[发明专利]电化学水加工设备及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电化学水加工(以下又称处理)设备，和使用该设备的 电化学水处理方法，更具体地涉及一种使用钛电极、陶瓷电极或电极阵列以 除去废水和脏水中含有的氨型氮、亚硝态氮、硝态氮等的总氮(TN)成分； BOD(生物需氧)和COD(化学需氧)诱导成分的有机物质；和氰的电化 学水处理设备，以及使用该电化学水处理设备的电化学水处理方法，该方法 包括预处理过程和后处理过程，以根据废水的成分和状态进行有效的电解。

背景技术

一般地，废水含有氮成分(例如，硝态氮(NO₃^--N)、亚硝态氮(NO₂^--N)、 氨型氮(NH₃-N、NH₄⁺-N)和氰(CN^-)态的氮成分)和BOD(生物需氧) 与COD(化学需氧)诱导成分的有机物质。因此，在将废水进行排放之前， 需要用水处理设备和水处理方法来将这些物质除去。

就水处理设备和方法而言，推荐使用生物处理方法以除去氮成分。但是， 由于处理成本高，而且反应时间长，存在整个设备庞大的问题。此外，与氢 离子浓度(pH值)控制或温度或废水的成分有关的运行条件是很复杂的。 由于当废水中含有有毒物质或毒素时(例如，重金属或氯离子)，微生物会 被消灭，因而对这种废水应用生物处理法时存在局限性。

此外，现有的电化学水处理设备的电解装置使用常规金属材料的电极 板，但这种现有的电极板不能满足目前开发的对降低电能开销、耐久性、耐 腐蚀性、耐磨性、耐化学性和寿命做出改进的新型电极板的要求。

而且，对废水的电化学水处理方法而言，需要相应于废水的组成和状态 系统地进行有效的预处理和后处理过程，以对不同的废水进行处理。

发明内容

因此，为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种电化学水处理 设备及其方法，通过使用钛电极、陶瓷电极或电极阵列，从废水中快速分离 出污染物质，所述钛电极、陶瓷电极或电极阵列能够用于现有的电极不能使 用的环境，或者存在诸如电能费用过高或由于产生热量而使温度升高问题的 电解槽和电解体系中。

本发明的另一个目的是提供一种电化学水处理设备及其方法，包括根据 废水的组成和状态来进行有效的预处理和后处理过程。

本发明的又一个目的是提供一种电化学水处理设备及其方法，除去了废 水中含有的污染水的质量的污染物质，从而避免生成二次污染物质，所述设 备和方法能自动地进行废水处理过程，从而降低废水处理的费用。

本发明的再一个目的是提供一种电化学水处理设备及其方法，使用了陶 瓷基材以延长电极的寿命，因此，与常规电极约2-5年的寿命相比，其寿命 可以几乎半永久性地(semi-permanently)延长，与使用常规电极相比，所述 设备和方法使用了陶瓷电极从而能极大地节约50-60％的电能费用即可达到 与使用常规电极时相同的电解速率，并且由于该设备和方法中废水的电导率 高，因此能够使电化学过程平稳进行，从而提高水处理的效率。

为了实现本发明的上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电化 学水处理设备，该设备包括：

废水收集槽，用来容纳废水；

废水贮水槽，用来控制由所述废水收集槽提供的废水的氢离子浓度(pH 值)、电导率和流量；

电解液储罐，用来为废水提供电解液以使所述废水贮水槽中的废水的电 导率达到能够进行电解的电导率；

氢离子浓度(pH值)调节剂储罐，用来为所述废水贮水槽中的废水提 供氢离子浓度(pH值)调节剂；

电解槽，该电解槽包括阳极板和阴极板，以及设置在该阳极板和阴极板 之间用作带电体(electrification body)的多个电极，当向所述阳极板和阴极 板通电时，阳极直流电流和阴极直流电流分别通过该阳极板和阴极板流动， 所述电解槽对所述废水贮水槽提供的废水进行电解；以及

控制器，用来获取废水状态，控制所述废水收集槽的水位，控制所述废 水贮水槽中的废水的氢离子浓度(pH值)、电导率和流量，并控制所述电解 槽的水位，并且该控制器与所述阳极板和阴极板连接，从而对电解进行控制，