密度：15mA/cm²

進(jìn)水pH值:4.5

處理結(jié)果如下：

本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。