本發明涉及廢水處理，具體涉及一種基于電化學處理的含氯廢水脫氯聯產氧基氯化鐵的方法。

背景技術：

1、隨著經濟及工業水平的快速發展，采礦、石油化工、冶金、制革、化學制藥、造紙、油漆及機械制造等行業所產生的含氯廢水日益增多，高濃度含氯廢水直接排入水體會嚴重污染水環境，破環水平衡，對漁業生產，農業灌溉，淡水資源造成影響，嚴重時會污染地下水及飲用水源，因此對含氯廢水脫氯是目前研究重點。

2、電化學技術是一種新興的廢水處理技術，其主要是利用陽極的氧化作用產生自由基分解水中的有害物質，在廢水處理等方面有諸多優勢，如：處理條件溫和，占地面積小，不易產生二次污染，可以與多種處理技術聯用等，但在處理含氯廢水時，氧化分解過程中產生的氯氣往往會有部分再溶于水中，以次氯酸根的形式存在，這會影響對廢水中含氯物質的處理，影響廢水處理效率。因此，有必要開發一種新的電化學系統，在處理氯離子的實現資源化利用，同時減少甚至去除副產物，如次氯酸根。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種基于電化學處理的含氯廢水脫氯聯產氧基氯化鐵的方法。

2、為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種基于電化學處理的含氯廢水脫氯聯產氧基氯化鐵的方法，包括以下步驟：

3、(1)組裝電化學反應裝置，所述電化學反應裝置包括反應池、陰極、陽極、電源、加熱板和增氧泵，所述陽極采用鐵板，所述陰極采用石墨板；

4、(2)接通陰、陽電極上的電源并同時開啟加熱板、增氧泵，將待處理的含氯廢水通入反應池進行電解反應；加熱板對含氯廢水進行加熱并維持溫度在95-99℃，增氧泵為陽極處提供氧氣，陽極發生氧化反應鐵單質氧化成亞鐵離子，亞鐵離子同時被氧氣氧化，與廢水中的氯離子結合生成氧基氯化鐵；廢水中的部分氯離子在陽極被氧化成氯氣；當氯離子濃度降低至1000mg/l以下時停止反應。

5、優選的，所述含氯廢水中氯離子濃度不低于8000mg/l。

6、進一步地，電源的電壓為1-50v，電流密度為1-600a/m2，陰陽極的極板間距為1-10cm，增氧泵曝氣量為0.5-2.0l/min，曝氣的同時可以攪動水體，使水體流動，無需使用攪拌器。

7、優選的，所述加熱板采用鋼材料制成。

8、進一步地，生成的氧基氯化鐵沉淀在反應池底部，累積到一定量時通過過濾或網捕收集。

9、本發明的反應機理如下：在高溫的條件下，陽極將鐵單質氧化成亞鐵離子，fe-2e-→fe2+，亞鐵離子同時被氧氣氧化，在反應過程中與水中的氯離子結合生成氧基氯化鐵，反應方程式為4fe2++o2+2cl-→2feocl+2fe3+，少量的氯離子被氧化成氯氣，再反溶于水中，化學方程式為：2cl--2e-→cl2↑，陰極將氧氣還原成過氧化氫，過氧化氫可以還原鐵離子生成亞鐵離子，反應方程式為o2+2e-+2h2o→h2o2+2oh-，2fe3++h2o2→2fe2++o2↑+2h+。

10、次氯酸根會對污水處理造成影響，但本發明只有部分氯離子被氧化成氯氣，大部分氯離子被吸收轉化成氧基氯化鐵，較傳統電化學處理效果更好，效率更高。

11、與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

12、(1)本發明的裝置結構簡單，操作方便，反應條件溫和，且較傳統電化學方法更加高效，出水水質更好。

13、(2)本發明所述工藝去除廢水中的氯離子使廢水達到排放標準(gb?8978-1996規定化工廢水的排放標準總氯離子最高限度為1000mg/l)的同時可產生氧基氯化鐵，具有反應速度快、節約能耗等優點。氧基氯化鐵是一種高效的催化劑，在高級氧化工藝中有優異的催化活性。

14、(3)本發明所述處理工藝過程高效，綠色清潔，同步實現資源再生利用，符合“循環經濟”理念。

技術特征：

1.一種基于電化學處理的含氯廢水脫氯聯產氧基氯化鐵的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權利要求1所述的一種電化學處理含氯廢水聯產氧基氯化鐵的方法，其特征在于，所述含氯廢水中氯離子濃度不低于8000mg/l。

3.如權利要求1所述的一種電化學處理含氯廢水聯產氧基氯化鐵的方法，其特征在于，所述電源的電壓為1-50v，電流密度為1-600a/m2，陰陽極的極板間距為1-10cm，增氧泵曝氣量為0.5-2.0l/min。

4.如權利要求1所述的一種電化學處理含氯廢水聯產氧基氯化鐵的方法，其特征在于，所述加熱板采用鋼材料制成。

5.如權利要求1所述的一種電化學處理含氯廢水聯產氧基氯化鐵的方法，其特征在于，生成的氧基氯化鐵沉淀在反應池底部，累積到一定量時通過過濾或網捕收集。

技術總結
本發明公開了一種基于電化學處理的含氯廢水脫氯聯產氧基氯化鐵的方法，涉及廢水處理領域。該方法是將含氯廢水通入以鐵板為陽極的電化學反應裝置，鐵板被電解為亞鐵離子，與廢水中的氯離子及氧相結合，脫去廢水中的氯離子并且形成具有優越催化活性的氧基氯化鐵。本發明在處理含氯廢水的同時，可以減少有害氣體氯氣的產生，節約了處理氯氣的成本，處理過程綠色、清潔，并且實現了資源的循環再利用。

技術研發人員：葛冬冬,馮俊焜,余雅琳,黃壽強,張雅珩,李丹,劉麗
受保護的技術使用者：江蘇理工學院
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28