一种解决电化学阴极结垢的方法技术

本发明专利技术提出一种解决阴极结垢的方法，为解决电催化过程中阴极结垢的现象，以及随之引发的一系列问题如反应器堵塞、电流效率低或粒子电极板结等，还会增加反冲洗过程中布气后滞及布气不均，导致局部反冲洗强度不足引起滤料板结、运行压力高、过水不畅等一系列运行管理问题。针对上述种种问题，提出了一种解决阴极结垢的方法。大量实验现象证明已长期使用的反应器使用本发明专利技术所提出的反冲洗方法后明显阴极表面结垢物减少，新建的反应器使用本发明专利技术所提出的反冲洗方法后没有明显阴极结垢物沉积。出的反冲洗方法后没有明显阴极结垢物沉积。出的反冲洗方法后没有明显阴极结垢物沉积。

【技术实现步骤摘要】
一种解决电化学阴极结垢的方法


[0001]本专利技术专利对电化学阴极结垢现象的解决方法。可用于污废水厂的深度处理单元。

技术介绍

[0002]电化学工艺是在外加电场的作用下，在电化学反应器内，通过化学反应、电化学过程或物理过程，产生大量的自由基，利用自由基的强氧化特性对污废水中的污染物进行降解。污染物在电极上发生直接电化学反应或间接电化学转化从而被减少或去除。电化学水处理技术目前已经广泛应用于处理化工、染料、生物制药等行业产生的废水。由于有机废水的复杂性，不可能用单一方法完全去除掉水中难降解物质，许多学者开始用各种方法与电化学反应耦合探究新的可能，如三维电化学反应器、电化学生物反应器、电芬顿反应、臭氧-电化学耦合反应器、电磁耦合反应器等。
[0003]电化学在治理污水中具有许多优势，该法一般无需添加化学用剂，可较好的避免二次污染，占地面积少，操作简便，污泥量少。但其一直未被广泛利用的主要原因之一就是电化学反应过程中的阴极结垢现象较为严重，容易导致诸多问题如：(1)如附图1所示的纵向布置的电化学生物滤池在反冲洗过程中，由阴极板上结垢经常出现布水布气不均匀，局部区域反冲洗强度过大，经常出现布水存在滞后性，靠近进气端局部区域先行布水布气甚至强度远超设计强度，而其它区域布水布气存在明显的滞后性且强度也极度不均匀；(2) 如附图2所示的三维电芬顿反应器中，由于阴极板上结垢导致反应器堵塞、电流效率低、粒子电极板结；(3) 如附图3所示的环状扩大阳极电化学生物滤池在反冲洗过程中，由中心阴极柱上结垢导致过多沉积至反应器下方，导致反应器堵塞、电流效率低、粒子电极板结、承托层与滤料层混床等问题。种种现象让日常生产运营工作疲惫不堪。目前急需解决阴极结垢的方法来彻底解决现状问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种解决阴极结垢的方法，以解决阴极结垢引发的一系列问题如反应器堵塞、电流效率低或粒子电极板结等，还会增加反冲洗过程中布气后滞及布气不均，导致局部反冲洗强度不足引起滤料板结、运行压力高、过水不畅等一系列运行管理问题。专利技术了一种解决电化学曝气生物滤池阴极结垢的方法。
[0005]本专利技术提出可对涉及电化学工艺处理污废水过程中定时进行反冲洗，进行反冲洗时交换阴阳极，反冲洗阶段阴极板变为阳极，表面产生氧气，与反冲洗方法过程中向上的冲洗力合成足以脱落结垢物的剪切力，脱落物随反冲洗出水流出，所以交换阴阳极后应增加气洗时间，实验数据证明，气洗时间应为5~8min，气-水联合冲洗时间为7~10min。
[0006]大量实例证明，本专利技术提出的方法可以有效的解决涉及电化学工艺处理污废水过程中阴极结垢问题。
[0007]本专利技术的特征在于：
1. 在对涉及电化学工艺处理污废水的装置进行定时反冲洗，进行反冲洗时交换阴阳极；对反应器进行气洗5~8分钟；气-水联合冲洗7~10分钟；水洗8~10分钟，最后再次交换阴阳极。
[0008]2. 每个反应器在其电源处设置一个交换电极的换向器，用以控制反应器中电极的交换过程。
[0009]3. 反冲洗时反应体系内的电压强度为30~100V。
[0010]4. 反冲洗时气洗时间为5~8分钟，其中空气冲洗强度为12L~16L/m2•
s。
[0011]5. 反冲洗时气-水联合冲洗时间为7~10分钟，其中空气冲洗强度为12L~16L/m2•
s；水冲洗强度为4L~6L/m2•
s。
[0012]6. 反冲洗时水洗时间为8~10分钟，其中水冲洗强度为4L~6L/m2•
s。
[0013]7. 反冲洗的间隔应为5~12天。
附图说明
[0014]如附图1所示为具体实施案例1的反应器示意图。
[0015]如附图2所示为具体实施案例2的反应器示意图。
[0016]如附图3所示为具体实施案例3的反应器示意图。
[0017]如附图4所示为具体实施案例3的反应器俯视图。
具体实施方式
[0018]下面结合实际对本专利技术做进一步详细的描述，但专利技术的实施方式不限于此。
[0019]实施案例1如附图1所示的横向布置的三维电芬顿反应器：污废水从进水口（1）处进水，进水处伴有曝气装置（2），向上流经过承托层（3）后进入三维电芬顿反应器主体部分：颗粒电极（4）在电极板（5）（6）的作用下成为一个个微电极有效提升了有机物的去除率。然而在反冲洗过程中，由阴极板上结垢导致反应器堵塞、电流效率低、粒子电极板结。使用本专利技术提出的解决方法，反冲洗时利用电流换向器（8）交换阴阳极，对反应器进行气洗5~8分钟；气-水联合冲洗7~10分钟；水洗8~10分钟，最后再次交换阴阳极。大量实验现象证明已长期使用的反应器使用本专利技术所提出的反冲洗方法后明显阴极表面结垢物减少，新建的反应器使用本专利技术所提出的反冲洗方法后没有明显阴极结垢物沉积。
[0020]实施案例2如附图2所示的纵向布置的三维电化学生物滤池滤池：污废水从进水口（1）处进水，向上流经过承托层（2）后进入电化学曝气生物滤池主体部分：颗粒生物滤料（4）在电极板（5）的作用下成为一个个微电极有效提升了难生物降解有机物的去除率。然而在反冲洗过程中，由阴极板上结垢经常出现布水布气不均匀，局部区域反冲洗强度过大，经常出现布水存在滞后性，靠近进气端局部区域先行布水布气甚至强度远超设计强度，而其它区域布水布气存在明显的滞后性且强度也极度不均匀。使用本专利技术提出的反冲洗方法，反冲洗时利用电流换向器（7）交换阴阳极，对反应器进行气洗5~8分钟；气-水联合冲洗7~10分钟；水洗8~10分钟，最后再次交换阴阳极。大量实验现象证明已长期使用的反应器使用本专利技术所提出的解决方法后明显阴极表面结垢物减少，新建的反应器使用本专利技术所提出的反冲洗方法后
没有明显阴极结垢物沉积。
[0021]实施案例3如附图3所示的环状扩大阳极电化学生物滤池滤池，该反应器的俯视图如附图4所示：污废水从进水口（1）处进水，进水处伴有曝气装置（2），向上流经过承托层（3）后进入电化学曝气生物滤池主体部分：颗粒生物滤料（4）在电极板（5）（6）的作用下成为一个个微电极有效提升了难生物降解有机物的去除率。然而在反冲洗过程中，由中心阴极柱上结垢导致过多沉积至反应器下方，导致反应器堵塞、电流效率低、粒子电极板结、承托层与滤料层混床等问题。使用本专利技术提出的解决方法，反冲洗时利用电流换向器（8）交换阴阳极，对反应器进行气洗5~8分钟；气-水联合冲洗7~10分钟；水洗8~10分钟，最后再次交换阴阳极。大量实验现象证明已长期使用的反应器使用本专利技术所提出的反冲洗方法后明显阴极表面结垢物减少，新建的反应器使用本专利技术所提出的反冲洗方法后没有明显阴极结垢物沉积。
[0022]以上内容是结合具体的实施方式对本专利技术所做的进一步详细的说明，但不是表示本专利技术的具体实施方式是局限于这些实例。对于本专利技术所属拘束领的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或是替换，都应视为属于本专利技术的保护范围。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种解决电化学阴极结垢的方法，其特征在于：可对涉及电化学处理工艺定时进行反冲洗，进行反冲洗时依次进行交换阴阳极、气洗、气-水联合冲洗和水洗，最后再次交换阴阳极。2.一种如权利要求1所述的解决电化学阴极结垢的方法，其特征在于：控制反应器中电极的交换过程的方法是在每个反应器在其电源处设置一个交换电极的换向器，或是手动交换电极。3.一种如权利要求1所述的解决电化学阴极结垢的方法，其特征在于：反冲洗时反应体系内的电压强度为30~100V。4.一种如权利要求1所述的解决电化学阴极结垢的方法，其特征在于：反冲洗时气洗时间为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯岩，卢玉玉，吴心玥，周海琳，任昊成，于海峰，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：