[发明专利]用于难降解废水的电催化氧化方法及反应装置

说明书

本发明公开了一种用于难降解废水的电催化氧化方法及反应装置。该方法包括废水在反应装置中进行电化学反应处理，处理过程中废水进行循环；该反应装置包括反应容器(1)，在反应容器(1)上设有喷射器(5)，用于将废水以射流的形式喷入反应容器(1)，喷射器(5)位于两电极板(2)之间，且每两个喷射器(5)同轴相向固定于反应容器(1)的侧壁上，使两喷射器(5)产生的射流喷出后可相向撞击。本发明中电催化氧化方法及反应装置能够显著增强废水的传质效果，提高降解效率，并降低废水的处理成本。

技术领域

本发明涉及废水的电催化氧化技术领域，特别涉及一种用于难降解废水的电催化氧化方法及反应装置。

背景技术

随着我国工业企业的发展，废水的排放量越来越大，大量的工业废水排入到水体和河流中，严重影响环境和人体健康。生化法是利用生物作用使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害的物质。该方法处理废水的费用低廉，运行管理较为方便，所以生化处理是废水处理系统中最重要的过程之一，广泛用于生活污水及易降解的工业有机废水的二级处理。然而，石油化工、医药、农药、染料等行业经常产生大量的难降解废水，这些难降解废水往往具有一定的生物毒性，污染物成分复杂，或者废水中无机盐含量较高(超过2％)，难以直接用生化法处理。这类废水的处理难度很大，往往导致废水处理不达标。

目前难降解废水的处理技术主要有：芬顿法，铁碳微电解法、电催化氧化法、超临界氧化法等，这些方法各有优缺点。芬顿法、铁碳微电解法，在有效降解有机污染物的同时，会副产大量铁泥危废，铁泥危废处理难度也很大，带来二次污染风险，不符合清洁生产要求；常规的板式电极催化氧化法能够有效降解有机污染物，但电流效率低、运行能耗高；超临界氧化法对有机物降解效果好，但反应在高温高压下进行，设备一次投资太大，不具有普遍推广的意义。

因此，亟需一种可有效处理难降解废水的方法或方法组合，以提高降解效率、降低废水处理成本。

发明内容

为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：采用电催化氧化方法及反应装置，在反应中通过产生撞击流强化传质过程，提高电催化氧化效率，降低废水处理成本，从而完成了本发明。

本发明的目的在于提供以下方面：

(1)一种用于难降解废水的电催化氧化方法，该方法包括废水在反应装置中进行电化学反应处理，处理过程中废水进行循环，

在循环过程中废水以射流方式进入反应装置，优选通过喷射器将废水射入反应装置，

所述射流的数为1股或多股，优选为两股射流相向撞击。

(2)实现上述(1)所述的用于难降解废水的电催化氧化方法的反应装置，其包括反应容器1、两相对设置的电极板2、总废水入口3和总废水出口4，其中，所述反应容器1上设有喷射器5，其用于将废水以射流的形式喷入反应容器1，喷射器5前端的喷射口位于反应容器1内部，喷射器5尾端的废水入口位于反应容器1外部，且其废水入口通过废水循环管道6与反应容器1下部连通。

所述喷射器5的数目为1个或多个，优选喷射器5为两个，喷射器5位于两电极板2之间，且每两个喷射器5同轴相向固定于反应容器1的侧壁上，使两喷射器5产生的射流喷出后可相向撞击。

根据本发明提供的用于难降解废水的电催化氧化方法和反应装置，具有以下有益效果：

(1)与现有技术相比，本发明在电催化氧化反应装置的侧壁上，同轴相向设置喷射器，废水流经喷射器时与进入喷射器的空气共同形成射流，射流经三维电催化剂后相向撞击，多相界面更新被充分促进，消除了扩散对电催化氧化反应的影响，极大强化了气液固相间传质效率；

(2)本发明中，在反应容器内部填充电催化剂形成三维电池，在三维电催化原理作用下，相同时间和空间内，能够产生更多的原生态H₂O₂和羟基自由基，从而达到更好的电催化氧化效果；