随着现代工业生产规模的不断扩大和发展，特别在矿山冶金、石油化工、有机合成、医药化工、屠宰加工、农药合成、纺织印染、食品加工、电子材料等多种行业，排出的工业废水污染物具有毒性强、可生化性差、污染物成分复杂、有的含量极高、有的含量低但极难降解等特点。严重污染环境，造成水体恶化，对人类健康和生存环境的危害也日益普遍和严重。
我国随着污水处理技术的不断发展和不断完善，成分简单的污染物、生物降解性能好的有机污水已能得到有效地治理和控制。生物法是目前治理上述污水很经济很有效的方法。然而有一些工业污水浓度高、极难生物降解，迫切需要新的方法去处理这类污水中的有机及无机类污染物。
目前，电化学法作为污水处理的一种有效手段得以应用，该方法可在常温常压条件下进行，其适应能力强，工艺流程及电化学设备简单，其具有占地面积小，处理周期短、可控制性强、处理效果好、无二次污染、运行稳定的特点。可谓环境保护的“绿色环境友好”水处理技术。但是，在实际运行过程中出现单位电耗较大，运行费用较高的缺点，使电化学法的发展和应用受到了一定的限制。
电化学技术分为两部分：一部分为微电解(原电池反应)技术，是化学能转化为电能的过程视为可逆过程;另一部分为电解(电解池反应)技术，电能转化为化学能的过程，为不可逆反应电池，其本质是水相的粒子与固相为电极材料界面之间进行的电极反应。
原电池电极反应(微电解反应)：
原电池是一种把化学能释放出来并转化为电能的装置。本装置利用Fe、C为电极组成的电极形成无数个微小的原电池，其实质上是进行原电池电极反应，把有机废水作为电解液，同时加曝气，负极反应生成Fe2+离子，碳吸附氧气构成正极反应(也称阴极反应)，因O2的还原反应的标准电位要比H+还原反应的标准电位高，其标准电位φ°(O2/H2O)=1.229V，在阴极会产生如氧自由基离子O2-、H2O2，分解的羟基自由基·OH极强的氧化剂中间产物：
(1)电解质反应为：Fe2++2H2O2→Fe3++OH-+·OH([·OH]，ε°=2.80v) (1)
生成极强的氧化剂中间产物如·OH，使得废水中的有机大分子被氧化多以发生断链降解转化成小分子，提高了废水的可生化性，有的可被矿化为CO2和H2O很终产物，有的有机污染物被分解为有机带电荷的“碎片”而被以下方程式(2)、(3)形成的絮凝剂吸附絮凝沉淀，则COD部分去除。
(2)水解反应：Fe2++2OH-→Fe(OH)2 (2)
氧化反应：2H++2Fe(OH)2+O2-→2Fe(OH)3 (3)
由于微电解电极反应自发进行的局限性，为此，组合电解池水处理工艺，以外加电压的电极氧化反应的电解池装置作进一步废水处理。
电解池电极反应：
废水处理主要是通过在电极表面上发生电催化氧化降解，其电极可直接产生的极强的氧化能力且对有机物及无机物无选择性的羟基自由基[·OH](ε°=2.80v，p=569.3Kj)去氧化水中的污染物，使污染物被彻底矿化，即称为电化学燃烧过程;若水溶液中含有像CI-、SO42-这样的电解质如用：硫酸钠、氯气、次氯酸盐及氯酸盐等。生成的过氧化物如S2O82-、H2O2等所催化氧化水中的污染物，该过程称为电化学转化过程，从而电氧化有效地去除废水中的COD。
电解过程中的一些主要反应如下：
阳极反应：OH-→1/2O2+H2O+2e-;
阴极反应：O2+H2O+2e-→HO2-+OH-;
总反应：1/2O2+OH-→HO2-;
电解产生的过氧化自由基[HO2-]，在碱性条件下，使废水中产生次级反应，使得污染物从而降解或者直接分解为CO2，或转化为其它简单化合物。
电解过程服从法拉第定律。即电极上析出的物质数量与通过溶液的电流强度及通电的时间成正比。同样，去除废水中的有机污染物也符合法拉第定律。在去除废水中的有机污染物的过程中，并不需要彻底氧化成很终产物即CO2和H2O，只需要把有机污染物分子断链，撕成带电荷的有机物“碎片”，通过电解吸附絮凝沉降去除有机污染物。
电源采用脉冲电解电源，依据其特性即不断地重复进行“供电-断电-供电”的运行过程，使电解效率得到大幅度的提高，因为通电时间小于电解处理总反应时间(供电-断电为一周期)，由于电功率为电流与电压的乘积，若脉冲电压的平均值为直流供电时间的一半，同样，脉冲电流的平均值为直流供电时间的一半，故电能耗仅为直流供电时间的1/4，若周期为3/4时，电能耗仅为直流供电时间的9/16。由此可见，脉冲供电可大大地节约电能。另外，电极反应时断时续，有利于粒子扩散，降低浓差极化，使电解过程省时节能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电催化氧化水处理装置及其处理难降解有机废水的方法，该装置结构设计简单，用其处理有机废水高效节能，其与普通化学氧化水处理技术、混凝过滤沉淀技术和膜生物反应器等水处理技术结合对企业产生的污水进行工艺组合处理或深度处理，可实现工业化应用，处理后的工业污水可返回生产工艺流程作为再生水使用或达标排放。
为了达到上述目的，本发明提供一种电催化氧化水处理装置，其中包括至少两个相互连接的电解槽，各所述电解槽内分别设置有阳极电极板和阴极电极板，各所述阳极电极板与电源的正极连接，各所述阴极电极板与电源的负极连接，所述阳极电极板采用钛基涂层板，所述阴极电极板采用钛板。
本发明电催化氧化水处理装置，其中多个所述阳极电极板与多个阴极电极板相互平行且隔开设置。
一种处理难降解有机废水的方法，其包括如下步骤：
(1)将待处理有机废水过滤、使废水均值，进入权利要求1或2所述的电催化氧化水处理装置;
(2)在所述电催化氧化水处理装置里与脉冲电源连接，使有机废水在所述阳极电极板和阴极电极板作用下充分进行电化学反应。
本发明处理难降解有机废水的方法，其中还包括步骤：
(3)将步骤(2)电催化氧化水处理后的有机废水移入搅拌槽中，在搅拌状态下加入絮凝剂搅拌絮凝、沉降、过滤;
(4)调节过滤液的pH值，使处理的有机废水进入微电解反应塔进行原电池化学反应，反应液移入搅拌槽中，在搅拌状态下调节pH值为9，搅拌絮凝、沉降、过滤;
(5)达标排放。
本发明处理难降解有机废水的方法，其中所述步骤(4)和(5)之间还包括步骤：
微电解反应塔化学反应排出处理后的过滤液，调节pH值，加入硫酸亚铁并稳定调节的pH值进行络合反应后，下调pH值，加入双氧水，除去很后残留的物质和剩余的COD;
排除的络合反应液调节pH值为8.5，沉降过滤。
本发明处理难降解有机废水的方法，其中所述步骤(4)和(5)之间还包括步骤：
微电解反应塔产生排出处理后的过滤液，加入催化剂并稳定pH值，加入双氧水，除去很后残留剩余的COD;
排除的络合反应液调节pH值为8.5，沉降过滤。
采用上述方案后，本发明电催化氧化水处理装置及其处理难降解有机废水的方法具有以下有益效果：
1、本发明的装置结构设计简单，用其处理有机废水高效节能;
2、本发明处理难降解有机废水的方法通过采用本装置的两级电化学反应器即电催化氧化水处理装置和微电解反应塔，或与其它水处理工艺组合起来进行有机废水处理，使各个处理单元的工艺互补、扬长避短、发挥各自优点，做到工艺合理，都可以做到COD达标排放或中水回用，运行成本合理。
（21）申请号：201710299818.1
（22）申请日：2017.05.02
（71）申请人：唐山永合水处理剂有限公司
地址：063000河北省唐山市南堡开发区化工路12号
（72）发明人：孙维孟 杨明 何伟 李焕军 王亚伟 赵爱民 云超 湛永航 王庆生
（51）lnt.Cl.
C02F 1/461（2006.01）
C02F 1/72（2006.01）
C02F 9/06（2006.01）
