本发明专利技术涉及一种黄连素废水的脉冲电絮凝处理工艺和装置，主体工艺为脉冲电絮凝，反应装置由进水箱１、进水泵２、反应槽３、脉冲电源４、电极板５、潜流泵６、排水阀７、时间程序控制器８构成。工艺采用进水－反应－出水的操作方式，由时间程序控制器８控制，废水通过进水泵２经进水口９进入反应槽３；在脉冲电源４提供的方波脉冲电流的作用下，极板５间和极板５上产生电絮凝作用、氧化还原作用和气浮作用，协同去除废水中污染物；反应完成，出水经出水口１０由排水阀７排出。其间潜流泵６可有效保持反应槽３中废水的有效混合；同时，脉冲式电流可有效防止浓差极化引起的电极钝化，降低能耗，提高处理效率。该工艺便于操作，投资费用低，处理效率高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电化学技术废水处理设备，具体为一种黄连素废水的脉冲电絮凝处理工艺和装置。
技术介绍
黄连素也称盐酸小檗碱，为抗生素类药物，具有很强抑菌性和抗氧化降解性能，黄连素生产废水中含有高浓度黄连素成品且盐度高、微生物毒性大，无法直接进入常规生化处理单元进行处理，如与其他废水混合进行综合处理，则处理负荷低，能耗高。因此必需依靠高效可行的物化预处理工艺提高废水可生化性，解除污染物毒性。 电絮凝技术是广泛应用于造纸、印染、电镀、餐饮、采矿和冶金等方面废水处理的物化预处理工艺，其对废水中难降解有机物、重金属、氮、磷和油类物质的去除具有较好的效果。电絮凝技术可有效弥补化学处理工艺的不足，其酸度范围较宽，设备简单占地少，易于操作，无需添加化学药剂，污泥量少且易于固化和脱水，与传统絮凝相比，电絮凝工艺产生的絮体体积大，结合水含量少，耐酸性好，更稳定且易于分离。 但电絮凝工艺耗电量大，并且在反应过程中易发生浓差极化而使电极钝化，影响处理效果，为克服上述缺点，本专利技术利用脉冲电源，通过"供电_断电_供电"的间歇供电方式，使电极上发生间断的电化学反应，改善了电极表面的离子扩散，从而大大降低了浓差极化导致的电极钝化；由于通电过程以脉冲方式间歇进行，相同的反应时间下，实际通电时间远小于普通电絮凝技术，因此脉冲电絮凝技术可有效降低能耗。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种操作简便，经济高效的黄连素废水的处理工艺和装置。本专利技术为一种黄连素废水的脉冲电絮凝处理工艺和装置，其特征在于利用脉冲电源，提供方波脉冲电流，产生电絮凝反应，在电絮凝过程中，阳极氧化溶出Fe2+和Fe3+，结合水中OH—形成Fe (OH) 2和Fe (OH) 3，与废水中的黄连素及其中间产物和衍生物发生絮凝沉淀作用，实现污染物的有效去除；同时，在电絮凝过程中，污染物可直接在阳极上和阴极上发生氧化还原作用，并可被电化学反应产生的氧化性极强的 OH自由基和还原性极强的新生态Fe2+氧化还原去除；电化学反应过程产生的大量02和H2微气泡可吸附在污染物絮体表面，产生气浮作用，协同去除废水中黄连素等污染物，实现良好的固液分离效果。 上述黄连素废水的脉冲电絮凝处理工艺和装置，其特征在于黄连素废水通过进水泵由进水箱进入反应槽，进行电絮凝反应，脉冲电源直接与反应电极相连，施加方波脉冲电流，电流密度为10-30mA/ci^，脉冲频率为0. l-5KHz，占空比为0. 2-0. 8。 上述黄连素废水的脉冲电絮凝处理工艺和装置，其特征在于脉冲电源提供了"通电一断电一通电"的间歇供电方式，使电极上发生间断的电化学反应，改善了电极表面的离子扩散，大大降低了浓差极化导致的电极钝化，并可有效地降低能耗，提高处理效率。上述黄连素废水的脉冲电絮凝处理工艺和装置，其特征在于脉冲电絮凝极板的3选用为铁极板。 上述黄连素废水的脉冲电絮凝处理工艺和装置，其特征在于平行设置至少1组 铁电极板，极板间距0. 5-3. 5cm。 上述黄连素废水的脉冲电絮凝处理工艺和装置，其特征在于电絮凝过程通过潜 流泵实现废水的均匀混合，促进电极表面的离子扩散，防止浓差极化。 上述黄连素废水的脉冲电絮凝处理工艺和装置，其特征在于该工艺在高效去除 黄连素的同时，克服了传统工艺易发生浓差极化而导致的电极钝化，并且具有能耗和材耗 低的优势。附图说明 图1为本专利技术所述的一种黄连素废水的脉冲电絮凝处理工艺和装置图。 1-进水箱，2-进水泵，3-反应槽，4-脉冲电源，5-电极板，6-潜流泵，7_排水阀，8-时间程序控制器，9-进水口 ， 10-出水口 。具体实施例方式废水通过进水泵经进水口进入反应槽，在潜流泵的作用下混合均匀，在脉冲电源 提供方波脉冲电流的作用下，电极上发生电化学反应，保持电极间距0. 5-3. 5cm，电流密度 为10-30mA/cm、脉冲频率为0. l-5KHz，占空比为0. 2-0. 8，反应时间为60-210min，出水经出水口由排水阀排出。整套操作程序由时间程序控制器控制。 实施例1 : 利用上述实施方式处理黄连素废水。反应器尺寸为D 25cmXL 20cmXH 25cm， 有效容积IOL，铁电极3组，吨水有效电极面积18000cm2。在进水COD 2058mg/L，黄连素 1603mg/L条件下，保持极板间距为3. Ocm，电流密度为25. 0mA/cm2，脉冲频率为0. lKHz，占 空比为0. 3，反应时间210min，出水COD 244. 7mg/L，黄连素136. 5mg/L，污染物平均去除率 分别为C0D88. 1%，黄连素91. 5%。 实施例2: 利用上述实施方式处理黄连素废水。反应器尺寸为D 25cmXL 20cmXH 25cm， 有效容积IOL，铁电极3组，吨水有效电极面积18000cm2。在进水COD 2364mg/L，黄连素 1575mg/L条件下，保持极板间距为2. Ocm，电流强度为19. 4mA/cm2，脉冲频率为lKHz，占空 比为0. 5，反应时间210min，出水COD 658. Omg/L，黄连素422. lmg/L，污染物平均去除率分 别为COD 72. 2%，黄连素72. 3%。权利要求一种黄连素废水的脉冲电絮凝处理工艺和装置，其特征在于利用脉冲电源，提供方波脉冲电流，产生电絮凝反应，在电絮凝过程中，阳极氧化溶出Fe2+和Fe3+，结合水中OH-形成Fe(OH)2和Fe(OH)3，与废水中的黄连素及其中间产物和衍生物发生絮凝沉淀作用，实现污染物的有效去除；同时，在电絮凝过程中，污染物可直接在阳极上和阴极上发生氧化还原作用，并可被电化学反应产生的氧化性极强的·OH自由基和还原性极强的新生态Fe2+氧化还原去除；电化学反应过程产生的大量O2和H2微气泡可吸附在污染物絮体表面，产生气浮作用，协同去除废水中黄连素等污染物，实现良好的固液分离效果。2. 采用根据权利要求1所述的一种黄连素废水的脉冲电絮凝处理工艺和装置，其特征 在于黄连素废水通过进水泵由进水箱进入反应槽，进行电絮凝反应，脉冲电源直接与反应 电极相连，施加方波脉冲电流，电流密度为10-30mA/cm、脉冲频率为0. l_5KHz，占空比为 0. 2-0. 8。3. 根据权利要求1、2所述的一种黄连素废水的脉冲电絮凝处理工艺和装置，其特征在于利用脉冲电源产生"通电 一 断电 一 通电"的间歇供电方式，在电极上产生间断的电絮凝反应。4. 根据权利要求1、2、3所述的一种黄连素废水的脉冲电絮凝处理工艺和装置，其特征在于脉冲电絮凝极板的选用为铁极板。5. 根据权利要求1、2、3、4所述的一种黄连素废水的脉冲电絮凝处理工艺和装置，其特 征在于平行设置至少1组电极板，极板间距为0. 5-3. 5cm。6. 根据权利要求1、2、3、4所述的一种黄连素废水的脉冲电絮凝处理工艺和装置，其特 征在于电絮凝反应过程中利用潜流泵实现反应槽中废水的有效混合，促进电极表面的水 力扩散，防止浓差极化。7. 根据权利要求1、2、3、4、5、6所述的一种黄连素废水的脉冲电絮凝处理工艺和装置， 其特征在于该工艺在高效去除黄连素的同时，克服了传统电絮凝工艺易发生浓差极化而 导致的电极钝化，并且具有降低能耗和材耗的优势。全文摘要本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种黄连素废水的脉冲电絮凝处理工艺和装置，其特征在于：利用脉冲电源，提供方波脉冲电流，产生电絮凝反应，在电絮凝过程中，阳极氧化溶出Ｆｅ↑［２＋］和Ｆｅ↑［３＋］，结合水中ＯＨ↑［－］形成Ｆｅ（ＯＨ）↓［２］和Ｆｅ（ＯＨ）↓［３］，与废水中的黄连素及其中间产物和衍生物发生絮凝沉淀作用，实现污染物的有效去除；同时，在电絮凝过程中，污染物可直接在阳极上和阴极上发生氧化还原作用，并可被电化学反应产生的氧化性极强的.ＯＨ自由基和还原性极强的新生态Ｆｅ↑［２＋］氧化还原去除；电化学反应过程产生的大量Ｏ↓［２］和Ｈ↓［２］微气泡可吸附在污染物絮体表面，产生气浮作用，协同去除废水中黄连素等污染物，实现良好的固液分离效果。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宋永会，任美洁，曾萍，邱光磊，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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