一种基于钌铱电极的电化学装置及高级氧化厌氧消化液的方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于电化学领域，具体地涉及一种基于钌铱电极的电化学装置及高级氧化厌氧消化液的方法。一种基于钌铱电极的电化学装置，结构为，钌铱电极组置于电解槽内，钌铱电极组通过导线与电源连接；电解槽底部设有排水装置；所述钌铱电极组包括阴极板和阳极板。本发明专利技术以纯钛电极为阴极，钛基镀钌铱电极为阳极组建电极组，和传统的物理、化学、生物等处理法相比，此电解法构造简单，操作简便，对难生物降解废水、高COD废水有一定的处理效果，且反应过程中没有副产物生成，不会造成二次污染，适用于小规模难生物降解的有机废水的处理。规模难生物降解的有机废水的处理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于钌铱电极的电化学装置及高级氧化厌氧消化液的方法


[0001]本专利技术属于电化学领域，具体地涉及一种基于钌铱电极的电化学装置及高级氧化厌氧消化液的方法。

技术介绍

[0002]目前国家要求污泥应进行稳定化以及减量化处理，以减少各种病微生物、消除气味、色度；同时还能减小污泥体积、产生可利用的污泥气、以及改善污泥的脱水性。当前国家的污泥处理还是主要以厌氧消化为主，但处理之后产生的消化液更值得我们关注。污泥消化液的特点是氨氮浓度高、碳氮比低、成分复杂等，一般采用将消化液运转至市政污水厂进行加工处理，易增加污水处理氮负荷、造成碳源不足，严重时影响出水水质。因此如何实现污泥消化液处理效率高，费用低等是目前研究的主要方向。COD反映水中有机物的含量，通过降低COD可以间接反映污水中有机物的去除率。降低甚至是消除消化液中的COD，更是处理消化液必不可少的一部分。
[0003]电化学方法也叫做电解法，属于高级氧化技术的一种。高级氧化技术是指通过羟基自由基(
·
OH)等强氧化性基团与难降解有机污染物反应，将其矿化成CO2和H2O。常用的高级氧化技术包括臭氧氧化、光化学催化氧化、电化学氧化等技术。近年来，电化学高级氧化技术被广泛应用于降解高毒性、难生物降解的有机废水处理中，主要通过电化学阳极直接氧化有机污染物，或是通过基于Fenton反应的电芬顿(Electro
‑
Fenton)和光电芬顿(Photoelectro
‑
Fenton)等技术间接氧化有机污染物。
[0004]以往的消化液中COD的去除方法主要有物理处理法，化学处理法，物理化学处理法，生物处理法。但是，这些方法存在着操作复杂、处理效率低、会产生二次污染、可控性差等各种不同的缺点及局限性。基于上述通过常规的物理、化学、物理化学、生物法等方法，无法再降低其COD的难题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种基于钌铱电极的电化学装置及高级氧化厌氧消化液的方法，以期解决难生物降解的有机废水。本专利技术所述的方法简单新颖，操作方便，处理成本低，且没有副产物生成，不会造成二次污染，能够有效地处理消化液中的COD。
[0006]本专利技术提供了一种基于钌铱电极的电化学装置，钌铱电极组置于电解槽内，钌铱电极组通过导线与电源连接；电解槽底部设有排水装置；所述钌铱电极组包括阴极板和阳极板。
[0007]上述的一种基于钌铱电极的电化学装置，所述钌铱电极组由5个阴极板、5个阳极板交替焊接而成。
[0008]上述的一种基于钌铱电极的电化学装置，所述阴极板为纯钛电极，所述阳极板为钌铱钛电极。
[0009]上述的一种基于钌铱电极的电化学装置，所述的钌铱钛电极是钛极板上涂有钌铱涂层，涂层厚度为2.5μm。
[0010]上述的一种基于钌铱电极的电化学装置，所述阴极板、阳极板规格为100
×
100mm，厚度为40mm。
[0011]上述的一种基于钌铱电极的电化学装置，电解槽底部还设有磁力搅拌器。
[0012]一种钌铱电极的电化学装置高级氧化厌氧消化液的方法，利用上述任一项所述的基于钌铱电极的电化学装置，包括如下步骤：厌氧消化液于所述电解槽中放置，依次打开磁力搅拌器和单路输出直流电源，通过钌铱电极组电解，在电解槽中进行一定时间的高级氧化，通过羟基自由基(
·
OH)等强氧化性基团与其中难降解有机污染物反应，将其矿化成CO2和H2O，从而达到降低消化液中COD的目的，电解后的废水由排水装置排出。
[0013]上述的方法，厌氧消化液中COD的初始浓度为80.00ppm
‑
160.00ppm，调节厌氧消化液的pH为酸性，控制水温在23～27℃。
[0014]本专利技术提供了一种基于钌铱电极的电化学装置高级氧化厌氧消化液的方法，钌铱电极板电解氧化厌氧消化液的原理如下：单路输出直流电源给装置供电后，厌氧消化液在电流的作用下，在阳极发生粒子失去电子的氧化反应，在阴极发生粒子与电子结合的还原反应，即消化液在阳极夺取电子后，电子直接将有机物氧化或者将低价金属氧化成高价金属离子，然后再将有机物氧化，从而使消化液中的COD降低。
[0015]本专利技术的有益效果：本专利技术以纯钛电极为阴极，钛基镀钌铱电极为阳极组建电极组，和传统的物理、化学、生物等处理法相比，此电解法构造简单，操作简便，对难生物降解废水、高COD废水有一定的处理效果，且反应过程中没有副产物生成，不会造成二次污染，适用于小规模难生物降解的有机废水的处理。
附图说明
[0016]图1为基于钌铱电极的电化学装置结构示意图；
[0017]图2为钌铱电极组立体结构示意图；
[0018]图3为电流大小对厌氧消化液的影响；
[0019]图4为10min对厌氧消化液的影响；
[0020]图5为15min对厌氧消化液的影响。
[0021]其中，1
‑
直流电源；2
‑
导线；3
‑
钌铱电极组；4
‑
电解槽；5
‑
磁力搅拌器；6
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排水装置；7
‑
阴极板；8
‑
阳极板。
具体实施方式
[0022]如图1所示，一种基于钌铱电极的电化学装置，钌铱电极组3置于电解槽4内，钌铱电极组3通过导线2与电源1连接；电解槽4底部设有排水装置；所述钌铱电极组3包括阴极板7和阳极板8。
[0023]上述的一种基于钌铱电极的电化学装置，所述钌铱电极组3由5个阴极板、5个阳极板交替焊接而成。
[0024]上述的一种基于钌铱电极的电化学装置，所述阴极板为纯钛电极，所述阳极板为钌铱钛电极。
[0025]上述的一种基于钌铱电极的电化学装置，所述的钌铱钛电极是钛极板上涂有钌铱涂层，涂层厚度为2.5μm。
[0026]上述的一种基于钌铱电极的电化学装置，所述阴极板、阳极板规格为100
×
100mm，厚度为40mm。
[0027]上述的一种基于钌铱电极的电化学装置，电解槽4底部还设有磁力搅拌器5。
[0028]一种利用钌铱电极的电化学装置高级氧化厌氧消化液的方法，利用上述任一种的基于钌铱电极的电化学装置，包括如下步骤：将厌氧消化液置于电解槽4中，依次打开磁力搅拌器5和单路输出直流电源1，通过钌铱电极组3电解，在电解槽4中进行一定时间的高级氧化，通过羟基自由基(
·
OH)等强氧化性基团与其中难降解有机污染物反应，将其矿化成CO2和H2O，从而达到降低消化液中COD的目的，电解后的废水由排水装置6排出。
[0029]上述的方法，厌氧消化液中COD的初始浓度为80.00ppm
‑
160.00ppm，调节厌氧消化液的pH为酸性，控制水温在23～27℃。
[0030]实施例1一种基于钌铱电极的电化学装置
[0031]如图1所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于钌铱电极的电化学装置，其特征在于，钌铱电极组(3)置于电解槽(4)内，钌铱电极组(3)通过导线(2)与电源(1)连接；电解槽(4)底部设有排水装置；所述钌铱电极组(3)包括阴极板(7)和阳极板(8)。2.根据权利要求1所述的一种基于钌铱电极的电化学装置，其特征在于，所述钌铱电极组(3)由5个阴极板、5个阳极板交替焊接而成。3.根据权利要求2所述的一种基于钌铱电极的电化学装置，其特征在于，所述阴极板为纯钛电极，所述阳极板为钌铱钛电极。4.根据权利要求3所述的一种基于钌铱电极的电化学装置，其特征在于，所述的钌铱钛电极是钛极板上涂有钌铱涂层，涂层厚度为2.5μm。5.根据权利要求4所述的一种基于钌铱电极的电化学装置，其特征在于，所述阴极板、阳极板规格为100
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【专利技术属性】
技术研发人员：李霞，安佳，张营，刘欣儒，田泽木，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：