一種自產雙氧水電解水處理裝置制造方法
【專利摘要】一種自產雙氧水電解水處理裝置，采用直流穩壓電源供電，包括電解槽，所述電解槽由陰極液室、陽極液室和Nafion膜組成，陰極液室和陽極液室由Nafion膜隔開，陰極和陽極緊貼在Nafion膜兩側，其特征在于：所述陰極液室內正對著陰極布置至少3根空氣管道，空氣管道另一端連接空氣泵，陰極液室底部連接水流管道，水流由頂部流出，再經管道連接至陽極液室底部，水流由下向上運動，于頂部流出。本發明可以在達到電過氧化氫催化氧化進行水處理的同時，實現過氧化氫的同步產生，從而省去了過氧化氫的投加，有效的降低了單位運行成本。而且對微污染水和工業廢水處理、以及污水深度處理有著非常顯著的效果。
【專利說明】一種自產雙氧水電解水處理裝置
【技術領域】
[0001] 本發明屬于水污染控制【技術領域】，具體涉及一種采用電解方法實現水處理的新型 裝直。
【背景技術】
[0002] 隨著經濟社會的持續發展，將不可避免的產生各種各樣的污染物，進而帶來不同 程度的水污染問題，電催化氧化技術是目前水處理領域研究的熱點方向之一，無論在污水 處理還是給水處理方面均有著巨大的潛在利用價值。過氧化氫又稱雙氧水，化學式為Η202， 本身是一種清潔氧化劑，反應產物為氧氣和水，電Η 202催化氧化是指電解過程中投加 η2ο2， Η202在陽極破壞作用下生成氧化性極強的羥基自由基將污染物氧化分解，由此衍生出的有 電Fenton工藝等。但由于過氧化氫本身價格比較昂貴、不宜長途運輸、不穩定易分解等，在 實際運行中單位處理成本較高，從而導致電H 202催化氧化的應用范圍受到極大限制，故尋 求一種本身能夠產生過氧化氫的電催化氧化裝置非常有必要。
[0003]目前過氧化氫的生產工藝主要有電解硫酸法、蒽醌法、異丙醇氧化法、氫氧直接合 成法、燃料電池法和氧陰極還原法等，工業生產主要采用蒽醌法。氧陰極還原法生產過氧化 氫是一種較新的工藝，是指在陰極處通入氧氣或空氣，使其作為電子受體得電子而生成過 氧化氫。
【發明內容】
[0004] 為了降低電H202催化氧化的單位處理成本，拓展其應用范圍，本發明將電催化氧 化和氧陰極還原法制過氧化氫兩種技術融合起來，提供了一種新型的電催化氧化裝置，即 一種自產雙氧水電解水處理裝置。
[0005] 本發明的目的通過以下技術方案實現： 一種自產雙氧水電解水處理裝置，采用直流穩壓電源供電，核心為電解槽，所述電解槽 由陰極液室、陽極液室和Nafion膜組成，陰極液室和陽極液室由Nafion膜隔開，陰極和陽極 緊貼在Nafion膜兩側，所述陰極液室內正對著陰極設置至少3根空氣管道，空氣管道另一端 連接空氣泵，陰極液室底部連接水流管道，原水由原水泵打入，經陰極液室頂部流出后由管 道連接進入陽極液室底部，最后由陽極液室頂部流出。
[0006] 所述陰極采用C/PTFE氣體擴散陰極，陽極采用鈦網。
[0007] 所述水流管道連接原水泵。
[0008] 所述空氣管道末端距陰極表面0· 5cm。
[0009] 本發明可以在達到電H202催化氧化進行水處理的同時，實現過氧化氫的同步產 生，從而省去了過氧化氫的投加，有效的降低了單位運行成本。而且對微污染水和工業廢水 處理、以及污水深度處理有著非常顯著的效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010] 圖1是本發明的俯視圖。
[0011] 圖2是本發明的正視圖。
【具體實施方式】
[0012] 一種自產雙氧水電解水處理裝置，采用直流穩壓電源供電，核心為電解槽，所述電 解槽由陰極液室9、陽極液室10和Nafion膜7組成，陰極液室9和陽極液室10由Nafion膜 7隔開，陰極5和陽極6緊貼在Nafion膜7兩側，所述陰極液室9內正對著陰極5布置至少 3根空氣管道2,所述空氣管道2末端距陰極5表面0. 5cm，空氣管道2另一端連接空氣泵 1，水流管道3由陰極液室9底部進入，經陰極液室9頂部流出后進入陽極液室10底部，最 后通過陽極液室10頂部流出。
[0013] 所述陰極5采用C/PTFE氣體擴散陰極，陽極6采用鈦網。
[0014] 具體工作方法：首先，將制作好的C/PTFE氣體擴散陰極5和陽極6緊貼在Nafion 膜7兩側，將裝置安裝完畢。打開原水泵4,原水經水流管道3由陰極液室9底部自下而上 進入裝置，流量控制視裝置大小和原水水質而定，待原水充滿陰極液室9和陽極液室10之 后，打開直流穩壓電源8,以電流密度作為控制指標，其大小以原水水質、處理標準和原水流 量而定，一般為mA/cm 2級別；接著打開空氣泵1，泵入適量空氣于陰極5處，空氣流量一般為 mL/min級別，目的是使C/PTFE氣體擴散陰極5處于富氧狀態，氧氣獲得電子而生成過氧化 氫，由于該陰極5具有比表面積大的優點，故產生的過氧化氫具有較高濃度，一般為mg/L級 另IJ，同時一部分有機物也可以獲得電子而發生還原，導致其結構和性質發生變化，使之更易 氧化處理；含有一定濃度過氧化氫的原水溶液自陰極液室9頂部流出，再由陽極液室10底 部進入陽極液室10,在陽極液室10中，過氧化氫遭到陽極破壞而生成羥基自由基，該自由 基具有極強的氧化性，將原水中的有機物氧化分解，從而實現原水的凈化處理。
[0015] 本發明的控制指標主要有三個，即電流密度、水流流量和空氣流量，對于三者關系 和大小的控制依裝置大小、原水水質和處理標準而定。
【權利要求】
1. 一種自產雙氧水電解水處理裝置，其特征在于：采用直流穩壓電源供電，包括電解 槽，所述電解槽由陰極液室（9 )、陽極液室（10 )和Nafion膜（7 )組成，陰極液室（9 )和陽極液 室（10 )由Nafion膜（7 )隔開，陰極（5 )和陽極（6 )緊貼在Nafion膜（7 )兩側；所述陰極液室 (9)內正對著陰極（5)設置至少3根空氣管道（2)，空氣管道（2)另一端連接空氣泵（1);水 流管道（3)由陰極液室（9)底部進入，經陰極液室（9)頂部輸出后進入陽極液室（10)底部， 最后通過陽極液室（10)頂部流出。
2. 根據權利要求1所述的一種自產雙氧水電解水處理裝置，其特征在于：所述陰極（5) 采用C/PTFE氣體擴散陰極，陽極（6)采用鈦網。
3. 根據權利要求1所述的一種自產雙氧水電解水處理裝置，其特征在于：所述水流管 道（3)連接原水泵（4)。
4. 根據權利要求1所述的一種自產雙氧水電解水處理裝置，其特征在于：所述空氣管 道（2)末端距陰極（5)表面0. 5cm。
【文檔編號】C02F1/72GK104192952SQ201410511566
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月29日 優先權日:2014年9月29日
【發明者】王志韓, 趙新波, 趙銀會, 賀向陽, 張雪慶, 單勇 申請人:河南省電力勘測設計院