一种废水处理用碳电极制造技术

本实用新型专利技术公开了一种废水处理用碳电极，用于电絮凝法废水处理的电解槽中，其由成型碳构成，内部具有蜂窝状的孔隙；该成型碳采用活性炭制成并且具有确定的形状，其形状为立方体、圆柱体或者球体，上面设有若干通孔：所述活性炭为颗粒状，其制备材料是煤质碳粉，或者是石墨粉，或者是植物碳粉和果壳碳粉。本实用新型专利技术具有防钝化、电解效率高、使用成本低、不会产生二次污染且有利于采用反渗透法进行中水回用处理的优点，可在高频高压脉冲电絮凝法废水处理过程中用作电解槽的电极。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及废水处理装置，特别涉及一种电絮凝法进行废水处理用碳电极， 属于电化学
技术背景高频高压脉冲电絮凝废水处理方法是一种新型的废水处理方法，它是将有导电能力的材料置于待处理废水中，采用高频高压脉冲电源在水中通电发生电化学反应，产生氧化、还原、絮凝和气浮等四种效应，电解中通过电子得失过程使金属还原或氧化，以及将部分高价态的离子还原成低价或零价态，同时使大部分的离子态金属被转化为分子态的固体颗粒后沉淀，从而去除水中重金属。而有很多的有机污染物(如油类、表面活性剂)等由于电絮凝电解过程中羟基极性基的产生使之被降解，使工业废水通过电化学处理方法处理而得到净化。高频高压脉冲电絮凝工业废水处理技术最早产生于美国，主要应用于船体污泥和含油废水的治理，经过改进及提高后又被应用于冶炼厂、电镀厂等金属离子污染废水的无害化处理，目前国内已在工业废水处理领域中开始应用高频高压脉冲电絮凝技术。现有高频高压脉冲电絮凝技术中的导电电极的材料采用的均是金属铁或铝，虽然铁或铝质电极具有取材方便、强度高、导电性好等优点，且在电解过程中能够产生二价铁或铝的絮状物有助于更好的絮凝沉淀，但是也存在有其不可克服的缺点1、铁或铝的金属电极在电解过程中会发生溶解，尤其当需要高电压还原某些离子的时候，高频高压会更剧烈更快速地溶解金属电极，使大量的金属铁或铝离子进入工业废水。为了除去这些金属离子，就要添加碱性物质以便产生碱性金属氢氧化物沉淀，这样就造成了大量的化学沉淀物俗称污泥，使废水处理过程中产生的废弃物增加，导致水处理过程中的二次污染。2、在高频高压脉冲的电絮凝电解过程中，由于电解过程中阳极表面上大量氧的产生使铁或铝的金属电极很易发生表面钝化，造成进一步电解效率的降低，从而影响废水处理的效果。3、当工业废水中有害成分被处理完后，水中会残留有一定量的铁或铝离子，给进一步采用反渗透法对中水回用处理带来了较大的困难。4、电絮凝电解过程中铁或铝的金属电极的溶解造成了金属材料的大量消耗，从而使金属电极的损耗率很高，也就大大增加了电极的使用成本。综上所述，在电絮凝废水处理中采用金属作为电极存在着种种弊病。活性碳是一种微晶质碳素材料，和金刚石、石墨一样它是碳元素的一种同素异性体，为碳单质的一种存在形式。活性碳具有类似蜂窝状的微晶结构，其微晶排列不规则，晶体中有大量肉眼看不见的孔隙，因而它具有很大的内表面，其比表面积为500 1700米7 克。这一结构特性决定了活性碳具有很强的吸附性能和导电面积，在它的表面上能吸附气体、液体或胶态固体，对于气体和液体而言，所吸附物质的质量几乎接近于活性碳本身的质量。良好的吸附特性使活性碳主要用于除去气体和液体中的有害物质，如金属离子、有害气体、有机污染物、色素等，因此它被广泛应用在水或空气过滤净化处理、化学物质的提纯或脱色、环境去毒除味的净化处理、气体或贵重金属的回收及提炼等领域。活性碳已经在化工、医药、环保等行业中得到日益广泛的应用，不过上述活性碳一系列的应用均是基于其具有优良的吸附性能这一点上，目前尚未有将活性碳用作电化学过程中电极的先例。活性炭主要是以含炭量较高的物质，如木材、竹材、果壳、兽骨、煤、石油残渣等为原料，在隔绝空气的条件下高温加热，并且不断地通入水蒸气，除去分解出来的水煤气、木焦油等有机物，通过破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序而制成的。活性碳材料的形状通常为粉末状、小颗粒状、纤维状或块状，在特殊的应用场合中，还能在高温高压的条件下采用模压的方法制成特定的形状，这就是通常所谓的成型碳
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有电絮凝废水处理设备中金属电极的不足，提供一种废水处理用碳电极，其采用由活性碳构成的成型碳，达到减少过程中废弃物的产生和溶液中的金属离子量、避免电极钝化、降低电极损耗的效果，从而提高电絮凝法水处理效果、减少二次污染、降低电极使用成本，并为进一步反渗透法的中水回用处理创造条件。本技术解决其技术问题所采取的技术方案如下一种废水处理用碳电极，用于电絮凝法废水处理的电解槽中，所述电极由成型碳构成，该成型碳采用活性碳制成。本技术所述的废水处理用碳电极的内部具有蜂窝状的孔隙；其成型碳的形状为立方体、圆柱体或者球体，上面设有若干通孔；所述活性碳为粉末状，其制备材料是煤质碳粉，或者是石墨粉。与现有技术相比较，本技术由活性碳制成的具有确定形状的成型碳构成，该成型碳上设有若干穿透的通孔，并且所述电极内部具有蜂窝状的孔隙，因而，所述废水处理用碳电极在废水的电絮凝过程中具有如下优点1、避免了水质的二次污染——所述碳电极由于是由非金属而不是铁或铝等金属构成，因而不会在电解过程中发生溶解，产生金属的氢氧化物，从而造成化学污泥，因此在废水处理过程中所述碳电极不会增加任何污染物，也不会发生水质的二次污染。2、防止电极钝化，提高电解效率——由于碳在电解氧化过程中自身不参与氧化反应，因此在高频高压脉冲的电絮凝电解过程中，工业废水被电解而在正电极表面析出的大量氧气不会使碳电极表面产生氧化层而造成电极钝化，即不会影响碳电极的导电活性，从而更有利于工业废水中的金属离子直接得到电子还原或者络合物在碱性条件下得到大量羟基极性基被充分破解释放金属离子形成金属沉淀，因而大大提高了废水处理过程中的电解效率。3、有利于工业废水进行中水回用处理一一大大减少了经处理后水中残存的铁或铝离子的含量，因此使工业废水能够较容易进入反渗透系统进行进一步中水回用处理。4、成本低廉——所述废水处理用碳电极在电解过程中，由于不发生电极表面的氧化溶解，所以不会产生消耗，因此降低了电极的使用成本，性价比比传统金属电极更高。5、导电面积大，水处理效率高——由于活性碳本身就具有类似蜂窝状的结构，因而它具有很大的内表面，再加上所述碳电极上设有若干通孔，因此在有限的体积内极大地扩大了导电面积，从而提高了导电效率和水处理效率。总之，本技术具有防钝化、电解效率高、使用成本低、不会产生二次污染且有利于采用反渗透法进行中水回用处理的优点，因此在高频高压脉冲电絮凝法废水处理过程中具有非常巨大的应用前景。附图说明图1是本技术的结构简图。图2是本技术另一实施例的简图。图3是本技术又一实施例的简图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本技术作进一步说明。请参阅图1本技术的结构简图，图示废水处理用碳电极用于电絮凝法废水处理的电解槽中，其由成型碳构成，该成型碳采用活性碳制成，并且具有确定的形状，其形状可以为各种几何体，例如立方体(见图1)、圆柱体(见图2、或者球体(见图幻等等，该几何体上设有若干穿透所述几何体的通孔，该成型碳也可以为其它不规则的形状。所述碳电极的内部具有蜂窝状孔隙。所述活性碳为粉末状，制备该活性碳的原始材料可以是煤质碳粉，或者是石油提炼过程中产生的石墨粉，而最好的是植物碳粉和果壳碳粉。用活性碳制造成型碳的方法也有多种可以放入具有确定形状的容器内夯实成型，也可以经过模具压铸后成型。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废水处理用碳电极，用于电絮凝法废水处理的电解槽中，其特征在于所述电极由成型碳构成，该成型碳采用活性碳制成。2.根据权利要求1所述的废水处理用碳电极，其特征在于所述成型碳的形状为立方体、圆柱体或者球体。3.根据权利要求2所述的废水处...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆秀英，
申请(专利权)人：陆秀英，
类型：实用新型
国别省市：