專利名稱：一種廢水處理用碳電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及廢水處理裝置，特別涉及一種電絮凝法進行廢水處理用碳電極， 屬于電化學技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景高頻高壓脈沖電絮凝廢水處理方法是一種新型的廢水處理方法，它是將有導電能力的材料置于待處理廢水中，采用高頻高壓脈沖電源在水中通電發(fā)生電化學反應，產(chǎn)生氧化、還原、絮凝和氣浮等四種效應，電解中通過電子得失過程使金屬還原或氧化，以及將部分高價態(tài)的離子還原成低價或零價態(tài)，同時使大部分的離子態(tài)金屬被轉(zhuǎn)化為分子態(tài)的固體顆粒后沉淀，從而去除水中重金屬。而有很多的有機污染物(如油類、表面活性劑)等由于電絮凝電解過程中羥基極性基的產(chǎn)生使之被降解，使工業(yè)廢水通過電化學處理方法處理而得到凈化。高頻高壓脈沖電絮凝工業(yè)廢水處理技術(shù)最早產(chǎn)生于美國，主要應用于船體污泥和含油廢水的治理，經(jīng)過改進及提高后又被應用于冶煉廠、電鍍廠等金屬離子污染廢水的無害化處理，目前國內(nèi)已在工業(yè)廢水處理領(lǐng)域中開始應用高頻高壓脈沖電絮凝技術(shù)?，F(xiàn)有高頻高壓脈沖電絮凝技術(shù)中的導電電極的材料采用的均是金屬鐵或鋁，雖然鐵或鋁質(zhì)電極具有取材方便、強度高、導電性好等優(yōu)點，且在電解過程中能夠產(chǎn)生二價鐵或鋁的絮狀物有助于更好的絮凝沉淀，但是也存在有其不可克服的缺點1、鐵或鋁的金屬電極在電解過程中會發(fā)生溶解，尤其當需要高電壓還原某些離子的時候，高頻高壓會更劇烈更快速地溶解金屬電極，使大量的金屬鐵或鋁離子進入工業(yè)廢水。為了除去這些金屬離子，就要添加堿性物質(zhì)以便產(chǎn)生堿性金屬氫氧化物沉淀，這樣就造成了大量的化學沉淀物俗稱污泥，使廢水處理過程中產(chǎn)生的廢棄物增加，導致水處理過程中的二次污染。2、在高頻高壓脈沖的電絮凝電解過程中，由于電解過程中陽極表面上大量氧的產(chǎn)生使鐵或鋁的金屬電極很易發(fā)生表面鈍化，造成進一步電解效率的降低，從而影響廢水處理的效果。3、當工業(yè)廢水中有害成分被處理完后，水中會殘留有一定量的鐵或鋁離子，給進一步采用反滲透法對中水回用處理帶來了較大的困難。4、電絮凝電解過程中鐵或鋁的金屬電極的溶解造成了金屬材料的大量消耗，從而使金屬電極的損耗率很高，也就大大增加了電極的使用成本。綜上所述，在電絮凝廢水處理中采用金屬作為電極存在著種種弊病?；钚蕴际且环N微晶質(zhì)碳素材料，和金剛石、石墨一樣它是碳元素的一種同素異性體，為碳單質(zhì)的一種存在形式?；钚蕴季哂蓄愃品涓C狀的微晶結(jié)構(gòu)，其微晶排列不規(guī)則，晶體中有大量肉眼看不見的孔隙，因而它具有很大的內(nèi)表面，其比表面積為500 1700米7 克。這一結(jié)構(gòu)特性決定了活性碳具有很強的吸附性能和導電面積，在它的表面上能吸附氣體、液體或膠態(tài)固體，對于氣體和液體而言，所吸附物質(zhì)的質(zhì)量幾乎接近于活性碳本身的質(zhì)量。良好的吸附特性使活性碳主要用于除去氣體和液體中的有害物質(zhì)，如金屬離子、有害氣體、有機污染物、色素等，因此它被廣泛應用在水或空氣過濾凈化處理、化學物質(zhì)的提純或脫色、環(huán)境去毒除味的凈化處理、氣體或貴重金屬的回收及提煉等領(lǐng)域?；钚蕴家呀?jīng)在化工、醫(yī)藥、環(huán)保等行業(yè)中得到日益廣泛的應用，不過上述活性碳一系列的應用均是基于其具有優(yōu)良的吸附性能這一點上，目前尚未有將活性碳用作電化學過程中電極的先例?；钚蕴恐饕且院苛枯^高的物質(zhì)，如木材、竹材、果殼、獸骨、煤、石油殘渣等為原料，在隔絕空氣的條件下高溫加熱，并且不斷地通入水蒸氣，除去分解出來的水煤氣、木焦油等有機物，通過破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序而制成的?；钚蕴疾牧系男螤钔ǔ榉勰睢⑿☆w粒狀、纖維狀或塊狀，在特殊的應用場合中，還能在高溫高壓的條件下采用模壓的方法制成特定的形狀，這就是通常所謂的成型碳
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有電絮凝廢水處理設(shè)備中金屬電極的不足，提供一種廢水處理用碳電極，其采用由活性碳構(gòu)成的成型碳，達到減少過程中廢棄物的產(chǎn)生和溶液中的金屬離子量、避免電極鈍化、降低電極損耗的效果，從而提高電絮凝法水處理效果、減少二次污染、降低電極使用成本，并為進一步反滲透法的中水回用處理創(chuàng)造條件。本實用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下一種廢水處理用碳電極，用于電絮凝法廢水處理的電解槽中，所述電極由成型碳構(gòu)成，該成型碳采用活性碳制成。本實用新型所述的廢水處理用碳電極的內(nèi)部具有蜂窩狀的孔隙；其成型碳的形狀為立方體、圓柱體或者球體，上面設(shè)有若干通孔；所述活性碳為粉末狀，其制備材料是煤質(zhì)碳粉，或者是石墨粉。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型由活性碳制成的具有確定形狀的成型碳構(gòu)成，該成型碳上設(shè)有若干穿透的通孔，并且所述電極內(nèi)部具有蜂窩狀的孔隙，因而，所述廢水處理用碳電極在廢水的電絮凝過程中具有如下優(yōu)點1、避免了水質(zhì)的二次污染——所述碳電極由于是由非金屬而不是鐵或鋁等金屬構(gòu)成，因而不會在電解過程中發(fā)生溶解，產(chǎn)生金屬的氫氧化物，從而造成化學污泥，因此在廢水處理過程中所述碳電極不會增加任何污染物，也不會發(fā)生水質(zhì)的二次污染。2、防止電極鈍化，提高電解效率——由于碳在電解氧化過程中自身不參與氧化反應，因此在高頻高壓脈沖的電絮凝電解過程中，工業(yè)廢水被電解而在正電極表面析出的大量氧氣不會使碳電極表面產(chǎn)生氧化層而造成電極鈍化，即不會影響碳電極的導電活性，從而更有利于工業(yè)廢水中的金屬離子直接得到電子還原或者絡(luò)合物在堿性條件下得到大量羥基極性基被充分破解釋放金屬離子形成金屬沉淀，因而大大提高了廢水處理過程中的電解效率。3、有利于工業(yè)廢水進行中水回用處理一一大大減少了經(jīng)處理后水中殘存的鐵或鋁離子的含量，因此使工業(yè)廢水能夠較容易進入反滲透系統(tǒng)進行進一步中水回用處理。4、成本低廉——所述廢水處理用碳電極在電解過程中，由于不發(fā)生電極表面的氧化溶解，所以不會產(chǎn)生消耗，因此降低了電極的使用成本，性價比比傳統(tǒng)金屬電極更高。[0020]5、導電面積大，水處理效率高——由于活性碳本身就具有類似蜂窩狀的結(jié)構(gòu)，因而它具有很大的內(nèi)表面，再加上所述碳電極上設(shè)有若干通孔，因此在有限的體積內(nèi)極大地擴大了導電面積，從而提高了導電效率和水處理效率?？傊?，本實用新型具有防鈍化、電解效率高、使用成本低、不會產(chǎn)生二次污染且有利于采用反滲透法進行中水回用處理的優(yōu)點，因此在高頻高壓脈沖電絮凝法廢水處理過程中具有非常巨大的應用前景。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)簡圖。圖2是本實用新型另一實施例的簡圖。圖3是本實用新型又一實施例的簡圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進一步說明。請參閱圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)簡圖，圖示廢水處理用碳電極用于電絮凝法廢水處理的電解槽中，其由成型碳構(gòu)成，該成型碳采用活性碳制成，并且具有確定的形狀，其形狀可以為各種幾何體，例如立方體(見圖1)、圓柱體(見圖2、或者球體(見圖幻等等，該幾何體上設(shè)有若干穿透所述幾何體的通孔，該成型碳也可以為其它不規(guī)則的形狀。所述碳電極的內(nèi)部具有蜂窩狀孔隙。所述活性碳為粉末狀，制備該活性碳的原始材料可以是煤質(zhì)碳粉，或者是石油提煉過程中產(chǎn)生的石墨粉，而最好的是植物碳粉和果殼碳粉。用活性碳制造成型碳的方法也有多種可以放入具有確定形狀的容器內(nèi)夯實成型，也可以經(jīng)過模具壓鑄后成型。
權(quán)利要求1.一種廢水處理用碳電極，用于電絮凝法廢水處理的電解槽中，其特征在于所述電極由成型碳構(gòu)成，該成型碳采用活性碳制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理用碳電極，其特征在于所述成型碳的形狀為立方體、圓柱體或者球體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢水處理用碳電極，其特征在于所述成型碳上設(shè)有若干通孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理用碳電極，其特征在于所述電極的內(nèi)部具有蜂窩狀的孔隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理用碳電極，其特征在于所述活性碳為粉末狀，其制備材料是煤質(zhì)碳粉，或者是石墨粉。
專利摘要本實用新型公開了一種廢水處理用碳電極，用于電絮凝法廢水處理的電解槽中，其由成型碳構(gòu)成，內(nèi)部具有蜂窩狀的孔隙；該成型碳采用活性炭制成并且具有確定的形狀，其形狀為立方體、圓柱體或者球體，上面設(shè)有若干通孔所述活性炭為顆粒狀，其制備材料是煤質(zhì)碳粉，或者是石墨粉，或者是植物碳粉和果殼碳粉。本實用新型具有防鈍化、電解效率高、使用成本低、不會產(chǎn)生二次污染且有利于采用反滲透法進行中水回用處理的優(yōu)點，可在高頻高壓脈沖電絮凝法廢水處理過程中用作電解槽的電極。
文檔編號C02F1/463GK202265446SQ20112031359
公開日2012年6月6日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者陸秀英 申請人:陸秀英