本發明屬于污水處理技術領域，具體涉及一種電化學-吸附復合工藝處理染料廢水的設備及處理方法。
背景技術：
伴隨我國染料生產和印染行業的快速發展，染料工業廢水的排放量也急劇增多，根據有關部門提供的數據顯示，在我國每年大約有1.8憶立方米的染料廢水排放進入環境中。染料廢水有機物含量高，色度大，組分復雜，且ph變化范圍廣。由于染料生產品種多，并朝著抗光解，抗氧化，抗生物氧化的方向發展，從而進一步使染料廢水的處理難度變得更大了。染料廢水中含有大量的有機污染物，排入水體以后將消耗水體中的溶解氧，破壞水體生態系統平衡，嚴重危及到魚類和其它水生生物的生存。鑒于以上幾點，處理染料廢水已經成為國內外研究的重點。
傳統處理染料廢水的方法包括物理法、化學法、生物法等。這些方法對于染料廢水的處理有一定的效果，同時也有不足之處。
為了尋找到更為有效、經濟地從根本上解決染料廢水對環境污染問題的方法，人們采用了不同的方法與技術對染料廢水進行了各種處理途徑的嘗試。其中電化學水處理技術吸引了國內外眾多研究者們，電化學處理污水技術具有設備簡單，操作方便，二次污染小和適用范圍廣泛等優點。
為此，考慮到復合工藝的優越性及發展趨勢，本發明以茜紅素s模擬染料廢水為研究對象，采用電化學技術和吸附技術二者相結合的處理方法，對電化學-吸附協同作用復合工藝處理染料廢水進行了深入研究。
技術實現要素：
解決的技術問題：本申請主要是提出一種電化學-吸附復合工藝處理染料廢水的設備及處理方法，解決現有技術中存在氮化碳是粉體材料，使用過程中需要攪拌，且使用后不易回收等技術問題。
技術方案：一種電化學-吸附復合工藝處理染料廢水的設備，由直流穩壓電源、負載金屬銅鈀的石墨板陰極、釕錫涂層鈦陽極、磁力攪拌器、廢水儲罐、磁力攪拌子、蠕動泵、溢流口、進水閥、出水閥和粉末狀活性炭組成，所述負載金屬銅鈀的石墨板陰極和釕錫涂層鈦陽極分別設在電化學-吸附復合工藝處理染料廢水的設備的池體兩端，負載金屬銅鈀的石墨板陰極通過導線與直流穩壓電源負極連接，釕錫涂層鈦陽極通過導線與直流穩壓電源正極連接，負載金屬銅鈀的石墨板陰極和釕錫涂層鈦陽極之間填充粉末狀活性炭和無水氯化鈉，溢流口設在池體頂蓋下方，所述池體頂蓋與池體活動連接，池體頂蓋上設有一組開孔，池體底部設有磁力攪拌器，池體內設有磁力攪拌子，所述進水閥和出水閥分別設在池體兩側，廢水儲罐通過蠕動泵與進水閥相連，當廢水在池體內反應完全后，由出水閥流出，當池體內廢水過多，過多的廢水從溢流口溢出。
作為本發明的一種優選技術方案：所述負載金屬銅鈀的石墨板陰極由乙二醇還原法制得，取石墨板電極，砂紙打磨表面光滑平整，依次放入naoh溶液和鹽酸溶液中浸泡，再沖洗并干燥，制得預備石墨板電極，將制得的預備石墨板電極至于乙二醇溶液中，超聲1h；稱取76mg的pdcl2、72mg的cucl2.2h2o和240mg的檸檬酸鈉于250ml圓底燒瓶中，并加入50ml乙二醇eg，于室溫下攪拌1h，然后將上述浸泡于乙二醇中的石墨板電極放置于其中，用5wt%koh/eg溶液調節反應混合液的ph至9.5-0-10.5，繼續在室溫下攪拌30min，然后將反應混合液置于油浴鍋中，160℃下反應6h，反應結束后，取出石墨板電極，用去離子水沖洗，真空干燥后得到負載金屬銅鈀的石墨板陰極。
作為本發明的一種優選技術方案：所述電化學-吸附復合工藝處理染料廢水的設備的池體為長方體，尺寸為15cm×10cm×12cm。
作為本發明的一種優選技術方案：所述負載金屬銅鈀的石墨板陰極和釕錫涂層鈦陽極尺寸均為10cm×8cm×0.5cm，兩電極間距離3.0-5.0cm。
作為本發明的一種優選技術方案：所述粉末狀活性炭顆粒粒徑為0.15-2.00mm。
作為本發明的一種優選技術方案：所述溢流口低于池體頂端1-5cm。
一種所述的電化學-吸附復合工藝處理染料廢水的設備的處理方法，包括如下步驟：
第一步：將粉末狀活性炭放在蒸餾水中煮沸2-4h,然后用蒸餾水沖洗5-10min，沖洗完成后在120℃下干燥24-48h取出，放入負載金屬銅鈀的石墨板陰極和釕錫涂層鈦陽極之間，同時加入20g/l無水氯化鈉；
第二步：打開直流電源，調節電壓范圍≤9v，控制反應間歇時間≤30min，打開進水閥，開啟蠕動泵，染料廢水從廢水儲罐進入反應器中，染料廢水采用模擬廢水的茜紅素s染料廢水，初始濃度200-1000mg/l、cod=600mg/l、色度4-6；
第三步，出水檢測：反應后關閉進水閥，打開出水閥，處理后的染料廢水由出水閥流出，檢測處理后染料廢水中cod和色度達到《污水綜合排放標準》（gb8978-1996）后即可排出；
第四步：當染料廢水濃度升高，導致處理后出水濃度升高，達不到《污水綜合排放標準》（gb8978-1996），關閉進水閥和蠕動泵，重新調節電壓和反應間歇時間，直至出水達標后恢復正常處理流程。
作為本發明的一種優選技術方案：所述四步重新調節電壓和反應間歇時間的調節方法為依次調高電壓1v、3v、5v、7v和9v，調節反應間歇時間5min、10min、15min、20min、25min和30min。
有益效果：本申請所述一種電化學-吸附復合工藝處理染料廢水的設備及處理方法采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：
1、針對傳統三維電極進行改善，通過引進新的電極對，負載了金屬銅鈀的石墨板和釕錫鈦陽極，在電極間添加粉末狀活性炭和無水nacl作為電解質，形成了一種電流效率高、氧化能力強、能耗低，去除cod和脫色效果好且操作方便，應用范圍廣的染料廢水處理裝置和工藝，對處理染料廢水具有積極意義；
2、采用新的電極對，以石墨板負載金屬銅鈀為陰極，釕錫涂層的鈦陽極。再與反應器中的粉末狀活性炭構成三維電極反應器，從而大大的提高了電極的比表面積，增強了電解效果；
3、采用電化學-吸附復合工藝，以電化學為主，吸附法為輔的處理工藝，巧妙地將二者結合在一起，實現了省時節能，大大提高了處理染料廢水的效果；
4、采用粉末狀活性炭作為填料，它既可以作為電解質，同時也可以作為吸附劑。反應器的頂蓋可揭開，并且在頂蓋上開孔，這樣既方便反應器的組裝以及填料的更換，由方便在反應過程中氣體的排出；
5、利用電解質氯化鈉發生的一系列電化學反應，可以生成具有極強氧化性的hclo、ocl-、hclo3等中間體，對有機物進行氧化降解，從而對染料廢水的色度去除效果非常好；
6、在反應器兩端接上電源，活性炭在電場中成為帶電粒子，可充當電化學氧化還原的載體，有機難降解的分子在這個載體上完成得失電荷的過程，斷裂分解為小分子，部分可以直接氧化分解為h2o和co2，粉末狀活性炭在電化學-吸附復合工藝中充當了第三電極，從而大大的提高了電極的比表面積，增強了電解效果；
7、不同的濃度原廢水（200mg/l、600mg/l、1000mg/l）經過處理后的，廢水中的cod、色度的去除率均達到了85%~90%，表明該工藝對染料廢水的處理效果非常高效。
附圖說明：
圖1為本申請電化學-吸附復合工藝處理染料廢水反應器的結構示意圖。
附圖標記說明：1、直流穩壓電源，2、負載金屬銅鈀的石墨板陰極，3、釕錫涂層鈦陽極，4、磁力攪拌器，5、廢水儲罐，6、磁力攪拌子，7、蠕動泵，8、溢流口，9-1出水閥、9-2進水閥，10、粉末狀活性炭。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明：實施例中釕錫涂層鈦陽極購于陜西寶雞中色特種金屬有限責任公司。
實施例1
如圖1所示，一種電化學-吸附復合工藝處理染料廢水的設備，由直流穩壓電源1、負載金屬銅鈀的石墨板陰極2、釕錫涂層鈦陽極3、磁力攪拌器4、廢水儲罐5、磁力攪拌子6、蠕動泵7、溢流口8、出水閥9-1、進水閥9-2和粉末狀活性炭10組成，所述負載金屬銅鈀的石墨板陰極2由乙二醇還原法制得，取石墨板電極，砂紙打磨表面光滑平整，依次放入naoh溶液和鹽酸溶液中浸泡，再沖洗并干燥，制得預備石墨板電極，將制得的預備石墨板電極至于乙二醇溶液中，超聲1h；稱取76mg的pdcl2、72mg的cucl2.2h2o和240mg的檸檬酸鈉于250ml圓底燒瓶中，并加入50ml乙二醇eg，于室溫下攪拌1h，然后將上述浸泡于乙二醇中的石墨板電極放置于其中，用5wt%koh/eg溶液調節反應混合液的ph至9.5-0-10.5，繼續在室溫下攪拌30min，然后將反應混合液置于油浴鍋中，160℃下反應6h，反應結束后，取出石墨板電極，用去離子水沖洗，真空干燥后得到負載金屬銅鈀的石墨板陰極，電化學-吸附復合工藝處理染料廢水的設備的池體為長方體，尺寸為15cm×10cm×12cm，所述負載金屬銅鈀的石墨板陰極2和釕錫涂層鈦陽極3分別設在電化學-吸附復合工藝處理染料廢水的設備的池體兩端，所述負載金屬銅鈀的石墨板陰極2和釕錫涂層鈦陽極3尺寸均為10cm×8cm×0.5cm，兩電極間距離3.0cm，負載金屬銅鈀的石墨板陰極2通過導線與直流穩壓電源1負極連接，釕錫涂層鈦陽極3通過導線與直流穩壓電源1正極連接，負載金屬銅鈀的石墨板陰極2和釕錫涂層鈦陽極3之間填充粉末狀活性炭10和無水氯化鈉，粉末狀活性炭顆粒10粒徑為0.15mm，溢流口8設在池體頂蓋下方。溢流口8低于池體頂端1cm，所述池體頂蓋與池體活動連接，頂蓋上設有一組開孔，池體底部設有磁力攪拌器4，池體內設有磁力攪拌子6，所述出水閥和進水閥9-2分別設在池體兩側，廢水儲罐5通過蠕動泵7與進水閥9-2相連，當廢水在池體內反應完全后，由出水閥9-1流出，當池體內廢水過多，過多的廢水從溢流口8溢出。
處理方法具體包括如下：
第一步：將粉末狀活性炭10放在蒸餾水中煮沸2h,然后用蒸餾水沖洗5min，以去除其中的水溶性和揮發性物質，沖洗完成后在120℃下干燥24h取出，放入負載金屬銅鈀的石墨板陰極2和釕錫涂層鈦陽極3之間，兩電極板之間間距3.0cm，電極板間加入20g/lnacl。
第二步：打開直流電源1，調節電壓5v，控制反應間歇時間5min，打開進水閥9-2，開啟蠕動泵7，染料廢水從廢水儲罐5進入反應器中，染料廢水是模擬廢水的茜紅素s染料廢水，初始濃度200mg/l、cod=600mg/l，色度4。
第三步，出水檢測：當反應后，關閉進水閥9-2，打開出水閥9-1，處理后的染料廢水由出水閥9-1流出，檢測處理后染料廢水中cod和色度，反應15分鐘后，原廢水經過處理后cod、色度的去除率分別達到了98%、90%，和原廢水形成明顯的對比。
第四步：當染料廢水濃度升高，導致處理后出水達不到《污水綜合排放標準》（gb8978-1996）時，則關閉進水閥9-2和蠕動泵7，調節電壓和反應間歇時間，直至出水達標后恢復正常處理流程，重新調節電壓和反應間歇時間的調節方法為依次調高電壓1v、3v、5v、7v和9v，調節反應間歇時間5min、10min、15min、20min、25min和30min。
實施例2
如圖1所示，一種電化學-吸附復合工藝處理染料廢水的設備，由直流穩壓電源1、負載金屬銅鈀的石墨板陰極2、釕錫涂層鈦陽極3、磁力攪拌器4、廢水儲罐5、磁力攪拌子6、蠕動泵7、溢流口8、出水閥9-1、進水閥9-2和粉末狀活性炭10組成，所述電化學-吸附復合工藝處理染料廢水的設備的池體為長方體，尺寸為15cm*10cm*12cm，所述負載金屬銅鈀的石墨板陰極2和釕錫涂層鈦陽極3分別設在電化學-吸附復合工藝處理染料廢水的設備的池體兩端，所述負載金屬銅鈀的石墨板陰極2由乙二醇還原法制得，取石墨板電極，砂紙打磨表面光滑平整，依次放入naoh溶液和鹽酸溶液中浸泡，再沖洗并干燥，制得預備石墨板電極，將制得的預備石墨板電極至于乙二醇溶液中，超聲1h；稱取76mg的pdcl2、72mg的cucl2.2h2o和240mg的檸檬酸鈉于250ml圓底燒瓶中，并加入50ml乙二醇eg，于室溫下攪拌1h，然后將上述浸泡于乙二醇中的石墨板電極放置于其中，用5wt%koh/eg溶液調節反應混合液的ph至9.5-0-10.5，繼續在室溫下攪拌30min，然后將反應混合液置于油浴鍋中，160℃下反應6h，反應結束后，取出石墨板電極，用去離子水沖洗，真空干燥后得到負載金屬銅鈀的石墨板陰極，所述負載金屬銅鈀的石墨板陰極2和釕錫涂層鈦陽極3尺寸均為10cm*8cm*0.5cm,兩電極間距離4.0cm，負載金屬銅鈀的石墨板陰極2通過導線與直流穩壓電源1負極連接，釕錫涂層鈦陽極3通過導線與直流穩壓電源1正極連接，負載金屬銅鈀的石墨板陰極2和釕錫涂層鈦陽極3之間填充粉末狀活性炭10和無水氯化鈉，粉末狀活性炭顆粒10粒徑為0.170mm，溢流口8設在池體頂蓋下方。溢流口8低于池體頂端3cm，所述池體頂蓋與池體活動連接，頂蓋上設有一組開孔，池體底部設有磁力攪拌器4，池體內設有磁力攪拌子6，所述出水閥9-1和進水閥9-2分別設在池體兩側，廢水儲罐5通過蠕動泵7與進水閥9-2相連，當廢水在池體內反應完全后，由出水閥（9-1）流出，當池體內廢水過多，過多的廢水從溢流口（8）溢出。
處理方法具體包括如下：
第一步：將粉末狀活性炭10放在蒸餾水中煮沸3h,然后用蒸餾水沖洗8min，以去除其中的水溶性和揮發性物質，沖洗完成后在120℃下干燥36h取出，放入負載金屬銅鈀的石墨板陰極2和釕錫涂層鈦陽極3之間，兩電極板之間間距3.0cm，電極板間加入20g/lnacl。
第二步：打開直流電源1，調節電壓為5v，控制反應間歇時間15min，打開進水閥9-2，開啟蠕動泵7，染料廢水從廢水儲罐5進入反應器中，染料廢水是模擬廢水的茜紅素s染料廢水，初始濃度600mg/l、cod=600mg/l、色度5。
第三步：出水檢測：反應后關閉進水閥9-2，打開出水閥9-1，處理后的染料廢水由出水閥9-1流出，檢測處理后染料廢水中cod和色度達到《污水綜合排放標準》（gb8978-1996）后即可排出；反應25分鐘后，處理后的廢水中cod、色度的去除率都達到了90%%。
第四步：當染料廢水濃度升高，導致處理后出水濃度升高，達不到《污水綜合排放標準》（gb8978-1996），關閉進水閥9-2和蠕動泵7，重新調節電壓和反應間歇時間，直至出水達標后恢復正常處理流程。重新調節電壓和反應間歇時間的調節方法為依次調高電壓1v、3v、5v、7v和9v，調節反應間歇時間5min、10min、15min、20min、25min和30min。
實施例3
如圖1所示，一種電化學-吸附復合工藝處理染料廢水的設備，由直流穩壓電源1、負載金屬銅的石墨板陰極2、釕錫涂層鈦陽極3、磁力攪拌器4、廢水儲罐5、磁力攪拌子6、蠕動泵7、溢流口8、出水閥9-1、進水閥9-2和粉末狀活性炭10組成，所述電化學-吸附復合工藝處理染料廢水的設備的池體為長方體，尺寸為15cm*10cm*12cm，所述負載金屬銅鈀的石墨板陰極2和釕錫涂層鈦陽極3分別設在電化學-吸附復合工藝處理染料廢水的設備的池體兩端，所述負載金屬銅鈀的石墨板陰極2由乙二醇還原法制得，取石墨板電極，砂紙打磨表面光滑平整，依次放入naoh溶液和鹽酸溶液中浸泡，再沖洗并干燥，制得預備石墨板電極，將制得的預備石墨板電極至于乙二醇溶液中，超聲1h；稱取76mg的pdcl2、72mg的cucl2.2h2o和240mg的檸檬酸鈉于250ml圓底燒瓶中，并加入50ml乙二醇eg，于室溫下攪拌1h，然后將上述浸泡于乙二醇中的石墨板電極放置于其中，用5wt%koh/eg溶液調節反應混合液的ph至9.5-0-10.5，繼續在室溫下攪拌30min，然后將反應混合液置于油浴鍋中，160℃下反應6h，反應結束后，取出石墨板電極，用去離子水沖洗，真空干燥后得到負載金屬銅鈀的石墨板陰極，所述負載金屬銅鈀的石墨板陰極2和釕錫涂層鈦陽極3尺寸均為10cm*8cm*0.5cm,兩電極間距離5.0cm，負載金屬銅鈀的石墨板陰極2通過導線與直流穩壓電源1負極連接，釕錫涂層鈦陽極3通過導線與直流穩壓電源1正極連接，負載金屬銅鈀的石墨板陰極2和釕錫涂層鈦陽極3之間填充粉末狀活性炭10和無水氯化鈉，粉末狀活性炭顆粒10粒徑為2.00mm，溢流口8設在池體頂蓋下方。溢流口8低于池體頂端5cm，所述池體頂蓋與池體活動連接，頂蓋上設有一組開孔，池體底部設有磁力攪拌器4，池體內設有磁力攪拌子6，所述出水閥9-1和進水閥9-2分別設在池體兩側，廢水儲罐5通過蠕動泵7與進水閥9-2相連，當廢水在池體內反應完全后，由出水閥9-1流出，當池體內廢水過多，過多的廢水從溢流口8溢出。
處理方法具體包括如下：
第一步：將粉末狀活性炭10放在蒸餾水中煮沸4h,然后用蒸餾水沖洗10min，以去除其中的水溶性和揮發性物質，沖洗完成后在120℃下干燥48h取出，放入負載金屬銅鈀的石墨板陰極2和釕錫涂層鈦陽極3之間，兩電極板之間間距3.0cm，電極板間加入20g/lnacl。
第二步：打開直流電源1，調節電壓9v，控制反應間歇時間30min，打開進水閥9-2，開啟蠕動泵7，染料廢水從廢水儲罐5進入反應器中，染料廢水是模擬廢水的茜紅素s染料廢水，初始濃度1000mg/l、cod=600mg/l色度6。
第三步，出水檢測：當反應后，關閉進水閥9-2，打開出水閥9-1，處理后的染料廢水由出水閥9-1流出，檢測處理后染料廢水中cod和色度；反應50分鐘后，反應后廢水中的cod、色度的去除率達到了85%，達到《污水綜合排放標準》（gb8978-1996）后即可排出。
第四步：當染料廢水濃度升高，導致處理后出水達不到《污水綜合排放標準》（gb8978-1996）時，則關閉進水閥9-2和蠕動泵7，調節電壓和反應間歇時間，直至出水達標后恢復正常處理流程，重新調節電壓和反應間歇時間的調節方法為依次調高電壓1v、3v、5v、7v和9v，調節反應間歇時間5min、10min、15min、20min、25min和30min。
電流效率高、氧化能力強、能耗低，去除cod和脫色效果好且操作方便，應用范圍廣。
上面結合附圖對本發明的實施方式作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下做出各種變化。