本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及生化污水處理領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種電解電催化氧化結(jié)合樹脂交換脫除污水中有機(jī)物的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的生化污水有機(jī)物處理，采用了混凝、電解酸化、芬頓氧化、厭氧好氧生物處理、RO等工藝或多工藝組合，這些工藝基本能滿足環(huán)保排放要求，但由于有機(jī)物處理，特別是生化處理制約因素多，許多有機(jī)物可生化性差，原水鹽含量高影響生物活性，RO成本高，膜壽命受影響等，污水處理系統(tǒng)占地面積大，穩(wěn)定性弱，綜合處理成本較高；近年來又發(fā)展了臭氧氧化、光催化氧化、電催化氧化、超臨界催化氧化等高級(jí)氧化技術(shù)，但由于技術(shù)裝備要求高、處理成本高，所以在我國(guó)尚主要處于試驗(yàn)研究階段。
所有這些處理工藝的思路均是將污水中有機(jī)物氧化分解，最終完全礦化，以二氧化碳和水的形式排放。由于要完全徹底氧化，各種工藝受制約因素多，難以達(dá)到較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，按傳統(tǒng)工藝經(jīng)濟(jì)核算一般結(jié)果，每50mg/LCOD處理成本為0.7元,若原水COD達(dá)到3000mg/L以上，則其處理成本就難以承受。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種適合于高鹽度污水脫除有機(jī)物處理且能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中將有機(jī)污染物徹底氧化難度大、水處理成本高等困難的電解電催化氧化結(jié)合樹脂交換脫除污水中有機(jī)物的方法。
本發(fā)明提供了一種電解電催化氧化結(jié)合樹脂交換脫除污水中有機(jī)物的方法，所述方法包括以下步驟：
A、將污水原水在電解電催化氧化催化劑存在的條件下進(jìn)行電解電催化氧化處理，當(dāng)電極間電流達(dá)到峰值且穩(wěn)定不再上升時(shí)，終止電解電催化氧化處理；
B、將電解電催化氧化處理后的污水經(jīng)弱堿性大孔陰離子樹脂進(jìn)行交換吸附處理，實(shí)現(xiàn)污水的凈化分離。
根據(jù)本發(fā)明電解電催化氧化結(jié)合樹脂交換脫除污水中有機(jī)物的方法的一個(gè)實(shí)施例，在步驟A中，所述電解電催化氧化處理利用直流電源，陽極采用鈦基鍍鉑電極或鈦基鍍鉑釕電極，陰極采用鈦電極、不銹鋼電極或石墨電極。
根據(jù)本發(fā)明電解電催化氧化結(jié)合樹脂交換脫除污水中有機(jī)物的方法的一個(gè)實(shí)施例，在步驟A中，控制電極電壓≥3V/cm，控制起始的電極間電流≥20A/m2，控制陽極與陰極之間的間距為1～5cm；所述電解電催化氧化處理后的污水的pH值為0～2。
根據(jù)本發(fā)明電解電催化氧化結(jié)合樹脂交換脫除污水中有機(jī)物的方法的一個(gè)實(shí)施例，在步驟A中，所述電解電催化氧化催化劑為亞鐵離子化合物，所述亞鐵離子化合物為硫酸亞鐵、氯化亞鐵或醋酸亞鐵。
根據(jù)本發(fā)明電解電催化氧化結(jié)合樹脂交換脫除污水中有機(jī)物的方法的一個(gè)實(shí)施例，所述電解電催化氧化催化劑的體系藏量為2～10kg/m3。
根據(jù)本發(fā)明電解電催化氧化結(jié)合樹脂交換脫除污水中有機(jī)物的方法的一個(gè)實(shí)施例，在步驟B中，當(dāng)弱堿性大孔陰離子樹脂進(jìn)出口水的pH值差值小于0.3時(shí)，切換新的弱堿性大孔陰離子樹脂并對(duì)交換飽和的弱堿性大孔陰離子樹脂進(jìn)行再生處理。
根據(jù)本發(fā)明電解電催化氧化結(jié)合樹脂交換脫除污水中有機(jī)物的方法的一個(gè)實(shí)施例，所述方法還包括在步驟A之前進(jìn)行的污水原水預(yù)過濾或混凝沉淀步驟。
根據(jù)本發(fā)明電解電催化氧化結(jié)合樹脂交換脫除污水中有機(jī)物的方法的一個(gè)實(shí)施例，所述方法還包括在步驟B之后進(jìn)行的反滲透過濾處理，其中，經(jīng)反滲透過濾處理得到的清液為達(dá)標(biāo)外排水，經(jīng)反滲透過濾處理得到的濃水重新循環(huán)與污水原水一起進(jìn)行電解電催化氧化處理。
根據(jù)本發(fā)明電解電催化氧化結(jié)合樹脂交換脫除污水中有機(jī)物的方法的一個(gè)實(shí)施例，步驟A在電解電催化氧化反應(yīng)器中進(jìn)行，步驟B在弱堿性大孔陰離子交換樹脂床中進(jìn)行，所述反滲透過濾處理在反滲透過濾裝置中進(jìn)行，其中，所述弱堿性大孔陰離子交換樹脂床設(shè)置為所述電解電催化氧化反應(yīng)器的旁路循環(huán)形式或后置形式，所述電解電催化氧化反應(yīng)器、弱堿性大孔陰離子交換樹脂床與反滲透過濾裝置組合能夠?qū)崿F(xiàn)污水的連續(xù)化處理。
根據(jù)本發(fā)明電解電催化氧化結(jié)合樹脂交換脫除污水中有機(jī)物的方法的一個(gè)實(shí)施例，在所述連續(xù)化處理時(shí)，控制樹脂交換吸附后的出水pH值不高于2.5。
本發(fā)明電解電催化氧化結(jié)合樹脂交換脫除污水中有機(jī)物的方法通過有效地將污水中烴、醇、醛、酚、酮類有機(jī)物氧化為有機(jī)酸并利用弱堿性大孔陰離子樹脂對(duì)有機(jī)酸進(jìn)行交換吸附的方法，成本低且脫除效果好，解決了有機(jī)污染物徹底氧化難度大、水處理成本高的困難，特別適合于高鹽度污水脫除有機(jī)物，可應(yīng)用于油氣田、食品加工、制糖、養(yǎng)殖業(yè)、化工企業(yè)等有機(jī)物廢水處理。
具體實(shí)施方式
本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
下面將對(duì)本發(fā)明的電解電催化氧化結(jié)合樹脂交換脫除污水中有機(jī)物的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述電解電催化氧化結(jié)合樹脂交換脫除污水中有機(jī)物的方法包括以下多個(gè)步驟。
步驟A：
將污水原水在電解電催化氧化催化劑存在的條件下進(jìn)行電解電催化氧化處理，當(dāng)電極間電流達(dá)到峰值且穩(wěn)定不再上升時(shí)，終止電解電催化氧化處理。
電解電催化氧化處理可以將污水原水中的有機(jī)物氧化為有機(jī)酸，即包括烴、醇、醛、酮類的大部分有機(jī)物在該電解電催化氧化環(huán)境中均可轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸，從而便于后續(xù)步驟的清除。并且，污水中的有機(jī)物僅需要在電催化氧化環(huán)境中轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸，而不需要完全氧化或降解為水和二氧化碳，縮短了處理時(shí)間并降低了處理費(fèi)用。
優(yōu)選地，可以在本步驟之前進(jìn)行污水原水預(yù)過濾或混凝沉淀處理，以除去污水原水中的大部分固體懸浮物(SS)。
本步驟的電解電催化氧化處理可以在電解電催化氧化反應(yīng)器中進(jìn)行，該電解電催化氧化反應(yīng)器可以采用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，例如包括器體、一組或多組電極板、攪拌器、加藥設(shè)施、pH測(cè)定儀器等，本發(fā)明不對(duì)此進(jìn)行特別的限制，只要能夠?qū)崿F(xiàn)污水在特定條件下的電解電催化氧化處理即可。
根據(jù)本發(fā)明，所述電解電催化氧化處理利用直流電源；陽極采用鈦基鍍鉑電極或鈦基鍍鉑釕電極，可以高效地電解水并催化有機(jī)物氧化，且其具有良好的抗腐蝕性能和使用耐久性；陰極采用鈦電極、不銹鋼電極或石墨電極，可以保證在氧化后強(qiáng)酸性環(huán)境的使用耐久性。優(yōu)選地，控制電極電壓≥3V/cm，恒壓，控制起始的電極間電流≥20A/m2，控制陽極與陰極之間的間距為1～5cm。其中，反應(yīng)溫度為常溫(電流如較大會(huì)有少量溫升)。
在電解電催化氧化處理的過程中，陽極和陰極將污水原水中的部分水電解為新生態(tài)氧和氫，電解電催化氧化催化劑則在電場(chǎng)中交換傳遞電子，促進(jìn)產(chǎn)生羥基自由基，有機(jī)物則在陽極催化作用下與新生態(tài)氧和羥基自由基反應(yīng)，氧化為有機(jī)酸。優(yōu)選地，在反應(yīng)過程中持續(xù)地進(jìn)行攪拌。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)水體的檢測(cè)pH值會(huì)持續(xù)下降且電極間電流持續(xù)上升，當(dāng)電極間電流達(dá)到峰值且穩(wěn)定不再上升時(shí)，作為酸化完全的依據(jù)，可以終止本步驟。根據(jù)本發(fā)明，電解電催化氧化處理后的污水的pH值為0～2。
本發(fā)明所采用的電解電催化氧化催化劑為亞鐵離子化合物，所述亞鐵離子化合物為硫酸亞鐵、氯化亞鐵或醋酸亞鐵。
由于上述電解電催化氧化催化劑在整個(gè)反應(yīng)體系中基本不損耗，二價(jià)鐵離子在水體氧化為三價(jià)鐵離子，釋放羥基自由基，三價(jià)鐵離子又在陰極還原為二價(jià)鐵離子，構(gòu)成電催化氧化體系。由于電解電催化氧化催化劑在反應(yīng)體系中基本不損耗，則其加入量基本為體系藏量，若藏量低，則電解電催化氧化速率低，系統(tǒng)處理能力低且能耗高，但過高的藏量易導(dǎo)致體系中氫氧化鐵濃度高，在高pH值條件下易形成絮體。因此，優(yōu)選地控制電解電催化氧化催化劑的體系藏量為2～10kg/m3并適當(dāng)?shù)貙?duì)系統(tǒng)流失部分予以補(bǔ)充。
步驟B：
將電解電催化氧化處理后的污水經(jīng)弱堿性大孔陰離子樹脂進(jìn)行交換吸附處理，實(shí)現(xiàn)污水的凈化分離。
弱堿性大孔陰離子樹脂為苯乙烯系或丙烯酸系骨架上結(jié)合了伯胺基、仲胺基、叔胺基等堿性功能基團(tuán)形成的，其對(duì)于有機(jī)酸的吸附具有交換容量大、易再生等顯著優(yōu)點(diǎn)，型號(hào)代號(hào)為D3XX系列的弱堿性大孔陰離子樹脂(如D301)均可以在本發(fā)明中使用。
通過弱堿性大孔陰離子樹脂對(duì)步驟A處理后污水中的有機(jī)酸進(jìn)行交換吸附，可以使污水達(dá)到凈化分離的目的，有效去除污水原水中的有機(jī)物。
本步驟優(yōu)選地在弱堿性大孔陰離子交換樹脂床中進(jìn)行，在交換吸附的過程中，控制流速并檢測(cè)進(jìn)出水口的pH值，當(dāng)弱堿性大孔陰離子樹脂進(jìn)出口水的pH值差值小于0.3時(shí)，切換新的弱堿性大孔陰離子樹脂并對(duì)交換飽和的弱堿性大孔陰離子樹脂進(jìn)行再生處理，以保證交換吸附效果和效率。其中，樹脂的再生處理可以采用本領(lǐng)域公知的方法，例如使用Na2C03、NH4OH結(jié)合去離子水浸泡沖洗等。弱堿性大孔陰離子交換樹脂床的結(jié)構(gòu)可以采用本領(lǐng)域常用的結(jié)構(gòu)，在此不進(jìn)行贅述。
當(dāng)步驟A的電極電催化氧化處理加步驟B的樹脂交換吸附完全時(shí)，可以確保污水中的有機(jī)物基本全部轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸，生成的有機(jī)酸也可全部交換吸附于樹脂上，此時(shí)出水pH值不低于6，但也因pH值過高，所以會(huì)有較多的氫氧化鐵絮體產(chǎn)生，不利于工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)設(shè)備的質(zhì)量和壽命，出水的COD值也可能不穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
因此，根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步優(yōu)選地，本發(fā)明的方法還包括在步驟B之后進(jìn)行的反滲透過濾處理。
當(dāng)采用了反滲透過濾處理時(shí)，可以在電催化氧化和樹脂交換不完全情況下，利用反滲透過濾處理分離出清水和濃水，經(jīng)反滲透過濾處理得到的清液為達(dá)標(biāo)外排水，經(jīng)反滲透過濾處理得到的濃水重新循環(huán)與污水原水一起進(jìn)行電解電催化氧化處理，此時(shí)弱堿性大孔陰離子交換樹脂床的出水pH值可以高至2.5，即有機(jī)酸的交換吸附可以不完全，而不會(huì)引起氫氧化鐵絮體沉淀的發(fā)生。
也即，當(dāng)采用電解電催化氧化+樹脂交換+反滲透過濾的連續(xù)化處理工藝時(shí)，由于存在樹脂、反滲透膜等的壽命要求，故比較不允許有絮體沉淀生成，故需限定出水pH值不高于2.5，保證以均相的鐵離子和亞鐵離子存在于水中，這樣即使有機(jī)物全部氧化為了有機(jī)酸，但樹脂交換吸附量?jī)H為90％，仍有10％左右的有機(jī)酸隨反滲透濃水返回進(jìn)行電解電催化氧化處理，避免了絮體沉淀的發(fā)生。在測(cè)定COD時(shí)，有機(jī)酸和其它有機(jī)物都對(duì)COD測(cè)定值有貢獻(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，步驟A在電解電催化氧化反應(yīng)器中進(jìn)行，步驟B在弱堿性大孔陰離子交換樹脂床中進(jìn)行，反滲透過濾處理在反滲透過濾裝置中進(jìn)行，反滲透過濾裝置可以采用本領(lǐng)域常用的結(jié)構(gòu)，在此不進(jìn)行贅述。
其中，弱堿性大孔陰離子交換樹脂床可以設(shè)置為電解電催化氧化反應(yīng)器的旁路循環(huán)形式或后置形式，并且電解電催化氧化反應(yīng)器、弱堿性大孔陰離子交換樹脂床與反滲透過濾裝置組合能夠?qū)崿F(xiàn)污水的連續(xù)化處理。優(yōu)選地，在該連續(xù)化處理時(shí)，控制樹脂交換吸附后的出水pH值不高于2.5，以避免氫氧化鐵絮體沉淀的發(fā)生并堵塞流道。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述電解電催化氧化結(jié)合樹脂交換脫除污水中有機(jī)物的方法通過以下技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)：
將經(jīng)過濾或混凝沉淀除去大部分SS的污水原水泵入電解電催化氧化反應(yīng)器中，該反應(yīng)器包括器體、一組或多組電極板、攪拌器、加藥設(shè)施、PH測(cè)定儀器。電極組陽極：鈦基鍍鉑電極或鈦基鍍鉑釕電極，陰極：鈦電極、不銹鋼電極或石墨電極。電極間距：1～5cm，電源為直流電源，電極電壓≥3V/cm。
污水原水轉(zhuǎn)入反應(yīng)器后，通過加藥設(shè)施加入一定量的電解電催化氧化催化劑，啟動(dòng)攪拌器混勻并持續(xù)攪拌，啟動(dòng)電極電源進(jìn)行電解電催化氧化處理，需要時(shí)對(duì)體系中電極電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證起始的電極間電流不小于20A/m2，反應(yīng)溫度為常溫(電流如較大會(huì)有少量溫升)。隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)水體的檢測(cè)pH值持續(xù)下降，電極間電流持續(xù)上升，待電極間電流達(dá)到峰值且穩(wěn)定后，酸化反應(yīng)終止，此時(shí)水體PH值達(dá)到0～2。
將反應(yīng)后的污水轉(zhuǎn)入裝有再生好的弱堿性大孔陰離子樹脂(如D301)床，控制流速并監(jiān)測(cè)床進(jìn)出口水的pH值，其中，交換床的出口pH值應(yīng)不高于2.5。當(dāng)進(jìn)出口pH值差值小于0.3時(shí)對(duì)交換床進(jìn)行切換，切換出的樹脂床改去再生。
交換后水經(jīng)初濾、反滲透過濾裝置，清液達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，濃水中含有未轉(zhuǎn)化的有機(jī)物、未被交換吸附的有機(jī)酸及絕大部分電解電催化氧化催化劑，將濃水循環(huán)回反應(yīng)器，與污水原水一起進(jìn)行電解電氧化催化處理。
為防止電解電催化氧化催化劑在交換床沉淀堵塞流道，電解電催化氧化催化劑的體系藏量應(yīng)不高于10kg/m3，交換床的出口pH值應(yīng)不高于2.5。
本方法處理有機(jī)物COD10000mg/L達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)排放的化學(xué)品消耗估算值：電15度/噸，電解電催化氧化催化劑0.02公斤/噸(流失補(bǔ)充)，氫氧化鈉1.5公斤/噸(樹脂再生消耗)。
應(yīng)理解，本發(fā)明詳述的上述實(shí)施方式及以下實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的電解電催化氧化結(jié)合樹脂交換脫除污水中有機(jī)物的方法作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1：氣田水脫除有機(jī)物
氣田水一般為高礦化度、高有機(jī)物、高SS(固體懸浮物)、含硫化物的污染水，其中鹽含量高達(dá)幾萬毫克/升，COD(化學(xué)需氧量)達(dá)到3000～10000毫克/升，通常采用常規(guī)化學(xué)方法難以有效處理，高鹽環(huán)境下厭氧耗氧菌難以存活。目前各油氣田主要采用回注地下的方式處理，但回注地下巖層很容易導(dǎo)致對(duì)地下水的污染，相關(guān)環(huán)境立法將很快會(huì)禁止回注。本實(shí)施例可以證明，采用常規(guī)方法難以處理的氣田水液可以經(jīng)本發(fā)明的方法得到良好的處理。
取經(jīng)混凝沉淀處理去除固體懸浮物、硫酸根和大部分氯離子的氣田水200ml，按CODcr分析值4600mg/L，加入電解電催化氧化催化劑0.6克，其中，本實(shí)施例采用的電解電催化氧化催化劑為硫酸亞鐵。
攪拌溶解后加入電極，陽極為鈦基鍍鉑電極，陰極為鈦板，電極間距為5cm，溶液中陽極的有效面積為83cm2，直流電源電壓為15.1伏，起始的電極間電流為0.49安，持續(xù)攪拌反應(yīng)30分鐘，電流逐步上升到0.92安且接近穩(wěn)定，此時(shí)水體的pH值由6.7下降到0.5，停止電解電催化氧化處理。
將反應(yīng)后的污水加入再生好的U型弱堿性大孔陰離子樹脂(D301)交換柱一側(cè)，樹脂濕基為20ml，控制流速為5ml/分鐘，在另一側(cè)檢測(cè)出水pH值不高于2.5。
經(jīng)反滲透過濾處理，取清液分析CODcr，結(jié)果為30mg/L，濃水CODcr為1750mg/L，按濃水25％，計(jì)算可得本實(shí)施例中的氣田水有機(jī)物單程脫除率為89.3％。
實(shí)施例2：模擬含可溶性淀粉污水脫除有機(jī)物
將一定量淀粉加入自來水中，充分?jǐn)嚢璨㈧o置沉淀，取上層清液200ml，CODcr分析值430mg/L，可溶性淀粉分子量340，折算有機(jī)物當(dāng)量為0.08mmol,加入電解電催化氧化催化劑0.4克，其中，本實(shí)施例采用的電解電催化氧化催化劑為氯化亞鐵。
攪拌溶解后加入電解氧化電極，陽極為鈦基鍍鉑電極，陰極為鈦板，電極間距為5cm，溶液中陽極的有效面積為83cm2，直流電源電壓為23伏，起始的電極間電流為0.15安，持續(xù)攪拌反應(yīng)30分鐘，電流逐步上升到0.32安且接近穩(wěn)定，此時(shí)水體的pH值由7.0下降到1.5，停止電解電催化氧化處理。
為驗(yàn)證污水COD一次性脫除效率，采取有機(jī)酸完全交換吸附的方法。將反應(yīng)后的污水加入再生好的U型弱堿性大孔陰離子樹脂(D301)交換柱一側(cè)，樹脂濕基為20ml?？刂屏魉贋?ml/分鐘，在另一側(cè)檢測(cè)出水pH值不低于6，至交換完成。
取水樣調(diào)節(jié)pH值到8，過濾沉淀，除去氫氧化鐵和氫氧化亞鐵(消除COD檢測(cè)干擾)，濾后清液無色。取清液分析CODcr，結(jié)果為80mg/L，計(jì)算可得本實(shí)施例中的可溶性淀粉污水COD單程脫除率為81.4％。
實(shí)施例3：模擬含乙醇廢水脫除有機(jī)物
取200ml去離子水，加入1ml無水乙醇，換算COD濃度為11000mg/L，加入電解電催化氧化催化劑0.6克，其中，本實(shí)施例采用的電解電催化氧化催化劑為硫酸亞鐵。
攪拌溶解后加入電解氧化電極，陽極為鈦基鍍鉑電極，陰極為不銹鋼板，電極間距為5cm，溶液中陽極的有效面積為83cm2，直流電源電壓為20伏，起始的電極間電流為0.15安，持續(xù)攪拌反應(yīng)30分鐘，電流逐步上升到0.47安且接近穩(wěn)定，此時(shí)水體的pH值由7.0下降到1.0，停止電解電催化氧化反應(yīng)。
為驗(yàn)證污水COD一次性脫除效率，采取有機(jī)酸完全交換吸附方法。將反應(yīng)后的污水加入再生好的U型弱堿性大孔陰離子樹脂(D301)交換柱一側(cè)，樹脂濕基為20ml，控制流速為5ml/分鐘，在另一側(cè)檢測(cè)出水pH值不低于6，至交換完成。
取水樣調(diào)節(jié)pH值到8，過濾沉淀，除去氫氧化鐵和氫氧化亞鐵(消除COD檢測(cè)干擾)，濾后清液無色。取清液分析CODcr，結(jié)果為280mg/L，計(jì)算可得本實(shí)施例中的含乙醇廢水COD單程脫除率為97.5％。
實(shí)施例4：模擬含蔗糖廢水處理
取200ml去離子水，加入0.5克蔗糖，COD濃度為4200mg/L，加入電解電催化氧化催化劑0.5克，其中，本實(shí)施例采用的電解電催化氧化催化劑為氯化亞鐵。
攪拌溶解后加入電解氧化電極，陽極為鈦基鍍鉑電極，陰極為鈦板，電極間距為2cm，溶液中陽極的有效面積為83cm2，直流電源電壓為10伏，起始的電極間電流為0.19安，持續(xù)攪拌反應(yīng)60分鐘，電流逐步上升到0.41安且接近穩(wěn)定，此時(shí)水體的pH值由7.0下降到1.0，停止電解電催化氧化反應(yīng)。
為驗(yàn)證污水COD一次性脫除效率，采取有機(jī)酸完全交換吸附方法。將反應(yīng)后的污水加入再生好的U型弱堿性大孔陰離子樹脂(D301)交換柱一側(cè)，樹脂濕基為20ml，控制流速為5ml/分鐘，在另一側(cè)檢測(cè)出水pH值不低于6，至交換完成。
取水樣調(diào)節(jié)PH值到8，過濾沉淀，除去氫氧化鐵和氫氧化亞鐵(消除COD檢測(cè)干擾)，濾后清液無色。取清液分析CODcr，結(jié)果為130mg/L，計(jì)算可得本實(shí)施例中的含蔗糖廢水COD單程脫除率為97.0％。
通過四個(gè)實(shí)施例，包括自然狀態(tài)高含鹽水體的烴類、糖類、生化法處理難度較大的醇類有機(jī)物污水，通過本發(fā)明的方法進(jìn)行處理，單程反應(yīng)COD脫除率都達(dá)到89％以上，有機(jī)酸完全交換吸附條件下COD單程脫除率達(dá)到96％以上，各實(shí)施例的氧化反應(yīng)時(shí)間30～60分鐘，不考慮體系中催化劑藏量，反應(yīng)只需補(bǔ)充極少量流失的催化劑。與傳統(tǒng)方法相比，本方法具有不受水體鹽濃度高的影響，具有有機(jī)物脫除效能高(傳統(tǒng)方法如芬頓氧化有機(jī)物脫除率一般不高于80％)、催化劑及電能消耗低、流程短、反應(yīng)空速高、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。
綜上所述，本發(fā)明電解電催化氧化結(jié)合樹脂交換脫除污水中有機(jī)物的方法通過有效地將污水中烴、醇、醛、酚、酮類有機(jī)物氧化為有機(jī)酸并利用弱堿性大孔陰離子樹脂對(duì)有機(jī)酸進(jìn)行交換吸附的方法，成本低且脫除效果好，解決了有機(jī)污染物徹底氧化難度大、水處理成本高的困難，特別適合于高鹽度污水脫除有機(jī)物，可應(yīng)用于油氣田、食品加工、制糖、養(yǎng)殖業(yè)、化工企業(yè)等有機(jī)物廢水處理。
本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。