一種通過電化學電極設備處理水的工藝制造技術

一種通過電化學電極設備處理水的工藝，所述工藝的設備中包括至少一個電化學電極，所述電化學電極包含適合的電極板，步驟如下：使含不良溶解物的水通過至少一個所述電化學電極，在所述電化學電極中通過一個直流電流，以破壞所述進水中所述不良溶解物，從而產出一股含有所述不良溶解物濃度更低的產水。電化學電極中所述直流電流將通過一個特定的電源控制程序進行調節，這個控制程序至少包括以下一次電流的循環：向電化學電極中通入預設的恒定電流，并運行一段時間；接著在保持電化學電極中電流絕對值的前提下通入反向的恒定電流，使正負極反轉進行倒極；接著電化學電極運行一段時間的恒定電流。本發明專利技術的優勢包括，建造成本和運行成本更低，能可靠的處理廢水并產出含有低濃度或者極低濃度所有種類或絕大多數種類溶解有機物的產水。其處理后的廢水所含氨氮的濃度非常低。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及被污染水處理
，尤其是涉及一種通過電化學設備處理廢水的工藝。使用此專利技術可以幾乎完全破壞廢水中存在的不良溶解物，這些溶解物可能是有機的或者無機的，處理后的水中含有低或非常低含量的上述不良溶解物的產水。環境中的有毒有害有機物，特別是可能影響人體健康的物質，已經成為一個越來越受關注的問題。一種叫做“高級氧化處理”(AOP)的特殊水處理工藝在去除：含有有毒有機物和有毒無機物的飲用純凈水、自來水、地表水、被污染的地下水、經過處理后的市政廢水、工業廢水的處理方面變得具有競爭優勢。“電化學高級氧化工藝(EAOP)就是AOP衍生的眾多工藝中的一種。本專利技術涉及到一種在EAOP工藝中控制電源的方法，此工藝可以提高處理效果并顯著的提高此工藝的性價比。本專利技術的有益效果可以總結如下：1)新工藝的第一個優勢是，相比其他可去除和破壞不良溶解物的水處理工藝，它的建造成本和運行成本更低；2)新工藝的第二個優勢是，它能可靠的處理進水產出含有低濃度或者極低濃度所有種類或絕大多數種類溶解有機物的產水；3)新工藝的第三個優勢是，其處理后的廢水所含氨氮的濃度非常低；4)新工藝的第三個優勢是，其處理后的廢水中特定幾種無機物的濃度非常低，如硫化物和氰化物。5)新工藝的一個目標是，在不需要任何進一步處理的條件下，將高濃度廢水中上述不良溶解物破壞，使其濃度降低到可達標排放的標準以內，從而可以直接排放到環境中；6)新工藝的一個目標是，電化學電極運行時在任何條件下都能夠保證提供充足的羥基自由基；7)新工藝的一個目標是，它不需要“嚴格控制”，它可以適應進水水質的變化；8)新工藝的一個優勢是，它的效率極高，其能耗比其他相似的電化學氧化工藝低很多。本專利技術其他重要的目標、特性以及其他的優勢將通過下文詳細描述，附加說明和附帶圖紙進一步展示。附圖說明：為了讓讀者更為完整的理解本專利技術，以及本專利技術新的特性和優勢，請結合參考以下附圖：圖1為本專利技術新的廢水氧化工藝應用于不同領域的不同進水的通用流程圖；圖2為本專利技術工藝中的電化學電極的電源供電圖；圖3為本專利技術新的廢水氧化工藝應用于不同領域的不同廢水的另一種可以備選的通用流程圖。上述圖紙僅為示范，其包含的處理因素可能根據實際情況被省略或添加。申請人試圖使用圖紙能夠至少展現出對于理解本專利技術的各個方面特點的重要元素。但在具體的特定環境下，多種其他的工藝步驟也可能被使用，以構成一個完整的廢水處理系統。圖1：為一個工業廢水作為進水應用本氧化工藝的總流程圖。含不良溶解物的進水10被儲存于水箱12中。此高濃度廢水接著被打入泵20的入口，接著到電化學電極30的入口。在高濃度廢水到達電化學電極入口前，氧氣22被注入到進水中以提高廢水中溶解氧的濃度。電化學電極30包括最少有2片使用摻硼金鋼石(BDD)材料加工的電極板，布置按照可使進水從兩個電極板中流過并充分接觸兩個電極板。通常來講，電化學電極會含有幾對平行排列的摻硼金剛石電極板，廢水可平行流過。電源40與電化學電極連接，通過電極間的電流依據圖2所述控制，電流通過電極板后與進水接觸。當被部分處理的進水流出電化學電極后，將回流到水箱12中。此進水再循環到電化學電極中數次，直至不良溶解物的濃度降低到要求值，此時電化學電極的水泵斷電，水箱中的液體被送入排水口16.破壞不良溶解物的速度可以通過增加電化學電極的數量。在系統中增加第二個電化學電極如圖中虛線所示。水流在電化學電極內循環的過程中，水溫會升高。冷卻水14被送入水箱的熱交換器中去除熱量并維持進水溫度在要求的值。圖2：為應用于本專利技術一個實例中加入到電化學電極上電流的電路圖，它顯示了加在電化學電極上電流電路控制的流程圖。此電路圖的關鍵特性可描述為：CC1：時間點T0和T1之間，在所述電化學模塊上施加一段時間的恒定電流；所述恒定電流ICC1的大小可由多種方法確定，甚至僅為經驗估計；倒極：在時間T1的CC1階段，將加在所述電化學電極上電流的正負極進行倒極；CC2：時間點T2和T3之間，在所述電化學電極上施加一段時間的恒定電流；供應到模塊的電流值等于MFxICC1，MF是一個調整系數，由上一個供電程序循環中讀取的電勢差值與規定數值比較計算得出；倒極：在時間點T3的CC2階段，將加在所述電化學電極上電流的正負極進行倒極；在第二次電極倒極之后，重復執行上述流程。多次重復，直到將不良溶解物降低到要求的值。圖3：為另一個工業廢水作為進水應用本氧化工藝的總流程圖：含不良溶解物的進水50被送入進水箱51中。這些進水接著被泵60送到電化學電極70的入口。在泵出口氧氣61被注入到進水中以提高溶解氧的濃度。電化學電極70包括至少包含2片使用摻硼金鋼石(BDD)加工的電極板，按照能使進水從兩個電極板間流過并充分接觸兩個電極板的方式設置。通常來講，電化學電極會含有幾對電極板，在進水流過的通道兩側平行排列。電源90與電化學電極連接，通過電極的電流依據圖2所述控制通過電極板與進水接觸。當進水通過電化學電極后，部分被處理的進水中需要注入氧氣以保證廢水中的溶解氧有足夠濃度，接著再將進水送到另一個電化學電極71的入口。電化學電極71和電化學電極70相似，被連接到電源91上，電源91的控制方式與電源90完全一樣。當流出第二個電化學電極后，進水又被打入相似的電化學電極72進行處理，直至將不良溶解物降低到可排放值以下，并被從排放出口100處排出。電化學電極72和電化學電極70相似，被連接到電源92上，電源92的控制方式完全與電源90相同。額外的氧氣投加63和泵64按要求安裝，以維持整個系統的溶解氧濃度充足。隨著進水通過每個電化學電極，其溫度會升高。在系統中需要安裝熱交換器80，降低廢水的溫度。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種通過電化學設備處理水的工藝，其特征在于，所述工藝的設備中包括至少一個電化學電極，所述電化學電極包含適合的電極板。所述工藝的流程包括步驟如下：a)提供一股含不良溶解物的水作為進水，所述不良溶解物包括任意一種或幾種以下物質：i)有機物種類或分子ii)氨氮iii)有機氮iv)無機硫化物v)有機硫化物b)使步驟a)中的所述進水通過至少一個所述電化學電極，并使所述進水接觸到所述電化學電極中的電極板；c)在所述電化學電極中通過一個直流電流，以破壞所述進水中所述的不良溶解物，從而產出一股含有所述不良溶解物濃度更低的產水。電化學電極中所述直流電流將通過一個特定的電源控制程序進行調節，這個控制程序包括：至少一次在預設的電壓下通入一個恒定的直流電流，從而由此計算出一個系數，用于調整后續階段所應通入的直流電流；d)或者將步驟c)中通過至少一個所述電化學電極之后含有所述不良溶解物濃度更低的產水回流到步驟b)點前，經過步驟b)后再次流過所述電化學電極，從而形成一個對所述進水中含有所述不良可溶解物進行循環處理的處理過程；直到將所述進水中不良溶解物的濃度處理到設計的要求；或者將步驟c)中通過至少一個所述電化學電極之后含有所述不良溶解物濃度更低的產水打入另外的電化學電極，加在所述另外的電化學電極的電流控制方式與上述步驟c)的控制方式相同，從而形成一個對所述進水中含有的所述不良溶解物進行延長處理的處理過程；直到將所述進水中不良溶解物的濃度降低到設計的要求。或者聯合使用上述兩種方式。...

【技術特征摘要】
1.一種通過電化學設備處理水的工藝，其特征在于，所述工藝的設備中包括至少一個電化學電極，所述電化學電極包含適合的電極板。所述工藝的流程包括步驟如下：a)提供一股含不良溶解物的水作為進水，所述不良溶解物包括任意一種或幾種以下物質：i)有機物種類或分子ii)氨氮iii)有機氮iv)無機硫化物v)有機硫化物b)使步驟a)中的所述進水通過至少一個所述電化學電極，并使所述進水接觸到所述電化學電極中的電極板；c)在所述電化學電極中通過一個直流電流，以破壞所述進水中所述的不良溶解物，從而產出一股含有所述不良溶解物濃度更低的產水。電化學電極中所述直流電流將通過一個特定的電源控制程序進行調節，這個控制程序包括：至少一次在預設的電壓下通入一個恒定的直流電流，從而由此計算出一個系數，用于調整后續階段所應通入的直流電流；d)或者將步驟c)中通過至少一個所述電化學電極之后含有所述不良溶解物濃度更低的產水回流到步驟b)點前，經過步驟b)后再次流過所述電化學電極，從而形成一個對所述進水中含有所述不良可溶解物進行循環處理的處理過程；直到將所述進水中不良溶解物的濃度處理到設計的要求；或者將步驟c)中通過至少一個所述電化學電極之后含有所述不良溶解物濃度更低的產水打入另外的電化學電極，加在所述另外的電化學電極的電流控制方式與上述步驟c)的控制方式相同，從而形成一個對所述進水中含有的所述不良溶解物進行延長處理的處理過程；直到將所述進水中不良溶解物的濃度降...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李艷波，
申請(專利權)人：李艷波，
類型：發明
國別省市：北京;11