电催化氧化填料及其制备方法、三维电催化氧化装置

摘要

本发明公开了一种电催化氧化填料及其制备方法、三维电催化氧化装置，该电催化氧化填料是由粘土矿物与固化剂的混合物、Cu2+/Mn2+的混合溶液混合后经焙烧制得。该三维电催化氧化装置包括阳极、阴极以及二者之间填充的电催化氧化填料。本发明电催化氧化填料具有导电性好、能耗低、稳定性高、催化活性强、无需支持电解质等优点，作为三维电催化氧化装置的填料被广泛用于处理工业废水，能够实现对废水中有机污染物的有效去除，有着较高的使用价值和较好的应用前景。本发明填料的制备方法具有工艺简单、操作方便、易于控制、原料成本低、耗能少、耗时短、绿色环保等优点，适于连续大规模批量生产，便于工业化利用，展现出良好的应用前景。

权利要求

1.一种电催化氧化填料，其特征在于，所述电催化氧化填料是由催化剂载体和金属催化剂溶液混合后经焙烧制得；所述催化剂载体为粘土矿物与固化剂的混合物；所述粘土矿物为陶土、硅藻土、膨润土的混合物；所述陶土、硅藻土和膨润土的质量比为5～6∶2～3∶3～

2+ 2+

1；所述金属催化剂溶液为Cu /Mn 的混合溶液；所述固化剂为硅胶溶液或水玻璃；所述固化剂的质量浓度为30%；所述固化剂与粘土矿物的质量比为0.05%；所述金属催化剂溶液为

2+ 2+

乙酸铜和乙酸锰的混合溶液；所述乙酸铜和乙酸锰的混合溶液中Cu 、Mn 的摩尔比为1∶1～2；所述乙酸铜和乙酸锰的混合溶液中乙酸铜和乙酸锰的质量百分含量为10%；所述金属催化剂溶液与粘土矿物的质量比为20%～35%。

2.一种电催化氧化填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将陶土、硅藻土、膨润土混合，加入固化剂，制成球状固体，干燥，得到催化剂载体；

所述陶土、硅藻土、膨润土的质量比为5～6∶2～3∶3～1；所述固化剂的质量与陶土、硅藻土、膨润土的质量总和的比例为0.05%；所述固化剂为硅胶溶液或水玻璃；所述固化剂的质量浓度为30%；

2+ 2+

S2、将步骤S1中得到的催化剂载体加入到Cu /Mn 的混合溶液中，浸渍，干燥，得到填料

2+ 2+

前驱体；所述Cu /Mn 的混合溶液为乙酸铜和乙酸锰的混合溶液；所述乙酸铜和乙酸锰的

2+ 2+

混合溶液中Cu 、Mn 的摩尔比为1∶1～2；所述乙酸铜和乙酸锰的混合溶液中乙酸铜和乙酸

2+ 2+

锰的质量百分含量为10%；所述Cu /Mn 的混合溶液的质量与所述步骤S1中陶土、硅藻土、膨润土的质量总和的比例为20%～35%；

S3、将步骤S2中得到的填料前驱体进行焙烧，得到电催化氧化填料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述球状固体的粒径为2mm～50mm；所述干燥的温度为105℃；

所述步骤S2中，所述浸渍的时间为8h；所述干燥的温度为105℃。

4.一种三维电催化氧化装置，包括阳极和阴极，其特征在于，所述阳极和阴极之间填充有如权利要求1所述的电催化氧化填料或如权利要求2或3所述制备方法制得的电催化氧化填料。

5.根据权利要求4所述的三维电催化氧化装置，其特征在于，所述三维电催化氧化装置为圆柱体结构，中心以IrO2‑RuO2/Ti棒为阳极，周围以不锈钢板为阴极。

说明书

电催化氧化填料及其制备方法、三维电催化氧化装置

技术领域

[0001] 本发明属于甲基嘧啶磷废水的处理领域，涉及一种电催化氧化填料及其制备方法、三维电催化氧化装置。

背景技术

[0002] 甲基嘧啶磷是广谱、高效、低毒的有机磷杀虫、杀螨剂，广泛用于仓储、家庭卫生、农作物等害虫的防治，然而，在甲基嘧啶磷的制备过程中产生了大量的污水，不仅严重阻碍
了其产能的扩大，更为重要的是，由此产生的废水的处理已成为当务之急。

[0003] 甲基嘧啶磷废水按其生产工艺可分为胍的合成、嘧啶醇的合成及甲基嘧啶磷合成三个工段共八股废水，废水总水量：10吨废水/吨产品。该甲基嘧啶磷废水中含有嘧啶类、有机
硫、有机磷、有机氮等多种有毒有害污染物，B/C比值在0.01左右，属高浓度、高含盐、难降解
农药废水。现有技术中通常采用吸附法处理甲基嘧啶废水，如张燕等以膨润土为吸附用于
甲基嘧啶磷废水，又如雷粮林等以木质素/膨润土作为复合吸附剂用于处理甲基嘧啶磷废
水，但是这些甲基嘧啶磷废水的处理方法中存在着吸附法的固有缺陷，只是将污染物从水
中转移到吸附剂中，并没有从根本上解决污染源对环境的危害问题。基于吸附法中存在的
不可解决的缺陷，李明等提出了一种电催化氧化去除废水中甲基嘧啶磷的方法，以铅合金
板作阳极、不锈钢板为阴极，对甲基嘧啶磷废水的COD进行电催化氧化去除，然而该方法是
一种过时的二维电催化氧化技术，存在电流效率低、传质距离远等不足，并不能满足实际应
用的需求。另外，对于如何有效处理甲基嘧啶磷废水，国内外至今并没有成熟有效的工业化
治理方法。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种导电性好、能耗低、稳定性高、催化活性强、无需支持电解质的电催化氧化填料及其制备方法，同时还提供了一种
填充有电催化氧化填料的三维电催化氧化装置。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

[0006] 一种电催化氧化填料，所述电催化氧化填料是由催化剂载体和金属催化剂溶液混合后经焙烧制得；所述催化剂载体为粘土矿物与固化剂的混合物；所述金属催化剂溶液为
2+ 2+
Cu /Mn 的混合溶液。

[0007] 上述的电催化氧化填料，进一步改进的，所述粘土矿物为陶土、硅藻土、膨润土的混合物；所述陶土、硅藻土和膨润土的质量比为5～6∶2～3∶3～1。

[0008] 上述的电催化氧化填料，进一步改进的，所述固化剂为硅胶溶液或水玻璃；所述固化剂的质量浓度为30％；所述固化剂与粘土矿物的质量比为0.05％。

[0009] 上述的电催化氧化填料，进一步改进的，所述金属催化剂溶液为乙酸铜和乙酸锰2+ 2+
的混合溶液；所述乙酸铜和乙酸锰的混合溶液中Cu 、Mn 的摩尔比为1∶1～2；所述乙酸铜
和乙酸锰的混合溶液中乙酸铜和乙酸锰的质量百分含量为10％；所述金属催化剂溶液与粘
土矿物的质量比为20％～35％。

[0010] 作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种电催化氧化填料的制备方法，包括以下步骤：

[0011] S1、将陶土、硅藻土、膨润土混合，加入固化剂，制成球状固体，干燥，得到催化剂载体；

[0012] S2、将步骤S1中得到的催化剂载体加入到Cu2+/Mn2+的混合溶液中，浸渍，干燥，得到填料前驱体；

[0013] S3、将步骤S2中得到的填料前驱体进行焙烧，得到电催化氧化填料。

[0014] 上述的制备方法，进一步改进的，所述步骤S1中，所述陶土、硅藻土、膨润土的质量比为5～6∶2～3∶3～1；所述固化剂的质量与陶土、硅藻土、膨润土的质量总和的比例为
0.05％；所述固化剂为硅胶溶液或水玻璃；所述固化剂的质量浓度为30％。

[0015] 上述的制备方法，进一步改进的，所述步骤S2中，所述Cu2+/Mn2+的混合溶液为乙酸2+ 2+
铜和乙酸锰的混合溶液；所述乙酸铜和乙酸锰的混合溶液中Cu 、Mn 的摩尔比为1∶1～2；
2+ 2+
所述乙酸铜和乙酸锰的混合溶液中乙酸铜和乙酸锰的质量百分含量为10％；所述Cu /Mn
的混合溶液的质量与所述步骤S1中陶土、硅藻土、膨润土的质量总和的比例为20％～35％。

[0016] 上述的制备方法，进一步改进的，所述步骤S1中，所述球状固体的粒径为2mm～50mm；所述干燥的温度为105℃；

[0017] 所述步骤S2中，所述浸渍的时间为8h；所述干燥的温度为105℃；。

[0018] 作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种三维电催化氧化装置，包括阳极和阴极，所述阳极和阴极之间填充有如上述的电催化氧化填料或上述制备方法制得的电催化
氧化填料。

[0019] 上述的三维电催化氧化装置，进一步改进的，所述三维电催化氧化装置为圆柱体结构，中心以IrO2‑RuO2/Ti棒为阳极，周围以不锈钢板为阴极。

[0020] 与现有技术相比，本发明的优点在于：

[0021] (1)本发明提供了一种电催化氧化填料，由催化剂载体和金属催化剂溶液混合后2+ 2+
经焙烧制得，其中催化剂载体为粘土矿物与固化剂的混合物，金属催化剂溶液为Cu /Mn
的混合溶液。本发明中，金属催化剂经焙烧后生成金属氧化物，且金属氧化物与粘土矿物中
2+ 2+
的矿物元素聚合生产多聚物，具体来说，Cu /Mn 与载体中的SiO2、Al2O3等高温反应生成了
2+ 2+
多聚物，Cu 改善了粒子电极的催化活性，Mn 具有良好的富集活化作用，两者协调作用，提
高了粒子的催化活性、导电性和稳定性。相比现有普通填料(如陶土/氧化铜、陶土/氧化铜/
氧化锌、CuO‑ZnO多孔陶瓷、活性炭颗粒)，本发明电催化氧化填料具有更好的导电性、更低
的能耗、更高的稳定性、更强的催化活性，且无需支持电解质等优点，作为三维电催化氧化
装置的填料被广泛用于处理工业废水，有着较高的使用价值和较好的应用前景。

[0022] (2)本发明电催化氧化填料中，以陶土、硅藻土、膨润土的混合物为粘土矿物，能够使填料气孔保持较好的均匀性，这是因为在高温下陶土气孔会出现急剧的收缩，加入不同
膨胀系数的硅藻土、膨润土能够缓解这种收缩，且通过优化陶土、硅藻土和膨润土的质量比
为5～6∶2～3∶3～1，使得气孔大小在控制0.1～0.4μm之间。

[0023] (3)本发明电催化氧化填料中，将固化剂与粘土矿物的质量比优化为0.05％，能够有效固化粘土矿物，使其不易散体；将金属催化剂溶液与粘土矿物的质量比优化为20％～
35％，使得粘土矿物能够最大限度的吸收金属催化剂，有利于制备性能更加优异的填料。

[0024] (4)本发明电催化氧化填料中，以乙酸铜和乙酸锰的混合溶液，具有原料便宜、易2+ 2+
得，水溶性好等优点，且优化了乙酸铜和乙酸锰的混合溶液中Cu 、Mn 的摩尔比为1∶1～2，
2+ 2+
不仅有利于充分发挥Cu 的催化活性，又协调发挥Mn 得富集活化作用，使得二者的协同作
用最高效。

[0025] (5)本发明还提供了一种电催化氧化填料的制备方法，先将陶土、硅藻土、膨润土、2+ 2+
固化剂制成催化剂载体，再将催化剂载体浸渍在Cu /Mn 的混合溶液制成填料前驱体，最
后将填料前驱体进行焙烧制备得到导电性好、能耗低、稳定性高、催化活性强、无需支持电
解质的电催化氧化填料。本发明制备方法具有工艺简单、操作方便、易于控制、原料成本低、
耗能少、耗时短、绿色环保等优点，适于连续大规模批量生产，便于工业化利用，在功能性材
料的制备方面展现了良好的应用前景。

[0026] (5)本发明还提供了一种三维电催化氧化装置，包括阳极和阴极，且阳极和阴极之间填充有电催化氧化填料，将电催化氧化填料作为三维电催化氧化装置的填充材料，能够
克服了电流效率低、传质距离远等不足，使得该三维电催化氧化装置能够广泛用于处理工
业废水，特别地，用于处理甲基嘧啶磷废水时，能够取得较好的处理效果，具有工艺简单、操
作方便、易于控制、原料成本低、耗能少、耗时短、绿色环保等优点，在有效处理甲基嘧啶磷
废水方面表现出非常好的应用前景。

具体实施方式

[0027] 以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

[0028] 以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。本发明的实施例中，若无特别说明，所采用的工艺为常规工艺，所采用的设备为常规设备，且所得数据均是三次以上试验的平
均值。

[0029] 实施例1

[0030] 一种电催化氧化催化填料，由催化剂载体和金属催化剂溶液混合后经焙烧制得，2+ 2+
其中催化剂载体为粘土矿物与固化剂的混合物，金属催化剂溶液为Cu /Mn 的混合溶液。

[0031] 本实施例中，粘土矿物为陶土、硅藻土和膨润土的混合物，其中陶土、硅藻土和膨润土的质量比为5∶2∶3。

[0032] 本实施例中，固化剂为质量浓度为30％的硅胶溶液(溶剂为水)；固化剂的质量为粘土矿物质量的0.05％。

[0033] 本实施例中，Cu2+/Mn2+的混合溶液为乙酸铜和乙酸锰的混合溶液，其中乙酸铜和2+ 2+
乙酸锰的混合溶液中Cu 、Mn 摩尔比为1∶1，且乙酸铜和乙酸锰的混合溶液中乙酸铜和乙
酸锰的质量百分含量为10％；金属催化剂溶液的质量为粘土矿物质量的22.5％。

[0034] 一种上述本实施例的电催化氧化催化填料的制备方法，包括以下步骤：

[0035] S1、称取10kg陶土、4kg硅藻土和6kg膨润土混合，加入10g浓度为30％的硅胶溶液，制成粒径30mm的球状固体，于105℃烘干，得到催化剂载体。

[0036] S2、将步骤S1中得到的催化剂载体放入4.5kg乙酸铜和乙酸锰的混合溶液(该混合2+ 2+
溶液由246g乙酸锰和200g乙酸铜溶于水中制得，其中该混合溶液中Cu 、Mn ＝1∶1，且乙酸
铜和乙酸锰的质量百分含量为10％)中浸渍8h，浸渍完成后取出并在105℃下烘干，得到填
料前驱体。

[0037] S3、将步骤S2中得到的填料前驱体置于马弗炉中于300℃下焙烧4h，乙酸锰、乙酸铜的乙酸根会高温分解生成氧化锰、氧化铜，得到电催化氧化填料。

[0038] 实施例2

[0039] 一种三维电催化氧化装置，包括阳极和阴极，其中阳极和阴极之间填充有实施例1中制得的电催化氧化填料。

[0040] 本实施例中，三维电催化氧化装置为圆柱体结构，中心以IrO2‑RuO2/Ti棒为阳极，周围以不锈钢板为阴极。

[0041] 本实施例中，IrO2‑RuO2/Ti棒的直径为100mm；阴极的直径为400mm，其中阳极、阴极的有效高度6000mm。

[0042] 将实施例2中的三维电催化氧化装置与吹脱塔有机地结合为一体构成三维电催化氧化吹脱塔，同时考察该三维电催化氧化吹脱塔对甲基嘧啶磷废水的处理效果，包括以下
步骤：

[0043] (1)将实施例2中的三维电催化氧化装置置于吹脱塔内部组成三维电催化氧化吹脱塔，其中吹脱塔有效高度为6500mm，塔径为600mm。

[0044] (2)氧化吹脱

[0045] (2.1)将常德某农药厂的甲基嘧啶磷废水储存于废水储槽中，其中该农药厂中甲基嘧啶磷废水的排出量为48吨/天。

[0046] (2.2)采用水泵将废水储槽中的甲基嘧啶磷废水(该废水的pH为7‑8，水质如下表1)送入到加热器中加热至65℃。

[0047] (2.3)按照进水流量为2m3/h，将步骤(2.2)中加热后的废水从塔中上部送入到步2
骤(1)中构成的三维电催化氧化吹脱塔中，保持电流密度为200A/m ，在三维电催化氧化装
3
置中对甲基嘧啶磷废水进行电催化氧化，同时在电催化过程中按照空气流量为200m/h，采
用风机将空气从塔底送入到塔内对甲基嘧啶磷废水进行吹脱，其中电催化氧化5分钟后，废
水的pH值自然升高到11并保持不变，水温自然升至80℃。

[0048] (2.4)将步骤(2.3)中吹脱出来的带氨气体经冷却器冷却后送入到RTO焚烧炉中进行焚烧，焚烧尾气直接排入到空气中；另外，步骤(2.3)中经氧化吹脱后的除氨废水经冷却
器冷却后进入到中和釜中。

[0049] (3)中和絮凝沉降

[0050] (3.1)按照流量为20kg/h，将质量浓度为30％的三氯化铁溶液加入到步骤(2.4)中3
装有除氨废水的中和釜中，按照每16m废水中加入150kg、质量浓度为30％的盐酸溶液的比
例，调节中和釜中废水的pH＝7‑8，送入到沉降罐中。

[0051] (3.2)按照流量为2kg/h，将质量浓度为5‰的絮凝剂(PAM)从沉降罐上部入口通过入到沉降罐中，其中絮凝剂(PAM)以折流式与中和后的废水混合，通过沉降罐进行固液分
离，完成对甲基嘧啶磷废水的预处理。固液分离后得到的固体经压滤后日产滤渣100kg，送
至固废焚烧炉进行焚烧；固液分离后得到的液体进入生化系统继续进行处理，其中固液分
离后得到的液体的水质情况如表1所示。

[0052] 表1常德某农药厂甲基嘧啶磷废水处理前后水质对比数据

[0053]

[0054] 表2单独采用实施例2中的三维电催化氧化装置对甲基嘧啶磷废水的处理效果

[0055]

[0056] 由表2可知，本发明填充有电催化氧化填料的三维电催化氧化装置能够有效降低废水中的COD，同时对于氨氮、总磷的去除效果较好。

[0057] 表3不同电催化装置处理甲基嘧啶磷废水时的使用情况

[0058]

[0059] 由表3可知，以CuO‑ZnO多孔陶瓷/铅合金阳极组成的装置，虽然能够处理甲基嘧啶磷废水，但是该装置中电极粒子流失严重，易失活，稳定性差，电极/极板使用寿命短，需要
增加盐来增强其导电性，而盐的加入不利于提高废水的可生化性；以活性炭填料/石墨阳极
2
组成的装置不能有效处理甲基嘧啶磷废水，即便将电流密度提高至40mA/cm时，也并不能
处理甲基嘧啶磷废水，存在导电性差、电流密度大、能耗高等缺点。

[0060] 实施例3

[0061] 一种电催化氧化催化填料，由催化剂载体和金属催化剂溶液混合后经焙烧制得，2+ 2+
其中催化剂载体为粘土矿物与固化剂的混合物，金属催化剂溶液为Cu /Mn 的混合溶液。

[0062] 本实施例中，粘土矿物为陶土、硅藻土和膨润土的混合物，其中陶土、硅藻土和膨润土的质量比为6∶3∶1。

[0063] 本实施例中，固化剂为质量浓度为30％的水玻璃；固化剂的质量为粘土矿物质量的0.05％。

[0064] 本实施例中，Cu2+/Mn2+的混合溶液为乙酸铜和乙酸锰的混合溶液，其中乙酸铜和2+ 2+
乙酸锰的混合溶液中Cu 、Mn 摩尔比为1∶2，且乙酸铜和乙酸锰的混合溶液中乙酸铜和乙
酸锰的质量百分含量为10％；金属催化剂溶液的质量为粘土矿物质量的35％。

[0065] 一种上述本实施例的电催化氧化催化填料的制备方法，包括以下步骤：

[0066] S1、称取12kg陶土、6kg硅藻土和2kg膨润土混合，加入10g质量浓度为30％的水玻璃，制成粒径50mm的球状固体，于105℃烘干，得到催化剂载体。

[0067] S2、将步骤S1中得到的催化剂载体放入6.9kg乙酸铜和乙酸锰的混合溶液(该混合2+ 2+
溶液由492g乙酸锰和200g乙酸铜溶于水中制得，其中该混合溶液中Cu 、Mn ＝1∶2，且乙酸
铜和乙酸锰的质量百分含量为10％)中浸渍8h，浸渍完成后取出并在105℃下烘干，得到填
料前驱体。

[0068] S3、将步骤S2中得到的填料前驱体置于马弗炉中于300℃下焙烧4h，乙酸锰、乙酸铜的乙酸根会高温分解生成氧化锰、氧化铜，得到电催化氧化填料。

[0069] 实施例4

[0070] 一种三维电催化氧化装置，包括阳极和阴极，其中阳极和阴极之间填充有实施例3中制得的电催化氧化填料。

[0071] 本实施例中，三维电催化氧化装置为圆柱体结构，中心以IrO2‑RuO2/Ti棒为阳极，周围以不锈钢板为阴极。

[0072] 本实施例中，IrO‑RuO/Ti棒的直径为100mm；阴极的直径为400mm。

[0073] 将实施例4中的三维电催化氧化装置与吹脱塔有机地结合为一体构成三维电催化氧化吹脱塔，同时考察该三维电催化氧化吹脱塔对甲基嘧啶磷废水的处理效果，包括以下
步骤：

[0074] (1)将实施例4中的三维电催化氧化装置置于吹脱塔内部组成三维电催化氧化吹脱塔，其中吹脱塔有效高度6500mm，塔径600mm。

[0075] (2)氧化吹脱

[0076] (2.1)将盐城某农药厂的甲基嘧啶磷废水储存于废水储槽中，其中该农药厂中甲基嘧啶磷废水的排出量为60吨/天。

[0077] (2.2)采用水泵将废水储槽中的甲基嘧啶磷废水(该废水的pH为7‑8，水质如下表4)送入到加热器中加热至50℃。

[0078] (2.3)按照进水流量为2.5m3/h，将步骤(2.2)中加热后的废水从塔中上部送入到2
步骤(1)中构成的三维电催化氧化吹脱塔中，保持电流密度为250A/m ，在三维电催化氧化
3
装置中对甲基嘧啶磷废水进行电催化氧化，同时在电催化过程中按照空气流量为375m/h，
采用风机将空气从塔底送入到塔内对甲基嘧啶磷废水进行吹脱，其中电催化氧化5分钟后，
废水的pH值自然升高到12并保持不变，水温自然升至70℃。

[0079] (2.4)将步骤(2.3)中吹脱出来的带氨气体经冷却器冷却后送入到RTO焚烧炉中进行焚烧，焚烧尾气直接排入到空气中；另外，步骤(2.3)中经氧化吹脱后的除氨废水经冷却
器冷却后进入到中和釜中。

[0080] (3)中和絮凝沉降

[0081] (3.1)按照流量为25kg/h，将质量浓度为30％的三氯化铁溶液加入到步骤(2.4)中3
装有除氨废水的中和釜中，按照每16m废水中加入180kg、质量浓度为30％的盐酸溶液的比
例，调节中和釜中废水的pH＝7‑8，送入到沉降罐中。

[0082] (3.2)按照流量的2.5kg/h，将质量浓度为5‰的絮凝剂(PAM)从沉降罐上部入口通过入到沉降罐中，其中絮凝剂(PAM)以折流式与中和后的废水混合，通过沉降罐进行固液分
离，完成对甲基嘧啶磷废水的预处理。固液分离后得到的固体经压滤后日产滤渣180kg，送
至固废焚烧炉进行焚烧；固液分离后得到的液体进入生化系统继续进行处理，其中固液分
离后得到的液体的水质情况如表4所示。

[0083] 表4盐城某农药厂甲基嘧啶磷废水处理前后水质对比数据

[0084]

[0085] 对比例1

[0086] 一种二维电催化氧化装置，与实施例4中的三维电催化氧化装置基本相同，区别仅在于：对比例1二维电催化氧化装置中阳极和阴极之间不填充任何材料。

[0087] 将对比例1中的二维电催化氧化装置与吹脱塔有机地结合为一体构成二维电催化氧化吹脱塔，同时考察该二维电催化氧化吹脱塔对甲基嘧啶磷废水的处理效果，包括以下
步骤：

[0088] (1)将对比例1中的二维电催化氧化装置置于吹脱塔内部组成二维电催化氧化吹脱塔，其中吹脱塔有效高度6500mm，塔径600mm。

[0089] (2)氧化吹脱

[0090] (2.1)将盐城某农药厂的甲基嘧啶磷废水储存于废水储槽中，其中该农药厂中甲基嘧啶磷废水的排出量为60吨/天。

[0091] (2.2)采用水泵将废水储槽中的甲基嘧啶磷废水(该废水的pH为7‑8，水质如下表5)送入到加热器中加热至50℃。

[0092] (2.3)按照进水流量为2.5m3/h，将步骤(2.2)中加热后的废水从塔中上部送入到2
步骤(1)中构成的二维电催化氧化吹脱塔中，保持电流密度为250A/m ，在二维电催化氧化
3
装置中对甲基嘧啶磷废水进行电催化氧化，同时在电催化过程中按照空气流量为375m/h，
采用风机将空气从塔底送入到塔内对甲基嘧啶磷废水进行吹脱，其中电催化氧化5分钟后，
废水的pH值自然升高到12并保持不变，水温自然升至70℃。

[0093] (2.4)将步骤(2.3)中吹脱出来的带氨气体经冷却器冷却后送入到RTO焚烧炉中进行焚烧，焚烧尾气直接排入到空气中；另外，步骤(2.3)中经氧化吹脱后的除氨废水经冷却
器冷却后进入到中和釜中。

[0094] (3)中和絮凝沉降

[0095] (3.1)按照流量为25kg/h，将质量浓度为30％的三氯化铁溶液加入到步骤(2.4)中3
装有除氨废水的中和釜中，按照每16m废水中加入180kg、质量浓度为30％的盐酸溶液的比
例，调节中和釜中废水的pH＝7‑8，送入到沉降罐中。

[0096] (3.2)按照流量为2.5kg/h，将质量浓度为5‰的絮凝剂(PAM)从沉降罐上部入口通过入到沉降罐中，其中絮凝剂(PAM)以折流式与中和后的废水混合，通过沉降罐进行固液分
离，完成对甲基嘧啶磷废水的预处理。固液分离后得到的固体经压滤后日产滤渣180kg，送
至固废焚烧炉进行焚烧；固液分离后得到的液体进入生化系统继续进行处理，其中固液分
离后得到的液体的水质情况如表5所示。

[0097] 表5盐城某农药厂甲基嘧啶磷废水处理前后水质对比数据

[0098]

[0099] 由表1、4、5可知，经上述方法处理后，甲基嘧啶磷废水的COD去除率为70‑85％，氨氮去除率为70‑80％，总氮去除率为60‑70％，TP下降70‑85％，TS下降80‑90％，且废水可生化
性B/C由0.01提高到0.4，达到提高废水可生化性的目的。另外，将三维电催化氧化装置与吹
脱塔有机地结合为一体构成三维电催化氧化吹脱塔，能够节约成本，同时采用连续化生产
工艺能够节省能源，且能够降低劳动强度，具有处理效果显著、投资小、运行成本低、便于工
程化推广应用的特点。此外，从表4和表5中可知，在相同能耗下，本发明采用的三维电催化
氧化装置的处理效果明显优于二维电催化氧化装置，这说明本发明采用的电催化氧化催化
填料能够有效提高三维电催化氧化装置的电催化氧化处理效果，能够显著降低甲基嘧啶磷
废水的COD，以及能够将有机氮、硫、磷矿化为氨氮、氮气、无机硫、无机磷，且取得了优异的
处理效果。

[0100] 以上实施例仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领
域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也
应视为本发明的保护范围。