本发明涉及废水处理领域,尤其是涉及一种电催化氧化处理高浓度废水的处理方法及装置。
背景技术:
随着我国工业的快速发展,大量的工业废水排放给环境带来巨大的压力。工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。工业废水分类通常有三种,a.根据污染物的化学性质来分;b.根据企业的产品和对象分类;c.根据污染物的主要成分分类;其不同的工业废水处理方法和装置不同,主要分为四大类:物理处理、化学处理、物理化学处理和生物处理。高浓度的工业废水指污染物浓度高、毒性大的废水,其成分复杂、杂质多、异味大,色度高,不易生物降解有机废水中所含的有机污染物。
虽然现利用生物处理或物理化学处理能够将大部分废水处理达到国家二级排放标准。但是仍然有大量的污染物未处理达标即排放到自然环境,造成巨大的环境、资源浪费。现今广泛应用的方法有:铁-碳微电解技术,fenton氧化法,臭氧氧化法,光催化氧化法和电催化氧化法等。与其他技术相比,电催化氧化法具有广阔的应用前景,具有反应条件温和,操作简单,占地面积小等优点。电催化氧化法通过阳极反应直接降解有机污染物或者通过阳极反应产生羟基自由基、臭氧氧化剂降解有机污染物。能将水体中的有机污染物矿化成二氧化碳和水,从而达到降解废水的目的。
目前,电催化氧化技术应用到工业废水的处理领域,其处理效果和优势已经得到了大家的认可,但是在具体应用过程中存在一些问题亟待解决。申请人发现:在现有的常温常压电催化氧化高浓度废水处理的实际操作中,当废水cod浓度高于6000mg/l时,处理后的高浓度废水无法满足回用标准,仍需对其进行后续处理。并且,为保证处理效果,向高浓度废水中添加的催化物质,虽然处理后废水能够勉强达标,但是其催化物质无法重复利用,处理成本高;并且,目前现有的电极制备装置加工的电极无法满足本发明的使用要求。
中国专利cn110563098a公开了一种电催化氧化电极板的制备方法及废水处理装置,其采用特制的圆孔状钛丝网电极对废水进行处理,克服电极粘附有机物及腐蚀现象。该专利的不足之处:采用该特制的圆孔状钛丝网电极的废水处理装置处理后的高浓度废水无法满足回用标准,仍需对其进行后续处理。
中国专利cn104176798a公开了一种电催化氧化处理高浓度废水的方法及装置,其在常温常压环境下,设置若干个电催化氧化处理反应池组成一体式多段处理器,反应器内的正负电极采用合金组合电极,一次性加入复合催化剂填料,对高浓度废水进行处理。该专利的不足之处:其添加的复合催化剂填料为消耗性产品,无法重复使用,高浓度废水处理成本高。
技术实现要素:
为解决现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种电催化氧化处理高浓度废水方法,以实现以下发明目的:
(1)提供一种电催化氧化处理高浓度废水方法,其针对cod浓度高于6000mg/l的废水,处理后的高浓度废水满足回用标准,无需对其进行后续处理;
(2)提供一种电催化氧化处理高浓度废水方法,其添加的催化物质能够重复利用,对高浓度污水处理效果好,生产成本低廉;
(3)提供一种电催化氧化处理高浓度废水方法,其电极制备装置加工的电极能够达标使用。
为解决以上技术问题,本发明采取的技术方案如下:
一种电催化氧化处理高浓度废水方法,包括以下步骤:预处理步骤、电催化氧化步骤、微波净化步骤、后处理步骤。
所述预处理步骤,调节待处理高浓度废水ph值至6.2~6.5范围内,将负载有催化物质的hap颗粒投入待处理废水中,搅拌30min,所述搅拌转速为50~80rpm。
所述负载有催化物质的hap颗粒,在丙酮环境下,投入活性物质:cofe2o4、硝酸镍、ti金属粉末、fenio4、ba(alo2)2,超声分散制得混合溶液后,将所述混合溶液加热至110~135℃,保温70min;然后将羟基磷灰石(hap)投入所述混合溶液中,保持所述混合溶液温度为80℃,搅拌50~60min,搅拌转速60rpm;然后将羟基磷灰石(hap)置入400~550℃环境下,高温煅烧活化2~3h,并在高温煅烧过程中,每隔20min将所述混合溶液喷洒到羟基磷灰石(hap)表面,每次所述混合溶液施用量为羟基磷灰石(hap)总质量的8%;即制得所述负载有催化物质的hap颗粒。
各物质施用量为cofe2o410~13份、硝酸镍6~9份、ti金属粉末10~15份、fenio418~22份、ba(alo2)215~19份;所述活性物质与所述羟基磷灰石(hap)的质量份比为3:7。
所述ti金属粉末,粉末粒度为300目。
所述羟基磷灰石(hap)粒度为100~130目。
所述电催化氧化步骤,在保持浸入负载有催化物质的hap颗粒的状态下,对所述预处理步骤后的高浓度废水进行电催化氧化,电催化氧化时间为40~60min。采用的电极为相同材质,并且每隔10~15min进行一次正负电极互换,电流强度为50~90a/m2,电压为5~9v。
所述电极为具有特定涂层的钛金属,所述电极为采用电极制造用喷淋装置加工而成,所述电极形状可以是柱状、环状、网状以及为适应现场水处理情况的异形状。
所述电极,将fenio4、硝酸铜、癸二酸二异辛酯、乙烯基三甲氧基硅烷、三氯化铱均匀分散至异丙醇中,制得溶液;将所述溶液均匀喷涂至特定形状的钛金属电极表面;然后在氮气气氛保护下,将所述电极置入1200~1400℃环境下,热处理3~5min;然后对所述热处理后的电极再次喷淋所述溶液,待其自然冷却后,制得所述电极。
其中,fenio4:硝酸铜:癸二酸二异辛酯:乙烯基三甲氧基硅烷:三氯化铱的重量比为2:1:3:1:4。
所述微波净化步骤,在0.05~0.07mpa的氮气环境下,对所述电催化氧化步骤的废水进行微波净化处理。所述微波频率为3~6ghz,功率为450~600瓦,净化时间10~12min。
所述后处理步骤,将所述微波净化步骤后的废水,通过一次mbr膜处理,完成本发明的高浓度废水处理。所述mbr膜为亲水改性聚四氟乙烯微滤膜,孔径为0.05~0.7μm,膜通量10~15l/m2·h,水回流比为100~150%。
所述电极采用电极制造用喷淋装置加工而成,所述电极制造用喷淋装置包括:喷淋箱(1)、输送机(2)、喷淋单元和电极工件(14);所述输送机(2)为网带输送机;所述喷淋单元包括上下两个喷淋组件和回流组件;所述喷淋组件包括喷淋主管(3),所述喷淋主管(3)上设置有多个喷淋支管(4),所述喷淋支管(4)的端部设置有喷淋头(5),所述喷淋头(5)设置在喷淋箱(1)内;所述喷淋头(5)包括分水器(51),所述分水器(51)为空心半球形结构所述喷淋主管(3)的进水端与喷淋液桶(7)相连通;
所述喷淋箱(1)的两端设置有侧罩箱(11),所述侧罩箱(11)对应喷淋箱(1)两端的开口设置;所述侧罩箱(11)的底部倾斜;所述侧罩箱(11)的底部内侧设置有引流管(12),所述引流管(12)穿过喷淋箱(1)的侧壁,通过引流管(12)将侧罩箱(11)和喷淋箱(1)连通。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明的电催化氧化处理高浓度废水方法,对高浓度废水处理后,其cod去除率大于99.2%;
(2)本发明的电催化氧化处理高浓度废水方法,对高浓度废水处理后,其各项指标均已满足水处理排放标准,亦能够满足生产中的回用要求,无需对其进行后续处理即可回用至生产各个环节;
(3)本发明的电催化氧化处理高浓度废水方法,对高浓度废水处理后,其水质各指标见下表:
(4)本发明的电催化氧化处理高浓度废水方法,其添加的催化物质催化效果显著,且能够重复再利用,其添加的催化物质回用50次后,其催化性能无明显衰减,能够有效保持催化活性,提升废水处理效率,减少废水处理成本;
(5)本发明的电催化氧化处理高浓度废水方法,处理方式简便快捷,几乎无催化剂消耗,物料消耗少;
(6)本发明的电催化氧化处理高浓度废水方法,相比于现有废水处理技术,水处理效率提高13%~15%,能耗降低约20%;
(7)本发明的电催化氧化处理高浓度废水方法,其电催化氧化电极电流效率高,无结垢、损耗现象,无异常发热现象,能够长期保持电极性能;
(8)本发明的电催化氧化处理高浓度废水方法采用的电极制造用喷淋装置,能够有效提高喷淋的均匀性、全面性,提高电极表面涂层的均匀性,提高电极的质量和使用效果;
(9)本发明的电催化氧化处理高浓度废水方法采用的电极制造用喷淋装置,能够减少有效喷淋飞溅,减少原料浪费,可以实现原料的循环利用,降低生产成本,同时可见避免现场环境污染。
附图说明
图1是本发明的电极制造用喷淋装置的结构示意图;
图2是喷淋头的结构示意图;
图中,1-喷淋箱,2-网带输送机,3-喷淋主管,4-喷淋支管,5-喷淋头,51-分水器,52-喷嘴,6-喷淋泵,7-喷淋液桶,8-回流管,9-回流泵,10-过滤装置,11-侧罩箱,12-引流管,13-支柱,14-电极工件,15-加液口。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现说明本发明的具体实施方式。
实施例1
一种电催化氧化处理高浓度废水方法,包括以下步骤:预处理步骤、电催化氧化步骤、微波净化步骤、后处理步骤。
所述预处理步骤,调节待处理高浓度废水ph值至6.2,将负载有催化物质的hap颗粒投入待处理废水中,搅拌30min,所述搅拌转速为50rpm。
所述负载有催化物质的hap颗粒的制备方法,在丙酮环境下,投入活性物质:cofe2o4、硝酸镍、ti金属粉末、fenio4、ba(alo2)2,超声分散制得混合溶液后,将所述混合溶液加热至110℃,保温70min;然后将羟基磷灰石(hap)投入所述混合溶液中,保持所述混合溶液温度为80℃,搅拌50min,搅拌转速60rpm;然后将羟基磷灰石(hap)置入400℃环境下,高温煅烧活化2h,并在高温煅烧过程中,每隔20min将所述混合溶液喷洒到羟基磷灰石(hap)表面,每次所述混合溶液施用量为羟基磷灰石(hap)总质量的8%;即制得所述负载有催化物质的hap颗粒。
各物质施用量为cofe2o410份、硝酸镍6份、ti金属粉末10份、fenio418份、ba(alo2)215份;所述活性物质与所述羟基磷灰石(hap)的质量份比为3:7。
所述ti金属粉末,粉末粒度为300目。
所述羟基磷灰石(hap)粒度为100目。
所述电催化氧化步骤,在保持浸入负载有催化物质的hap颗粒的状态下,对所述预处理步骤后的高浓度废水进行电催化氧化,电催化氧化时间为40min。采用的电极为相同材质,并且每隔10min进行一次正负电极互换,电流强度为50a/m2,电压为5v。
所述电极为具有特定涂层的钛金属,所述电极为采用实施例4的电极制造用喷淋装置加工而成,所述电极形状是柱状。
所述电极,将fenio4、硝酸铜、癸二酸二异辛酯、乙烯基三甲氧基硅烷、三氯化铱均匀分散至异丙醇中,制得溶液;将所述溶液均匀喷涂至特定形状的钛金属电极表面;然后在氮气气氛保护下,将所述电极置入1200℃环境下,热处理3min;然后对所述热处理后的电极再次喷淋所述溶液,待其自然冷却后,制得所述电极。
其中,fenio4:硝酸铜:癸二酸二异辛酯:乙烯基三甲氧基硅烷:三氯化铱的重量比为2:1:3:1:4。
所述微波净化步骤,在0.05mpa的氮气环境下,对所述电催化氧化步骤的废水进行微波净化处理。所述微波频率为3ghz,功率为450瓦,净化时间10min。
所述后处理步骤,将所述微波净化步骤后的废水,通过一次mbr膜处理,完成本发明的高浓度废水处理。所述mbr膜为亲水改性聚四氟乙烯微滤膜,孔径为0.05μm,膜通量10l/m2·h,水回流比为100%。
实施例2
一种电催化氧化处理高浓度废水方法,包括以下步骤:预处理步骤、电催化氧化步骤、微波净化步骤、后处理步骤。
所述预处理步骤,调节待处理高浓度废水ph值至6.4,将负载有催化物质的hap颗粒投入待处理废水中,搅拌30min,所述搅拌转速为60rpm。
所述负载有催化物质的hap颗粒的制备方法,在丙酮环境下,投入活性物质:cofe2o4、硝酸镍、ti金属粉末、fenio4、ba(alo2)2,超声分散制得混合溶液后,将所述混合溶液加热至125℃,保温70min;然后将羟基磷灰石(hap)投入所述混合溶液中,保持所述混合溶液温度为80℃,搅拌55min,搅拌转速60rpm;然后将羟基磷灰石(hap)置入500℃环境下,高温煅烧活化2.5h,并在高温煅烧过程中,每隔20min将所述混合溶液喷洒到羟基磷灰石(hap)表面,每次所述混合溶液施用量为羟基磷灰石(hap)总质量的8%;即制得所述负载有催化物质的hap颗粒。
各物质施用量为cofe2o412份、硝酸镍8份、ti金属粉末12份、fenio420份、ba(alo2)216份;所述活性物质与所述羟基磷灰石(hap)的质量份比为3:7。
所述ti金属粉末,粉末粒度为300目。
所述羟基磷灰石(hap)粒度为120目。
所述电催化氧化步骤,在保持浸入负载有催化物质的hap颗粒的状态下,对所述预处理步骤后的高浓度废水进行电催化氧化,电催化氧化时间为50min。采用的电极为相同材质,并且每隔12min进行一次正负电极互换,电流强度为75a/m2,电压为6v。
所述电极为具有特定涂层的钛金属,所述电极为采用实施例4的电极制造用喷淋装置加工而成,所述电极形状是网状。
所述电极,将fenio4、硝酸铜、癸二酸二异辛酯、乙烯基三甲氧基硅烷、三氯化铱均匀分散至异丙醇中,制得溶液;将所述溶液均匀喷涂至特定形状的钛金属电极表面;然后在氮气气氛保护下,将所述电极置入1300℃环境下,热处理4min;然后对所述热处理后的电极再次喷淋所述溶液,待其自然冷却后,制得所述电极。
其中,fenio4:硝酸铜:癸二酸二异辛酯:乙烯基三甲氧基硅烷:三氯化铱的重量比为2:1:3:1:4。
所述微波净化步骤,在0.06mpa的氮气环境下,对所述电催化氧化步骤的废水进行微波净化处理。所述微波频率为5ghz,功率为500瓦,净化时间12min。
所述后处理步骤,将所述微波净化步骤后的废水,通过一次mbr膜处理,完成本发明的高浓度废水处理。所述mbr膜为亲水改性聚四氟乙烯微滤膜,孔径为0.05~0.7μm,膜通量13l/m2·h,水回流比为130%。
实施例3
一种电催化氧化处理高浓度废水方法,包括以下步骤:预处理步骤、电催化氧化步骤、微波净化步骤、后处理步骤。
所述预处理步骤,调节待处理高浓度废水ph值至6.5,将负载有催化物质的hap颗粒投入待处理废水中,搅拌30min,所述搅拌转速为80rpm。
所述负载有催化物质的hap颗粒的制备方法,在丙酮环境下,投入活性物质:cofe2o4、硝酸镍、ti金属粉末、fenio4、ba(alo2)2,超声分散制得混合溶液后,将所述混合溶液加热至135℃,保温70min;然后将羟基磷灰石(hap)投入所述混合溶液中,保持所述混合溶液温度为80℃,搅拌60min,搅拌转速60rpm;然后将羟基磷灰石(hap)置入550℃环境下,高温煅烧活化3h,并在高温煅烧过程中,每隔20min将所述混合溶液喷洒到羟基磷灰石(hap)表面,每次所述混合溶液施用量为羟基磷灰石(hap)总质量的8%;即制得所述负载有催化物质的hap颗粒。
各物质施用量为cofe2o413份、硝酸镍9份、ti金属粉末15份、fenio422份、ba(alo2)219份;所述活性物质与所述羟基磷灰石(hap)的质量份比为3:7。
所述ti金属粉末,粉末粒度为300目。
所述羟基磷灰石(hap)粒度为130目。
所述电催化氧化步骤,在保持浸入负载有催化物质的hap颗粒的状态下,对所述预处理步骤后的高浓度废水进行电催化氧化,电催化氧化时间为60min。采用的电极为相同材质,并且每隔15min进行一次正负电极互换,电流强度为90a/m2,电压为9v。
所述电极为具有特定涂层的钛金属,所述电极为采用实施例4的电极制造用喷淋装置加工而成,所述电极形状是环状。
所述电极,将fenio4、硝酸铜、癸二酸二异辛酯、乙烯基三甲氧基硅烷、三氯化铱均匀分散至异丙醇中,制得溶液;将所述溶液均匀喷涂至特定形状的钛金属电极表面;然后在氮气气氛保护下,将所述电极置入1400℃环境下,热处理5min;然后对所述热处理后的电极再次喷淋所述溶液,待其自然冷却后,制得所述电极。
其中,fenio4:硝酸铜:癸二酸二异辛酯:乙烯基三甲氧基硅烷:三氯化铱的重量比为2:1:3:1:4。
所述微波净化步骤,在0.07mpa的氮气环境下,对所述电催化氧化步骤的废水进行微波净化处理。所述微波频率为6ghz,功率为600瓦,净化时间12min。
所述后处理步骤,将所述微波净化步骤后的废水,通过一次mbr膜处理,完成本发明的高浓度废水处理。所述mbr膜为亲水改性聚四氟乙烯微滤膜,孔径为0.07μm,膜通量15l/m2·h,水回流比为150%。
实施例4
如图1和图2所示,所述电极加工采用的电极制造用喷淋装置,包括喷淋箱1、输送机2、喷淋单元和电极工件14;所述喷淋箱1的左右两端均设置有用于输送机2通过的开口。
所述电极工件14通过输送机2输送;所述输送机2为网带输送机,以便于电极工件14全方位喷淋;所述输送机2的两端设置有支柱13,通过支柱13支撑网带输送机2。
所述喷淋单元包括上下两个喷淋组件和回流组件;所述喷淋组件包括喷淋主管3,所述喷淋主管3上设置有多个喷淋支管4,所述喷淋支管4的端部设置有喷淋头5,所述喷淋头5设置在喷淋箱1内;所述喷淋头5包括分水器51,所述分水器51为空心半球形结构;所述分水器51与喷淋支管4相连通;所述分水器51的半圆形表面上均匀布置有若干喷嘴52,所述喷嘴52出水口设置有多个细孔,以使出液更加均匀。
上下两个喷淋组件的喷淋头5分别设置在电极工件14的上方和下方;上下两个喷淋组件的喷淋头5的喷淋方向相反,从而实现上喷淋组件的喷淋头5主要喷淋区为电极工件14的上方和侧部,下喷淋组件的喷淋头5主要喷淋区为电极工件14的下方和侧部,可以使喷淋更加均匀,且无死角;上下两个喷淋组件的喷淋头5相互错开设置,以达到更好的喷淋效果。
所述喷淋主管3的进水端与喷淋液桶7相连通;所述喷淋液桶7为方形桶或者圆形桶;所述喷淋液桶7上设置有加液口15,可以从加液口15补充喷淋液。
所述喷淋主管3上还设置有喷淋泵6。
所述回流组件包括回流管8,所述回流管8的进水端与喷淋箱1的底部连通,回流管8的出水端于喷淋液桶7连通;所述回流管8上靠近喷淋箱1的一端设置有过滤装置10,所述过滤装置10可拆卸,以方便更换。
所述回流管8上还设置有回流泵9。
为了减少喷淋过程中产生的飞溅,所述喷淋箱1的两端设置有侧罩箱11,所述侧罩箱11对应喷淋箱1两端的开口设置;所述侧罩箱11的侧部设置有输送机2通过的开口;所述侧罩箱11的底部倾斜。
所述侧罩箱11的底部内侧设置有引流管12,所述引流管12穿过喷淋箱1的侧壁,通过引流管12将侧罩箱11和喷淋箱连通,将侧罩箱12内的喷淋液回流至喷淋箱1中回收利用。
所述电极制造用喷淋装置工作原理:
工作时,电极工件14通过输送机2送至喷淋箱1中,打开喷淋泵6,通过上下喷淋组件的喷淋头5对电极工件14进行全方位喷淋,待喷淋结束后,通过输送机2运出,进行下一工序。
上述喷淋过程中,喷淋箱1的设置,使喷淋过程在封闭空间内进行,并且侧罩箱11和引流管12的设置,可以有效减少喷淋液飞溅,并且可以回收喷淋液,进行二次利用,不但避免了现场环境的污染,而且减少了原料的浪费,节约成本。
回流管8以及过滤装置10的设置,可以使将喷淋箱1内的过滤液过滤杂质后回流至喷淋液桶7内继续进行使用,简单的结构,可以实现喷淋液的循环利用。
实施例5
采用实施例1-3所述的电催化氧化处理高浓度废水方法进行废水处理试验,同时设置对比试验1-3,并对采用实施例1-3及对比例1-3所述的电催化氧化处理高浓度废水方法进行废水处理后的水质指标进行对比。
选用某化工厂高浓度废水作为试验水样,所述试验水样水质指标见下表:
对比例1:采用实施例2所述的电催化氧化处理高浓度废水方法,其不同之处在于:省略“前处理步骤、微波净化步骤及后处理步骤”,不向高浓度废水中添加“负载有催化物质的hap颗粒”,仅对高浓度废水进行“电催化氧化步骤”。
对比例2:采用实施例2所述的电催化氧化处理高浓度废水方法,其不同之处在于:省略“前处理步骤、微波净化步骤及后处理步骤”,不向高浓度废水中添加“负载有催化物质的hap颗粒”,仅对高浓度废水进行“电催化氧化步骤”,且“电催化氧化步骤”中采用未经特殊处理的铂金属电极。
对比例3:采用实施例2所述的电催化氧化处理高浓度废水方法,其不同之处在于:在其方法中,不向高浓度废水中添加“负载有催化物质的hap颗粒”,其他方法与实施例2所述的方法一致。
实施例1-3及对比例1-3的处理后的废水水质的各项检测指标对比情况见下表:
由上表数据可以看出,所述高浓度废水经本发明的方法处理后,cod去除率大于99.2%,各项指标均已满足国家排放标准,能够满足生产回用要求。
实施例6
设置对比试验4-6,对本发明的电催化氧化处理高浓度废水方法采用的催化剂性能及回用性能。
对比例4:采用实施例2所述的电催化氧化处理高浓度废水方法,其不同之处在于:所述方法中添加的“负载有催化物质的hap颗粒”为第10次使用。
对比例5:采用实施例2所述的电催化氧化处理高浓度废水方法,其不同之处在于:所述方法中添加的“负载有催化物质的hap颗粒”为第30次使用。
对比例6:采用实施例2所述的电催化氧化处理高浓度废水方法,其不同之处在于:所述方法中添加的“负载有催化物质的hap颗粒”为第50次使用。
选用与实施例1-3相同的试验水样进行水处理试验,对比例4-6的处理后废水cod去除率均大于99.0%,其他各项指标数值波动均不超过0.1%,其催化性能无明显变化。
经检测,本发明的电催化氧化处理高浓度废水方法,相比于现有废水处理技术,水处理效率提高13%~15%,能耗降低约20%。
除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种电催化氧化处理高浓度废水方法,其特征在于,包括以下步骤:预处理步骤、电催化氧化步骤、微波净化步骤、后处理步骤。
2.根据权利要求1所述的一种电催化氧化处理高浓度废水方法,其特征在于,所述预处理步骤,调节待处理高浓度废水ph值后,将负载有催化物质的hap颗粒投入待处理废水中,搅拌。
3.根据权利要求1所述的一种电催化氧化处理高浓度废水方法,其特征在于,所述预处理步骤中采用的负载有催化物质的hap颗粒,在丙酮环境下,投入活性物质:cofe2o4、硝酸镍、ti金属粉末、fenio4、ba(alo2)2,超声分散制得混合溶液后,将所述混合溶液加热至110~135℃,保温70min;然后将羟基磷灰石(hap)投入所述混合溶液中,保持所述混合溶液温度为80℃,搅拌50~60min,搅拌转速60rpm;然后将羟基磷灰石(hap)置入400~550℃环境下,高温煅烧活化2~3h,并在高温煅烧过程中,每隔20min将所述混合溶液喷洒到羟基磷灰石(hap)表面,每次所述混合溶液施用量为羟基磷灰石(hap)总质量的8%;即制得所述负载有催化物质的hap颗粒。
4.根据权利要求3所述的一种电催化氧化处理高浓度废水方法,其特征在于,各物质施用量为cofe2o410~13份、硝酸镍6~9份、ti金属粉末10~15份、fenio418~22份、ba(alo2)215~19份;所述活性物质与所述羟基磷灰石(hap)的质量份比为3:7。
5.根据权利要求1所述的一种电催化氧化处理高浓度废水方法,其特征在于,所述电催化氧化步骤,在保持浸入负载有催化物质的hap颗粒的状态下,对所述预处理步骤后的高浓度废水进行电催化氧化;采用的电极为相同材质,并且每隔10~15min进行一次正负电极互换。
6.根据权利要求1所述的一种电催化氧化处理高浓度废水方法,其特征在于,所述电催化氧化步骤采用的电极,将fenio4、硝酸铜、癸二酸二异辛酯、乙烯基三甲氧基硅烷、三氯化铱均匀分散至异丙醇中,制得溶液;将所述溶液均匀喷涂至特定形状的钛金属电极表面;然后在氮气气氛保护下,将所述电极置入1200~1400℃环境下,热处理3~5min;然后对所述热处理后的电极再次喷淋所述溶液,待其自然冷却后,制得所述电极。
7.根据权利要求6所述的一种电催化氧化处理高浓度废水方法,其特征在于,所述fenio4:硝酸铜:癸二酸二异辛酯:乙烯基三甲氧基硅烷:三氯化铱的重量比为2:1:3:1:4。
8.根据权利要求1所述的一种电催化氧化处理高浓度废水方法,其特征在于,所述微波净化步骤,在0.05~0.07mpa的氮气环境下,对所述电催化氧化步骤的废水进行微波净化处理;所述微波频率为3~6ghz,功率为450~600瓦,净化时间10~12min。
9.根据权利要求1所述的一种电催化氧化处理高浓度废水方法,其特征在于,所述后处理步骤,将所述微波净化步骤后的废水,通过一次mbr膜处理;所述mbr膜为亲水改性聚四氟乙烯微滤膜,孔径为0.05~0.07μm,膜通量10~15l/m2·h,水回流比为100~150%。
10.根据权利要求6所述的一种电催化氧化处理高浓度废水方法,其特征在于,所述电极采用电极制造用喷淋装置加工而成,所述电极制造用喷淋装置包括:喷淋箱(1)、输送机(2)、喷淋单元和电极工件(14);所述输送机(2)为网带输送机;所述喷淋单元包括上下两个喷淋组件和回流组件;所述喷淋组件包括喷淋主管(3),所述喷淋主管(3)上设置有多个喷淋支管(4),所述喷淋支管(4)的端部设置有喷淋头(5),所述喷淋头(5)设置在喷淋箱(1)内;所述喷淋头(5)包括分水器(51),所述分水器(51)为空心半球形结构所述喷淋主管(3)的进水端与喷淋液桶(7)相连通;
所述喷淋箱(1)的两端设置有侧罩箱(11),所述侧罩箱(11)对应喷淋箱(1)两端的开口设置;所述侧罩箱(11)的底部倾斜;所述侧罩箱(11)的底部内侧设置有引流管(12),所述引流管(12)穿过喷淋箱(1)的侧壁,通过引流管(12)将侧罩箱(11)和喷淋箱(1)连通。
技术总结