本发明专利技术公开了一种去除废水中苯类化合物并回收聚合物的方法与装置。所述方法为：将一对工作电极和对照电极置于废水槽中，采用电聚合将对废水槽中含有苯类化合物的废水进行处理，废水中的苯类化合物聚合成膜，然后提高对工作电极施加的电压，采用错流冲洗使聚合膜脱落，过滤废水将过滤所得的聚合膜回收利用。本发明专利技术与传统电催化相比，电流效率极大提升，苯类化合物也得到充分的资源化再利用，最终实现苯类废水的无害化处理。苯类废水的无害化处理。苯类废水的无害化处理。
【技术实现步骤摘要】
一种去除废水中苯类化合物并回收聚合物的方法与装置
[0001]本专利技术涉及一种利用电化学的方法将苯类化合物聚合后从废水中去除并回收聚合物的方法，属于电化学处理废水及进行资源回收的
技术介绍
[0002]随着生态文明社会建设的持续推进，人们对于生态健康的关注越来越高。苯类物质即使浓度很低也会导致蛋白质失活，可能会通过富集作用最终危害人类身体健康。因此开发一种能耗低，去除率高的含苯类化合物废水处理技术相当重要。
[0003]处理含苯类化合物废水主要有两个途径。一是通过氧化分解等化学反应的方式把苯类物质转化为无毒的其它产物，消除苯类物质的毒性，降低废水中苯类物质的浓度到排放标准规定的最高允许浓度值以下，直接排放，此种途径主要针对苯类物质浓度较低的废水；二是通过物理法提取废水中的苯类物质，通过溶剂萃取将苯类物质进行回收，常用的萃取剂是苯、重苯、重溶剂油，取代乙酰胺N503、醋酸乙酯、异丙醚、苯乙酮、磷酸三甲酚等，此种途径主要针对苯类物质浓度较高的废水。
[0004]电催化氧化处理有机废水经过近20年的研究，对于各种难降解有机污染物均取得了良好的处理效果，而且具备有一系列其他处理方法不具备的优势，诸如不必添加药剂、工艺操作条件简单、占地面积小等等。但是电催化法处理苯类废水依然以实验研究为主，由于一些显而易见的不足和缺陷，限制了这一方法的广泛应用。以含酚废水为例，本身的毒性决定其难生物降解特性，近年来使用电催化氧化法进行苯酚废水处理的研究时有报道。在这些报道中，苯酚在阳极上的电化学聚合现象屡见不鲜。苯类化合物聚合成膜后贴附在阳极上，对于聚合物与阳极基体的分离通常采用刮削分离，化学试剂分离和热力分解法分离。这些方法在工程应用上都有着局限性，刮削分离在较大规模的应用中很难实现，并对阳极材料产生损伤。化学试剂分离和热力分解法分离则需要外加试剂或者加热阳极极板，需要大量额外能源的投入，成本高昂。
技术实现思路
[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种利用电化学法将苯类化合物聚合覆盖在阳极上将苯类化合物从废水中去除，后续通过析氧反应及水力冲刷的方法使得聚合物脱落，对其进行回收的方法，即利用电化学技术对含苯类化合物废水进行处理。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术采取以下技术方案：
[0007]一种去除废水中苯类化合物并回收聚合物的方法，其特征在于，将一对工作电极和对照电极置于废水槽中，采用电聚合将对废水槽中含有苯类化合物的废水进行处理，废水中的苯类化合物聚合成膜，然后提高对工作电极施加的电压，采用错流冲洗使聚合膜脱落，过滤废水将过滤所得的聚合膜回收利用。
[0008]优选地，所述苯类化合物聚合成膜的具体步骤为：在含有苯类化合物的废水中，加入硫酸盐作为电解质，调节pH值，然后对工作电极和对照电极施加电压，使苯类化合物聚合
成膜。
[0009]更优选地，所述废水中苯类化合物的浓度为100～10000mg/L；所述硫酸盐为硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁中的至少一种；硫酸盐的加入量为0.05～0.1mol/L。
[0010]更优选地，所述pH值pH控制在7～10，pH值的调节剂采用碱或酸，所述碱采用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁中的至少一种，所述酸采用硫酸。酸性调节时不宜采用盐酸，以免析出氯气阻碍苯类聚合反应进行并存在一定安全隐患。
[0011]优选地，所述电聚合时对工作电极和对照电极施加的电压低于工作电极的析氧电位；然后提高对工作电极和对照电极施加的电压至超过工作电极的析氧电位，工作电极逐渐析出氧气，减弱聚合膜与工作电极之间的界面结合力。
[0012]优选地，所述的工作电极为析氧电位低于3.5V的电极材料，工作电极的面积(此处指电极单侧的表面积)与废水的体积比为1cm2：1～5cm3，其比值不宜过高或过低，否则可能造成资源的浪费或苯类化合物聚合成膜速率过低；利用直流电源施加电压，所施加的电压为1～5V，进行1～24h的持续处理；然后提高对工作电极施加的电压至5～10V。
[0013]更优选地，所述的工作电极为不锈钢电极，铜电极，钛电极，钌电极，铱电极，钛基氧化物电极，铂电极或石墨电极。
[0014]优选地，所述错流冲洗的水流流速为1～2m/s，持续5～30min。
[0015]本专利技术还提供了一种去除废水中苯类化合物并回收聚合物的装置，其包括与废水进口连通的废水槽，废水槽内设有对照电极、工作电极，对照电极、工作电极分别与直流电源的负极、正极连接；废水槽内还设有用于对工作电极冲刷的水力冲刷装置，水力冲刷装置与输送泵连通；废水槽底部通过柱塞泵与过滤装置连接。
[0016]优选地，所述的过滤装置采用50～100目/cm2的滤布滤池。废水经过滤后接续传统生物处理方式或其余废水处理设备进一步处理后，达标后排放。采用柱塞泵、螺杆泵或往复泵进行输送，不宜采用离心泵，避免破碎苯类聚合物。
[0017]本专利技术围绕苯类化合物电聚合反应及析氧反应专利技术一种方法将苯类化合物从水中去除并对聚合物进行回收。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0019](1)本专利技术阳极析氧反应对聚合物进行脱落并加以回收利用，与化学试剂法，热力分解法脱落技术相比，不仅节省了脱膜工序，还提高了脱膜效率。
[0020](2)本专利技术采用聚合成膜的方法将苯类化合物从废水中出去，具有可达标性。一般高级氧化工艺将苯类化合物彻底矿化需要消耗大量电能。而苯类化合物聚合生成聚合物反应壁垒低，提高了电能利用效率，减少了电能损耗。降低了高浓度苯类废水毒性，并对废水中苯类聚合物进行回收利用。
[0021](3)本专利技术可采用阳极材料包括不锈钢电极，钛电极，钛基氧化物电极，铂电极，石墨电极和铜电极，材料选择宽泛，价格相比于BDD电极相对廉价，具有推广使用的可能性。
附图说明
[0022]图1为本专利技术提供的去除废水中苯类化合物并回收聚合物的方法的流程图；
[0023]图2为本专利技术提供的去除废水中苯类化合物及回收聚合物的装置的示意图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0025]如图1所示，为本专利技术提供的去除废水中苯类化合物并回收聚合物的方法：
[0026]一种去除废水中苯类化合物并回收聚合物的方法，其特征在于，将一对工作电极和对照电极置于废水槽中，在含有苯类化合物的废水中，加入硫酸盐作为电解质，调节pH值，然后对工作电极和对照电极施加电压，使苯类化合物聚合成膜；然后提高对工作电极施加的电压，采用错流冲洗使聚合膜脱落，过滤废水将过滤所得的聚合膜回收利用。
[0027]所述废水中苯类化合物的浓度为100～10000mg/L；所述硫酸盐为硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁中的至少一种；硫酸盐的加入量为0.05～0.1mol/L。所述pH值pH控制在7～10，pH值的调节剂采用碱或酸，所述碱采用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁中的至少一种，所述酸采用硫酸。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种去除废水中苯类化合物并回收聚合物的方法，其特征在于，将一对工作电极和对照电极置于废水槽中，采用电聚合将对废水槽中含有苯类化合物的废水进行处理，废水中的苯类化合物聚合成膜，然后提高对工作电极施加的电压，采用错流冲洗使聚合膜脱落，过滤废水将过滤所得的聚合膜回收利用。2.如权利要求1所述的去除废水中苯类化合物并回收聚合物的方法，其特征在于，所述苯类化合物聚合成膜的具体步骤为：在含有苯类化合物的废水中，加入硫酸盐作为电解质，调节pH值，然后对工作电极和对照电极施加电压，使苯类化合物聚合成膜。3.如权利要求2所述的去除废水中苯类化合物并回收聚合物的方法，其特征在于，所述废水中苯类化合物的浓度为100～10000mg/L；所述硫酸盐为硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁中的至少一种；硫酸盐的加入量为0.05～0.1mol/L。4.如权利要求2所述的去除废水中苯类化合物并回收聚合物的方法，其特征在于，所述pH值pH控制在7～10，pH值的调节剂采用碱或酸，所述碱采用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁中的至少一种，所述酸采用硫酸。5.如权利要求1所述的去除废水中苯类化合物并回收聚合物的方法，其特征在于，所述电聚合时对工作电极和对照电极施加的电压低于工作电极的析氧电位；然后提高对工作电极和对照电极施加的电压至超过工作电极的析氧电位，工作电极逐渐...
【专利技术属性】
技术研发人员：李方，王绍贤，沈忱思，孙松美，金中平，
申请(专利权)人：上海集承环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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