电催化-电絮凝协同处理全氟化合物废水的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电絮凝协同电催化装置，包括导线、外接电源一、外接电源二和通过管道依次连通的电絮凝池和电催化池，所述电絮凝池与所述电催化池之间设有止回阀，所述外接电源一通过导线分别与所述电絮凝池内的阳极电极和阴极电极连接，所述外接电源二通过导线分别与所述电催化池内的阳极电极和阴极电极连接，所述电絮凝池的外端设置有进水管，所述电催化池的外端设置有出水管。本发明专利技术采用电催化池和电絮凝池内催化、还原和絮凝过程的协同作用，使全氟化合物在阳极上直接或间接氧化，在电絮凝单元吸附沉淀，从而得以去除的方法，并且可实现废水中金属离子与全氟化合物的同步去除，反应速度快，高效处理污水中全氟化合物，无二次污染。次污染。次污染。

【技术实现步骤摘要】
电催化
‑
电絮凝协同处理全氟化合物废水的装置及方法


[0001]本专利技术涉及废水处理
，具体涉及一种电催化
‑
电絮凝协同处理全氟化合物废水的装置及方法。

技术介绍

[0002]全氟化合物是一类氢原子全部被氟原子取代的直链或者支链碳氢化合物，由于其具有优良的化学稳定性、低的表面张力及疏水疏油性能，常被作为表面活性剂和保护剂广泛应用于工业生产和生活消费等领域。全氟化合物作为一类新兴的有机污染物，其持久性、生物累积性和远距离迁移性已被发现和证实。近年来的毒理学研究表明，全氟化合物具有典型的肝细胞毒性、神经毒性、生殖毒性、免疫毒性等，能干扰内分泌，改变动物的本能行为，对人类特别是幼儿可能具有潜在的发育神经毒性。
[0003]由于其具有良好的化学稳定性、表面活性和优良的耐温性等特性，以至于其在高温、强光、生物降解等作用下不易被降解，因此寻找控制并去除环境中全氟化合物的技术成为当前学者研究热点。目前对废水处理技术的研究主要有吸附、膜分离法、生物处理工艺、臭氧氧化等技术。吸附技术操作简单、高效率、低成本，但是只是将全氟化合物从一种载体上转移到另一载体上，污染物根本没有得到降解，其后续的处置可能会造成二次污染；膜分离法本质是利用物理方法对水中全氟化合物进行处理，并未对污染物结构造成影响，且易造成膜污染导致处理效率降低；生物处理工艺并不能将水中全氟化合物降解去除，其浓度降低主要依靠活性污泥对其吸附作用；臭氧氧化法虽然氧化能力强，但投资大，运行费用高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供了一种电催化
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电絮凝协同处理全氟化合物废水的装置及方法，电絮凝协同催化产生较少的污泥，且不添加助凝剂或絮凝剂，设备简单，易于操作，在低电流密度下，使全氟化合物在阳极上直接或间接氧化，在阴极上还原，并在电絮凝单元内吸附絮凝沉淀等多种协同作用，从而得以去除的方法，无二次污染、能效高。
[0005]一种电絮凝协同电催化装置，包括导线、外接电源一、外接电源二和通过管道依次连通的电絮凝池和电催化池，所述电絮凝池与所述电催化池之间设有止回阀，所述外接电源一通过导线分别与所述电絮凝池内的阳极电极和阴极电极连接，所述外接电源二通过导线分别与所述电催化池内的阳极电极和阴极电极连接，所述电絮凝池的外端设置有进水管，所述电催化池的外端设置有出水管，所述电絮凝池和电催化池的内部均设置有pH计，并通过蠕动泵连接有酸碱池，所述蠕动泵电连接有PLC。
[0006]作为优选，所述电絮凝池内阳极电极为金属牺牲电极，所述金属牺牲电极为铝金属、铁金属、锌金属或者复合金属牺牲电极，所述电絮凝池内阴极电极为不锈钢板电极；所述电催化池内阳极电极尺寸为0.4~0.8
×
0.6~1.2m，所述阳极电极为钛基涂层电极，其制备方法包括涂敷涂液、烘干以及热氧化，所述电催化池内阴极电极为不锈钢电极或者碳基复
合气体扩散阴极，所述金属牺牲电极和所述钛基涂层电极的形状均为管式或板式。
[0007]作为优选，所述电催化池与所述电絮凝池的池内均设置有磁力搅拌器。
[0008]作为优选，所述外接电源一的电流密度范围为30~60A/m2。
[0009]作为优选，所述外接电源二的电流密度范围为100~200A/m2。
[0010]作为优选，所述外接电源二的电流密度范围是外接电源一的电流密度范围的2
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3倍。
[0011]作为优选，所述酸碱池的pH值范围为5.0~8.5。
[0012]作为优选，所述电絮凝池中阳极电极与阴极电极间距为2~4cm，所述电催化池中阳极电极与阴极电极间距为1~3cm。
[0013]作为优选，所述进水管的进水流速为100~5000mL/min。
[0014]本专利技术还提供一种应用前述所述的电催化
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电絮凝协同处理全氟化合物废水的装置的方法，通过外接电源一和外接电源二调节电絮凝池和电催化池内电流密度，并调节电絮凝池和电催化池内阳极电极和阴极电极的间距、出水pH范围，全氟化合物废水由进水管通入电絮凝池发生絮凝反应，再进入电催化池发生催化氧化、还原协同反应。
[0015]有益效果1. 本专利技术采用电催化池和电絮凝池的多重协同作用，包括了电催化单元的还原、氧化催化过程以及电絮凝池的吸附作用等，使全氟化合物得以快速去除。最终实现废水中金属离子与全氟化合物的同步去除，反应速度快，高效处理污水中全氟化合物，无二次污染。
[0016]2. 本专利技术能效高，实验方法及操作简便，装置成本较低，运行稳定，适用范围广。
[0017]上述内容仅是本专利技术技术方案的概述，为了更清楚的了解本专利技术的技术手段，下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的装置结构示意图；图2为实施例2至实施例4中全氟化合物去除效果图。
[0019]1‑
PLC；2
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酸碱池；3
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蠕动泵；4
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止回阀；5
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进水管；6
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金属牺牲阳极；7
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不锈钢板电极；8
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pH计；9
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电絮凝池；10
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磁力搅拌器；11
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钛基涂层电极；12
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不锈钢或者碳基复合气体扩散阴极；13
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出水管；14
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电催化池；15
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外接电源一；16
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外接电源二。
具体实施方式
[0020]本专利技术公开了一种处理全氟化合物废水的电絮凝协同催化方法及装置，本专利技术采用电催化池和电絮凝池协同作用，使全氟化合物在阳极上直接或间接氧化、金属离子在阴极上还原，以及电絮凝单元吸附絮凝后得以去除的方法，可实现废水中金属离子与全氟化合物的同步去除，反应速度快，高效处理污水中全氟化合物，无二次污染。
[0021]为了理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。
[0022]实施例1：如图1所示，一种电絮凝协同电催化装置，包括导线、外接电源一17、外接电源二18和通过管道依次连通的电絮凝池9和电催化池14，电絮凝池9与电催化池之间设有止回阀4，
外接电源一17通过导线分别与电絮凝池9内的阳极电极和阴极电极连接，外接电源二18通过导线分别与电催化池14内的阳极电极和阴极电极连接，电絮凝池9的外端设置有进水管5，电催化池14的外端设置有出水管13，电絮凝池9和电催化池14的内部均设置有PH计8，并通过蠕动泵3连接有酸碱池2，蠕动泵3电连接有PLC1。
[0023]电絮凝池9内阳极电极为金属牺牲电极6，金属牺牲电极6为铝金属、铁金属、锌金属或者复合金属牺牲电极，电絮凝池9内阴极电极为不锈钢板电极7；电催化池14内阳极电极尺寸为0.4~0.8
×
0.6~1.2m，阳极电极为钛基涂层电极11，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电催化
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电絮凝协同处理全氟化合物废水的装置，包括导线、外接电源一、外接电源二和通过管道依次连通的电絮凝池和电催化池，其特征在于：所述电絮凝池与所述电催化池之间设有止回阀，所述外接电源一通过导线分别与所述电絮凝池内的阳极电极和阴极电极连接，所述外接电源二通过导线分别与所述电催化池内的阳极电极和阴极电极连接，所述电絮凝池的外端设置有进水管，所述电催化池的外端设置有出水管，所述电絮凝池和电催化池的内部均设置有pH计，并通过蠕动泵连接有酸碱池，所述蠕动泵电连接有PLC。2.根据权利要求1所述的一种电催化
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电絮凝协同处理全氟化合物废水的装置，其特征在于：所述电絮凝池内阳极电极为金属牺牲电极，所述金属牺牲电极为铝金属、铁金属、锌金属或者复合金属牺牲电极，所述电絮凝池内阴极电极为不锈钢板电极；所述电催化池内阳极电极尺寸为0.4~0.8
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0.6~1.2m，所述阳极电极为钛基涂层电极，其制备方法包括涂敷涂液、烘干以及热氧化，所述电催化池内阴极电极为不锈钢电极或者碳基复合气体扩散阴极，所述金属牺牲电极和所述钛基涂层电极的形状均为管式或板式。3.根据权利要求1所述的一种电催化
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电絮凝协同处理全氟化合物废水的装置，其特征在于：所述电絮凝池与所述电催化池的池内均设置有磁力搅拌器。4.根据权利要求1所述的一种电催化
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电絮凝协同处理全氟化合物废水的装置，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐安琳，曹利亚，杨梓妍，宋子豪，刘家扬，张永军，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：