[实用新型]一种电化学高级氧化装置

说明书

本实用新型公开了一种电化学高级氧化装置，包括箱体和支座，所述箱体固定安装在支座上；箱体内部设有催化剂载体室，所述催化剂载体室内填充有催化剂，催化剂载体室前后内壁上各安装有一块电极板；催化剂载体室下方设有格栅板；催化剂载体室内部铺设有穿孔曝气管，穿孔曝气管上端连接曝气法兰，所述曝气法兰安装在箱体左侧上端；箱体底端安装有进水管和出水管。本实用新型大大提高废水的可生化性，为难降解高浓度有机废水提供了很好的处理方法。在处理过程中使用条件温和，在常温常压条件下，使用风机供氧空气做氧气来源，不需投入任何药剂，自体产生的氧化物质能够很好的满足处理需求，催化剂一次接入，不产生消耗，使用寿命长。

技术领域

本实用新型涉及电化学技术领域，具体是一种电化学高级氧化装置。

背景技术

高浓度难降解工业污水是目前工业上常见的污水含有物，有机物浓度非常高，COD浓度高达数万mg/l以上，且可能含有部分难降解污染物，B/C比值相对较低，可生化性差，pH值相差较大，废水带有颜色和异味。高浓度有机废水除含有较高的COD浓度外，还含有较高的氨氮浓度和难生物降解的乳化油，如不经处理直接排放至环境中，会对环境造成污染。

高浓度有机废水的特点往往使得无法直接进行生物处理，处理方法往往需要采用物理化学、电化学等多种结合方式，改变有机物的性状，以提高可生化性，最终采用生化处理，过程控制较为复杂，且处理效果参差不齐，有些高浓度难生化废水需要进行蒸发方式浓缩处置，甚至无法处理只有采用焚烧的方式，投入费用很大，同时还可能有二次污染产生的缺陷。

目前常用的技术有芬顿法：

（1）芬顿氧化法概述

芬顿试剂是Fe2+和H2O2共同组成的氧化体系，H2O2在Fe2+和紫外光的催化作用下通过链式反应产生氧化性极强的羟基自由基，是一种很强的氧化体系。该技术的应用和研究主要集中在环保领域中难降解有机废物的处理与处置。

（2）芬顿氧化机理

芬顿氧化法是在酸性条件下，H2O2在Fe+2存在下生成强氧化能力的羟基自由基(·OH，并引发更多的其他活性氧，以实现对有机物的降解,其氧化过程为链式反应。其中以·OH产生为链的开始，而其他活性氧和反应中间体构成了链的节点，各活性氧被消耗，反应链终止。其反应机理较为复杂,这些活性氧仅供有机分子并使其矿化为CO2和H2O等无机物，从而使Fenton氧化法成为重要的高级氧化技术之一。

（3）芬顿法优缺点

因能够产生稳定的羟基自由基，芬顿法是目前应用较为广泛高级氧化技术，其给一些难降解废水带来了解决方法。但是芬顿存在不少问题，主要如下：

A、芬顿处理劳动强度大。加入药剂根据废水情况需要适时调整，同时双氧水及硫酸亚铁投加量较大，工人操作繁琐。

B、芬顿处理的成本高，污泥多。芬顿需要投入大量的双氧水及硫酸亚铁溶液，且其产生一定量的污泥，还需要考虑设备折旧，维修费用等.

C、芬顿处理容易返色。（如双氧水与硫酸亚铁的投加量与投加比例控制不好，或三价铁不沉淀容易导致废水呈现出微黄色或黄褐色。)

D、较难控制，反应受到pH值、反映时间长短、搅拌混合程度的影响，药剂投加比例等影响，可能导致羟基自由基产生较少，氧化性不够。

E、芬顿处理药剂腐蚀性大。对构筑物、人体都有一定程度的腐蚀，硫酸亚铁也具有一定的腐蚀性。

F、芬顿的处理效果稳定性不佳。由于产生羟基自由基需要在较为稳定的条件下，双氧水及硫酸亚铁均要适当过量情况下，正向形成羟基自由基反应历程才有优势，所谓导致芬顿效果受影响于各种条件限制，造成了稳定性不佳。