采用电极的原位清洁的用于废水处理的方法和系统技术方案

一种采用电极的原位清洁的用于废水处理的系统，包括：用于处理废水的至少一个反应器，所述废水包含氯化物浓度在

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用电极的原位清洁的用于废水处理的方法和系统


[0001]本专利技术涉及采用电极的原位清洁的用于废水处理的方法和系统，更具体地，用于处理包含氯化物的废水的方法和系统
。
[0002]背景
[0003]由于要求工业设施在排放前消除其难降解的水污染物
(recalcitrant water pollutant)
的更严格的废水处理法规以及由于目前全球清洁水的短缺，废水处理系统的需求量很高
。
因此，对成本有效的
、
可持续的废水处理系统存在增加的需求，这些废水处理系统使化学品的添加最小化，不产生二次污染，并且具有最低的操作和维护要求
。
[0004]处理难降解的废水的优选的方法是通过电化学氧化，电化学氧化是一种用于消除范围广泛的污染物诸如持久性有机污染物
、
二噁英
、
氮物质
(
例如氨
)、
药物
、
病原体
、
微生物及其他污染物的可持续的
、
安全的和高效的处理解决方案
。
一种用于处理废水的方法是通过对有机污染物和
/
或无机污染物的电化学氧化，由此这样的污染物在阳极表面上被氧化
。
[0005]在采用电化学氧化的废水处理系统中，阳极催化剂选自包括以下项的组：铂
、
氧化锡
、
氧化锑锡
、
氧化钌
、
氧化铱
、
铌掺杂的氧化锑锡
、
石墨
、
氧化锰
、
金刚石或硼掺杂的金刚石
。
废水处理中使用的电极可以增加整个系统的成本，特别是对于必须去除大量有机材料的应用
。
[0006]此外，由于在电极的表面上的污染物沉积，电极经历结垢以及随后的降解，这对于处理废水变得不太有效
。
为了清洁电极，这样的沉积物需要被去除
。
在过去，这通常需要停止系统，并且取决于由矿物沉积物造成的损坏来手动清洁电极或更换电极
。
[0007]过去已经通过使施加到堆叠
(stack)
中的电解池
(electrolytic cell)
的电荷的极性反转来解决电极的手动清洁或更换，但是这样的方法需要堆叠中的阳极和阴极两者都被包覆有催化剂，用于允许该池
(cell)
以反极性操作
。
这可能非常昂贵
。
[0008]用于清洁电极的另一种方法是在处理工艺期间向废水中添加具有低浓度的有机酸诸如乳酸
/
葡萄糖酸或柠檬酸的溶液
。
这样的方法需要安全地向系统供应清洁溶液并且从系统中排放清洁溶液，这增加了系统的复杂性
。
此外，对于一些针对引入对于处理废水不需要的化学品具有较严格限制的场所
(site)
，可能不允许添加有机酸溶液
。
[0009]这样的方法例如在美国专利第
7,722,746
号中呈现，该美国专利描述了自清洁氯发生器，该自清洁氯发生器使用预定体积的
pH
降低剂诸如盐酸，该
pH
降低剂被引入到电解室中，以在当系统不操作时的时间段期间根据预定的周期时间表来溶解矿物沉积物
。
[0010]美国专利第
7,922,890
号描述了使用在产酸池
(acid generation cell)
中产生的酸的类似方法，所述产酸池与用于处理盐水溶液的电解池是分离的，当电解池停止时，所述酸在清洁循环期间被供应到电解池
。
系统在这种酸清洁模式下运行，直到碳酸盐检测器发出这样的信号：系统是干净的，并且用于清洁电解池的酸被倾倒到单独的废水排放管
(waste drain)。
然后，可以再次开始使用经清洁的电解池处理盐水溶液
。
[0011]在现有技术文件中，必须向废水处理系统中添加另外的化学溶液用于清洁电极，所述另外的化学溶液对于废水的处理或对于确保经处理的废水的安全排放是不需要的
。
这
样的化学溶液从供应罐中添加，或者在与废水处理电化学反应器分离的池
(cell)
中产生，并且然后被供应到用于废水处理的电化学反应器
。
这使废水处理的整个系统更复杂，并且因此增加其成本
。
[0012]尽管在本领域中有实质性的发展，但是对在不添加在废水处理期间或在经处理的水排放过程期间尚未使用的化学溶液的情况下对电极进行原位清洁，并且具有简化的系统仍然存在持续的需要，该简化的系统不具有任何用于进料或产生用于清洁用于废水处理的电化学反应器的电极的化学溶液的另外的设备
。
[0013]专利技术概述
[0014]本专利技术描述了用于处理废水的废水处理系统，所述废水包含氯化物浓度在
500mg/L
至
5,000mg/L
之间的氯化物盐，所述系统包括：
[0015]‑
反应器罐；
[0016]‑
至少一个反应器，其包括用于处理废水的至少一个电极；
[0017]‑
泵，其用于将废水从反应器罐供应到反应器；
[0018]‑
控制器，其用于控制由电源供应到反应器的电流；以及
[0019]‑
储存亚硫酸氢钠的罐，所述亚硫酸氢钠在反应器停止处理废水时在废水处理结束时被添加到反应器罐中，用于在反应器罐中产生一定量的盐酸，
[0020]其中控制器控制供应到反应器的电流，使得直到废水处理结束时产生的水性游离氯
(aqueous free chlorine)
的总量需要添加通过实验确定的一定量的亚硫酸氢钠，以在反应器罐中产生在
500mg/L
和
5,000mg/L
之间的浓度的盐酸并且在反应器罐中产生小于或等于4的
pH
的经处理的废水，用于电极的原位清洁
。
[0021]控制器通过控制活性电极面积
(active electrode area)
的大小和
/
或供应到反应器的电流的密度来控制供应到反应器的电流
。
[0022]在一些实施方案中，活性电极面积的大小通过实验确定，使得直到废水处理结束时产生的水性游离氯的总量需要添加通过实验确定的一定量的亚硫酸氢钠，以在反应器罐中产生在
500mg/L
和
5,000mg/L
之间的浓度的盐酸并且在反应器罐中产生小于或等于4的
pH
的经处理的废水
。
[0023]在其他实施方案中，基于在系统操作期间在反应器罐中检测到的水性游离氯的量来控制电极活性面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于处理废水的废水处理系统，所述废水包含氯化物浓度在
500mg/L
至
5,000mg/L
之间的氯化物盐，所述废水处理系统包括：
a.
反应器罐；
b.
至少一个反应器，其包括用于处理所述废水的至少一个电极；
c.
泵，其用于将废水从所述反应器罐供应到所述反应器；
d.
控制器，其用于控制由电源供应到所述反应器的电流；以及
e.
储存亚硫酸氢钠的罐，所述亚硫酸氢钠在所述反应器停止处理所述废水时在所述废水处理结束时被添加到所述反应器罐中，用于在所述反应器罐中产生一定量的盐酸，其中所述控制器控制供应到所述反应器的所述电流，使得直到在所述废水处理结束时产生的水性游离氯的总量需要添加通过实验确定的一定量的亚硫酸氢钠，以在所述反应器罐中产生在
500mg/L
和
5,000mg/L
之间的浓度的盐酸并且在所述反应器罐中产生小于或等于4的
pH
的所述经处理的废水，用于所述电极的原位清洁
。2.
根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器通过控制所述活性电极面积的大小和
/
或供应到所述反应器的所述电流的密度来控制供应到所述反应器的所述电流
。3.
根据权利要求2所述的系统，其中所述活性电极面积的大小通过实验确定，使得直到所述废水处理结束时产生的水性游离氯的总量需要添加通过实验确定的一定量的亚硫酸氢钠，以在所述反应器罐中产生在
500mg/L
和
5,000mg/L
之间的浓度的盐酸并且在所述反应器罐中产生小于或等于4的
pH
的所述经处理的废水
。4.
根据权利要求2所述的系统，其中基于在所述系统操作期间在所述反应器罐中检测到的水性游离氯的量来控制所述电极活性面积的大小，使得直到所述废水处理结束时产生的水性游离氯的总量需要添加通过实验确定的一定量的亚硫酸氢钠，以在所述反应器罐中产生在
500mg/L
和
5,000mg/L
之间的浓度的盐酸并且在所述反应器罐中产生小于或等于4的
pH
的所述经处理的废水
。5.
根据权利要求2所述的系统，其中所述电流密度通过实验确定，使得直到所述废水处理结束时产生的水性游离氯的总量需要添加通过实验确定的一定量的亚硫酸氢钠，以在所述反应器罐中产生在
500mg/L
和
5,000mg/L
之间的浓度的盐酸并且在所述反应器罐中产生小于或等于4的
pH
的所述经处理的废水
。6.
根据权利要求2所述的系统，其中基于在所述系统操作期间在所述反应器罐中检测到的水性游离氯的量来控制所述电流密度，使得直到所述废水处理结束时产生的水性游离氯的总量需要添加通过实验确定的一定量的亚硫酸氢钠，以在所述反应器罐中产生在
500mg/L
和
5,000mg/L
之间的浓度的盐酸并且在所述反应器罐中产生小于或等于4的
pH
的所述经处理的废水
。7.
根据权利要求2所述的系统，其中所述电极活性面积的大小和所述电流密度两者通过实验确定，使得直到所述废水处理结束时产生的水性游离氯的总量需要添加通过实验确定的一定量的亚硫酸氢钠，以在所述反应器罐中产生在
500mg/L
和
5,000mg/L
之间的浓度的盐酸并且在所述反应器罐中产生小于或等于4的
pH
的所述经处理的废水
。8.
根据权利要求2所述的系统，其中基于检测到的水性游离氯的量来控制所述电极活性面积的大小和所述电流密度两者，使得直到所述废水处理结束时产生的水性游离氯的总量需要添加通过实验确定的一定量的亚硫酸氢钠，以在所述反应器罐中产生在
500mg/L
和
5,000mg/L
之间的浓度的盐酸并且在所述反应器罐中产生小于或等于4的
pH
的所述经处理的废水
。9.
一种废水处理的方法，包括以下步骤：
a.
将包含氯化物浓度在
500mg/L
至
5,000mg/L
之间的氯化物盐的待处理的废水流供应到反应器罐，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁嘉麟，
申请(专利权)人：安克信水技术公司，
类型：发明
国别省市：