专利名称：扩展阳极电解破氰废水处理设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用电化学电解催化方法处理高浓度含氰废水的设备，属于电化学
废水处理技术领域。
背景技术：
氰化物是一种剧毒的、危害性较大的化学品，对人和温血动物的作用特点是毒性 大、反应快，尤其是氰化氢气体的质量浓度达到0. 005mg/L的时候，短时间内就会引起人头 痛和心律不齐等症状，达到中等浓度时，多数情况下，lh之内死亡，少数在24h之内死亡。
氰化物大量应用于国民经济的各个领域在使用过程中极易产生大量有毒的含氰 废水，尤其在农药、制药、精细化工、黄金提炼、表面处理等行业生产工艺中氰化物的用量很 大，排放含氰废水的水量也很大，而且氰化物的浓度极高，对外界水环境污染极严重。常规 含氰废水的处理方法主要是化学氧化法，此方法对低浓度的含氰废水的处理效果较好，但 是对于高浓度的含氰废水不但去除率较低，而且投入及运营成本居高不下。高浓度的含氰 废水一般采用电解破氰法较为经济、实用、可行，但传统用于破氰的电解设备采用金属材料 做极板，阴阳极板间无粒子电极、水流方式是翻腾式，采用恒直流供电方式，其效率低，能耗 高，未能实现工业化应用。
发明内容
本发明要解决技术问题是克服现有电解破氰废水处理设备效率低下，能耗高的
缺点，提供一种对高浓度含氰废水处理效率高的扩展阳极电解破氰废水处理设备。 为了解决以上技术问题，本发明的扩展阳极电解破氰废水处理设备，其组成包括
壳体、阴极板、阳极板、充填于阴阳极板间的粒子电极、连接阴阳极板的直流电源，以及进水
槽、进水孔、出水孔、出水槽、排水管、曝气管、排泥口，其特征在于阴极板、阳极板竖直且平
行相对的固定于壳体内，阴极板表面附有绝缘隔离层，所述粒子电极的材料与阳极板材料
相同，与阳极板共同形成扩展阳极。 本废水处理设备中，粒子电极的材料与阳极板一致，与阳极板共同形成扩展阳极， 电解破氰反应是在阳极上发生的，因此阳极面积的扩展，显著提高了传质效果和反应效率。
进一步的，本扩展阳极电解破氰废水处理设备中，所述阳极板是石墨板，粒子电极 为石墨粒子，阴极板是带有尼龙网绝缘隔离层的不锈钢板。 更进一步的，所述直流电源为高频直流脉冲电源。这一供电方式既有利于提高氰 化物降解效率，又可降低设备电耗，节省运行费用，同时可有效地防止电极极化，提高电极 使用寿命。 本发明的有益效果如下 (1)、设备内部由若干个独立的反应腔室组成，废水从各腔室下部进水孔流入，上 部出水孔流出，在电场作用下实现对废水中氰化物的破除反应，反应室下部设有曝气管，通 过气搅拌促进反应高效进行。水流下进上出和下部曝气的结构形式，使反应更加充分、有
3效、完全。 (2)、设备结构新颖，对传统电解阳极的材料与结构进行了选择与改进。本发明阳 极极板与充填的粒子电极都采用石墨材料，形成扩展阳极，石墨材质在做电解阳极时具有 较高的破氰效果，又由于电解破氰反应是在阳极上发生的，因此阳极面积的扩展，显著提高 了传质效果和反应效率。 (3)、高频直流脉冲电源供电方式既有利于提高氰化物降解效率，又可降低设备电 耗，节省运行费用，同时可有效地防止电极极化，提高电极使用寿命。 (4)、本发明扩展阳极电解破氰废水处理设备是针对高浓度含氰废水处理的新技 术、新方法，处理效果高，氰化物去除率达到99%以上，且操作简单，成本低，可实现破氰电 解工艺的工业化应用。 (5)、本技术处理过程中电子转移只在电极及废水组份间进行，不需另外添加氧化 还原剂，避免了由于另外添加药剂而引起的二次污染问题，反应中间产物和最终产物均为 无毒无害的气体，因此，本技术是清洁处理方法、环境友好技术。 本发明用于处理有毒有害的高浓度含氰(CN—)废水，其采用的是电解破氰原理。电
解槽中的含氰废水，在碱性条件下，CN—的氧化电位= -0. 91V，从热力学上看，CN—可以
被电化学氧化；从动力学上看，CN—在电极表面具有很高的氧化效率。在电解氧化反应过程
中，CN—首先被氧化为氰酸根离子(①式)，然后氰酸根离子水解生成氨(挥发)和碳酸根
离子(②式)，与此同时，氰酸根离子也可继续氧化，产生C02和N2 (③式) CN—+20H—_2e — CNO—+H20 ① CNO—+2H20 — NH4++C032— ② 2CN0—+40H—_6e — 2C02 t +N2 t +2H20 ③ 本发明在理论与实践上都证明电解破氰是可行的。 可见，本发明构思奇巧，结构简单，而且使用灵活、方便。预计推出之后，将受到业 内普遍欢迎，具有良好的市场前景。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明扩展阳极电解破氰废水处理设备的主视剖视图。
图2为本发明扩展阳极电解破氰废水处理设备的侧视图。
具体实施例方式
本实施例的扩展阳极电解破氰废水处理设备，如图1、图2所示，其组成包括壳体 1、阴极板2、阳极板3、充填于阴阳极板2、3间的粒子电极4、连接阴阳极板的直流电源12， 以及进水槽9、进水孔7、出水孔8、出水槽10、排水管11、曝气管5、排泥口 6，其改进之处在 于阴极板2、阳3极板竖直且平行相对的固定于壳体1内，阴极板2表面附有绝缘隔离层 (图中未画出)，所述粒子电极4的材料与阳极板3材料相同，与阳极板共同形成扩展阳极。 本实施例中，所述阳极板3是石墨板，粒子电极4为石墨粒子，阴极板2是带有尼龙网绝缘 隔离层的不锈钢板；直流电源12为高频直流脉冲电源。阴极板并联后与高频直流脉冲电源 的负极连接，阳极板并联后与电源正极连接，电解工作时采用恒电流控制方式。
如图1、图2所述的是实施例中，进水槽9、出水槽10分布在设备二侧，进水槽9下 部与各反应腔室的进水孔7相连接，出水槽10与各反应腔室上部的出水孔8相连接，进气 管5有多组，位于设备壳体反应室的下部。 本例中壳体内20对竖直且平行相对的阴、阳极板(本发明废水处理设备阴阳极板 的对数建议10 30)，阴阳极板间距20 50mm，设备内部被阴阳极板隔离出若干个独立的 反应室。进水孔7位于设备反应室的下部，出水孔8位于设备反应室的上部。
设备工作时，废水从进水槽流入各反应腔室的进水孔，废水自下而上经电解破氰 反应后从反应腔室上部出水孔流出至出水槽，再从出水槽的排水管排出，完成处理过程。电 解破氰是在废水呈碱性的条件下完成的，在被处理的废水为酸性时需调节废水的pH值。
可以根据实际废水处理工作的需要，以所述的电催化反应器废水处理设备为基本 单元，通过串联或者并联的方式组成阵列。 除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形 成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
权利要求
扩展阳极电解破氰废水处理设备，其组成包括壳体、阴极板、阳极板、充填于阴阳极板间的粒子电极、连接阴阳极板的直流电源，以及进水槽、进水孔、出水孔、出水槽、排水管、曝气管、排泥口，其特征在于阴极板、阳极板竖直且平行相对的固定于壳体内，所述阴极板表面附有绝缘隔离层，所述粒子电极的材料与阳极板材料相同，与阳极板共同形成扩展阳极。
2. 根据权利要求1所述的扩展阳极电解破氰废水处理设备，其特征是所述阳极板是 石墨板，粒子电极为石墨粒子，阴极板是带有尼龙网绝缘隔离层的不锈钢板。
3. 根据权利要求2所述的扩展阳极电解破氰废水处理设备，其特征是所述的直流电 源为高频直流脉冲电源。
4. 根据权利要求3所述的扩展阳极电解破氰废水处理设备，其特征是具有10 30对竖直且平行相对的阴、阳极板，阴阳极板间距20 50mm，设备内部被阴阳极板隔离出若干 个独立的反应室。
5. 根据权利要求4所述的扩展阳极电解破氰废水处理设备，其特征是所述进水孔位 于设备反应室的下部，出水孔位于设备反应室的上部，废水自下而上流过反应室，在电场作 用下实现对废水中氰化物的降解破除。
6. 根据权利要求1至5任意一项所述的设备，其特征是以所述的扩展阳极电解破氰 废水处理设备为基本单元，通过串联或者并联的方式组成阵列。
全文摘要
本发明涉及一种扩展阳极电解破氰废水处理设备，其组成包括壳体、阴极板、阳极板、充填于阴阳极板间的粒子电极、连接阴阳极板的直流电源，以及进水槽、进水孔、出水孔、出水槽、排水管、曝气管、排泥口，其改进之处在于阴极板、阳极板竖直且平行相对的固定于壳体内，所述阴极板表面附有绝缘隔离层，所述粒子电极的材料与阳极板材料相同，与阳极板共同形成扩展阳极。设备内部极板隔离出若干独立的反应室，废水经进水槽均匀分配后，自每个反应腔室的下部进水孔向上流过反应器，从上部出水孔流出，汇集到出水槽。由于每个反应室内充填了与阳极材料一致的粒子，扩展了阳极面积，提高了传质效果和反应效率，使废水中的氰化物得到高效降解处理。
文档编号C02F1/467GK101781002SQ201010120660
公开日2010年7月21日 申请日期2010年3月10日 优先权日2010年3月10日
发明者何书铭, 刘秀宁, 刘钟宁, 杜小军, 林晨, 汤捷 申请人:南京赛佳环保实业有限公司