[发明专利]一种催化电极印染废水处理反应器

说明书

技术领域

本发明属于一种废水处理装置，具体的讲是涉及一种采用催化电极印染废水处理反应器。

背景技术

印染行业是典型的高耗水产业，每年需消耗近亿吨的工艺用软化水。印染废水来源及污染物成分十分复杂，具有水质变化大、有机物含量高、色度高（主要为有色染料）等特点，直接排放对人类健康和生存环境带来极大危害，同时造成水资源的浪费。随着国家和社会对环境保护要求的日益重视和对可持续发展的要求，传统的处理方法已越来越难以满足生产和环保的要求。目前我国印染废水的主要处理方式还是以生物处理化学处理为主，但是很难达到国家标准所要求的污染物排放量。有专利为201310018326.2（一种石墨烯-Ti电极印染废水处理电化学反应器）里面讲述了对印染废水进行处理的设备，但是对于该专利中描述的装置结构还存在改进的可能。

发明内容

本发明提供了一种催化电极印染废水处理反应器，具有脱色效果显著，有去除有机物的能力，而且有很好的氨氮去除能力，产泥量少，处理时间短，使用寿命长。

本发明的技术方案是：一种催化电极印染废水处理反应器，包括电解槽、电源、钛电极，其特征在于，所述钛电极为采用自制片状钛基体涂层，所述自制片状钛基体为经过进行物理和化学处理，除去钛的氧化膜，使其露出新鲜均匀的钛片。本发明的技术方案具有具有生产成本低、节能低耗、高反应效率等优点，且使用寿命超过0.62年，不仅能够高效地去除印染废水的色度和有机物，而且能够高效地去除印染废水氨氮的能力。

进一步：所述钛基体涂层的表面活性层采用SnO2-Sb-CeO2。本技术方案采用了SnO2-Sb-CeO2活性层，具有高度的物理稳定性和化学稳定性及抗中毒能力，不会因中间产物或杂质作用而中毒，从而失去活性。同时具有很高的导电率，为电子的传输提供一个稳定的、不至于引起严重电压降的通道；制备方法要简单易操作，成本低廉；电催化涂层和基体附着力强，不易剥蚀和磨损，且具有抗电解液侵蚀的能力，以保证电催化性能不下降，涂层具有较高的比表面积。

进一步：在钛基体和表面活性层之间采用Mn、Ni、Cu作为中间层。本技术方案具有能与活性层和表面活性层形成固熔体及对强酸具有耐腐蚀性同时具有良好的导电性；以及能与钛基体很好的结合。

有益效果

本发明的有益效果是：本发明采用钛基涂层电极处理器，该设备不仅对印染废水处理具有脱色效果显著，去除有机物的能力，而且有很好的氨氮去除能力；该设备脱色效果显著，产泥量少，处理时间短，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明中钛基体电极涂层处于电解槽中的结构示意图

图2是本发明的Mn-Cu-Ni电极表面活性层的SEM图

具体实施方式

作为本发明的一种实施方式，如图1所示，一种催化电极印染废水处理反应器，包括电解槽，电源2以及钛电极3，所述电源2为稳压稳流电源；所述钛电极位于电解槽内，钛电极板作为阳极板，负极板4均位于电解槽内，所述钛电极为采用自制片状钛基体涂层，所述自制片状钛基体为经过进行物理和化学处理，除去钛的氧化膜，使其露出新鲜均匀的钛片。钛是一种灰色金属，摩尔质量为47.87g/mol，位于周期表中第Ⅳ副族，价电子层结构是3d24s2，常见化学价态为+3、+4。钛在自然界中以钛铁矿(FeTiO3)、金红石(TiO2)等形式存在，在地壳中的含量非常丰富，仅次于铝铁镁，居第四位。钛的熔点高达1660℃，室温下呈α-密排六方晶格。钛的强度和密度之比高于铁和铝，它的强度比纯铁大1倍，差不多比纯铝高5倍。钛作为结构金属，其机械性能介于优质钢和高强度轻合金之间，优于一系列的难熔金属和耐热金属及其合金，一般的钛合金拉伸强度可达700-1200MPa。因此，钛合金的强度比目前其它任何材料都大。钛和钛合金在低温下能保持其机械性能，在-253℃下仍具有足够的韧性；在高温下钛合金也能保持其室温下的性能。现在，工业钛合金长时间使用的温度可达到500℃以上，而铝在150℃，不锈钢在310℃即失去其原有的性能。由于本实验采用热氧化法制备实验所需电极，因此电极基体材料必须是一种在高温下其化学性质和物理性质都不会发生太大变化的材料，显然，钛能符合上述要求。

另外由于钛的价格便宜，加工方便，在电化学反应中比较稳定，故本发明的反应器采用钛作为基体材料。