电催化氧化装置
阅读：561发布：2021-10-30
专利汇可以提供电催化氧化装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种污 水 净化 装置，特别是涉及一种电催化 氧 化装置，其中反应容器一侧与进水管相连通，另一侧靠上部设有一个溢 流管 ，在反应容器顶部与放气管相连通，反应容器中交叉安装有正 电极 槽和负电极槽，在反应容器底部内壁上与曝气管相连通，在正电极槽和负电极槽之间放置有催化剂，正电极槽的电极采用 碳 电极，负电极槽的电极采用 铁 电极，催化剂为粉末稀土元素，在电催化过程中，金属氧化物表面可形成氢氧自由基，氢氧自由基氧化性极强，能处理高浓度、难降解的 废水 ，本实用新型可在高浓度的有机废 水处理 、垃圾渗滤液处理、印染和制革等难降解废水处理、二氧六环等难降解的特定有害物质处理等领域广泛应用。，下面是电催化氧化装置专利的具体信息内容。
电催化氧化装置
技术领域
背景技术
[0002] 水污染，特别是工厂排放的高浓度有机废水和其他难降解废水的净化，是世界各国面临的急需解决的问题之一，Fenton法作为一种高级氧化技术，越来越多的得到应用。
[0003] 《化工进展》2001年第12期《Fenton法在水处理中的发展趋势》中所说的，Fenton法是难降解有机物处理过程中研究较多的一种高级氧化工艺(AdvancedOxidation Process，AOPs)，可有效处理酚类、芳胺类、芳烃类、农药及核废料等难降解有机废水，与其他高级氧化工艺相比，因其简单、快速、可产生絮凝等优点而倍受人们的青睐，Fenton试剂2+
是Fe 和H2O2的结合，二者反应生成具有高反应活性的羟自由基·OH，·OH可与大多数有机物作用使其降解以至矿化。
是Fe 和H2O2的结合，二者反应生成具有高反应活性的羟自由基·OH，·OH可与大多数有机物作用使其降解以至矿化。
[0004] 普通Fenton法存在两个缺点：一是不能充分矿化有机物，初始物质部分转化为某3+
些中间产物，这些中间产物或与Fe 形成络合物，或与·OH的生成路线发生竞争，并可能对环境的危害更大；二是H2O2的利用率不高。为此人们把紫外线引入Fenton体系，形成了UV/
2+
Fenton法。UV/Fenton法实际上是Fe /H2O2与UV/H2O2两种系统的结合，该系统具有明显的
2+
优点是：(1)可降低Fe 的用量，保持H2O2较高的利用率；(2)紫外光和业铁离子对H2O2催化分解存在协同效应；(3)此系统可使有机物矿化程度更充分；(4)有机物在紫外线作用下可部分降解。但由于紫外线仅占太阳光总能量的4％左右，使UV-vis/草酸铁络合物/H2O2法对可见光的利用能力并不是很强，同时有机大分子利用光催化不能够完全分解。
实用新型内容
些中间产物，这些中间产物或与Fe 形成络合物，或与·OH的生成路线发生竞争，并可能对环境的危害更大；二是H2O2的利用率不高。为此人们把紫外线引入Fenton体系，形成了UV/
2+
Fenton法。UV/Fenton法实际上是Fe /H2O2与UV/H2O2两种系统的结合，该系统具有明显的
2+
优点是：(1)可降低Fe 的用量，保持H2O2较高的利用率；(2)紫外光和业铁离子对H2O2催化分解存在协同效应；(3)此系统可使有机物矿化程度更充分；(4)有机物在紫外线作用下可部分降解。但由于紫外线仅占太阳光总能量的4％左右，使UV-vis/草酸铁络合物/H2O2法对可见光的利用能力并不是很强，同时有机大分子利用光催化不能够完全分解。
实用新型内容
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供了一种电催化氧化装置。
[0006] 本实用新型采用的技术方案是：
[0007] 电催化氧化装置，其组成有反应容器、进水管、正电极槽、负电极槽、曝气管、溢流管、放气管和催化剂；其中反应容器一侧与进水管相连通，另一侧靠上部设有一个溢流管，在反应容器顶部与放气管相连通，反应容器中交叉安装有正电极槽和负电极槽，在反应容器底部内壁上与曝气管相连通，在正电极槽和负电极槽之间放置有催化剂。
[0009] 所述负电极槽的电极采用铁电极。
[0010] 所述催化剂为粉末稀土元素。
[0011] 本实用新型有以下几个优点，(1)在电催化过程中，金属氧化物表面可形成氢氧自由基，氢氧自由基氧化性极强，能处理高浓度、难降解的废水；(2)在阳极通过还原氧化铁实现铁的再利用；(3)对比现有的Fenton工艺，实现铁盐注入量的最小化(1/3-1/10)；(4)随着铁盐注入量的降低，实现污泥发生量的最小化；(5)采用碳电极，以实现铁的还原极大化；(6)电极寿命是半永久性的；(7)对现有的Fenton工艺可以进行简单改造。附图说明
[0012] 图1为本实用新型结构图。
具体实施方式
[0013] 如图1所示，光催化氧化装置，其组成有反应容器1、进水管2、正电极槽3、负电极槽4、曝气管5、溢流管6、放气管7和催化剂8；需净化污水经进水管2流入反应容器1内，与放置在正电极槽3和负电极槽4之间的催化剂8发生如下反应：
[0015] 在阳极：Fe2+HO·+H+→Fe3+H2O2
[0016] H2O2+·OH→HO·+H2O
[0017] Fe3++H2O2→Fe2++HO·+H+
[0018] 在氧析出反应的电位区，金属氧化物表面可能形成高价态氧化物，因此在阳极上存在两种状态的活性氧，即吸附的氢氧自由基和晶格中高价态氧化物的氧。阳极表面氧化过程分为两个阶段进行，首先溶液中的H2O或·OH在阳极上放电并行成吸附的氢氧自由基：+
MOx+H2O→MOx(·OH)+H+e-然后吸附的氢氧自由基和阳极上现存的氧反应，并使氢氧自由基中的氧转移给金属氧化物晶格，形成高价氧化物MOx+1：MOX(·OH)→MOx+1+H++e-。
MOx+H2O→MOx(·OH)+H+e-然后吸附的氢氧自由基和阳极上现存的氧反应，并使氢氧自由基中的氧转移给金属氧化物晶格，形成高价氧化物MOx+1：MOX(·OH)→MOx+1+H++e-。
[0019] 在反应过程中氢氧自由基氧化性极强，能处理高浓度、难降解的废水，经充分降解反应后从溢流管6流出，在反应过程中可通过曝气管5打入曝气加速反应过程，气体从反应容器1顶部放气管7排出。
[0020] 在含氰化物、含酚、含醇、含氮有机染料的废水处理中，直接电化学氧化都发挥了非常有效的作用；通过电催化氧化后，废水有机物浓度大部分去除，同时废水可生性明显提高，由原水B/C的0.01左右提高到0.3左右，使原水不可生化到可以永生化处理变成现实。
[0021] 本实用新型可在高浓度的有机废水处理、垃圾渗滤液处理、印染和制革等难降解废水处理、二氧六环等难降解的特定有害物质处理等领域广泛应用。
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