申请日2017.06.16
公开(公告)日2017.09.26
IPC分类号C02F1/78; C02F1/467; C02F101/30; C02F101/32
摘要
本发明涉及一种处理高浓度难降解有机废水的高级氧化装置，为三维电化学臭氧反应装置，包括臭氧发生器，两段连接的由活性炭填料和阴阳极板组成的反应器，两段反应器通过循环泵连接具有废水内循环，在反应器极板通入直流电时，形成三维电化学臭氧反应。本发明中三维电化学与臭氧反应协同作用生成强氧化性的羟基自由基，能够将有机物中生物难降解的环类芳香烃等长链有机物降解成小分子物质，同时臭氧和羟基自由基可以将小分子有机物完全矿化，使有机物降解成二氧化碳和水，处理的时间较短，有机物降解效率高，能源利用率较高。
摘要附图
权利要求书
1.一种处理高浓度难降解有机废水的高级氧化装置，其特征在于：为三维电化学臭氧反应装置，包括臭氧发生器，两段连接的由活性炭填料和阴阳极板组成的反应器，两段反应器通过循环泵连接具有废水内循环，在反应器极板通入直流电时，形成三维电化学臭氧反应;所述反应器由两段反应容器组成;所述反应容器中包括活性炭填料、阴阳极板、曝气装置，反应容器上部和盖板通过固定螺丝和密封垫片进行密封固定;所述两段反应器间通过循环泵进行内循环作用;所述两段反应容器上的极板间分别连接直流电源，可以分别控制两个直流电源在极板间的电压;所述两段反应容器间，1#反应容器上方剩余气体出口连接在2#反应容器曝气管进气口，1#反应容器中未完全反应的臭氧可以在2#反应器中继续参加反应。
2.根据权利要求1所述的处理高浓度难降解有机废水的高级氧化装置，其特征在于：包括臭氧发生器、1#反应器、2#反应器、气体流量计、两路直流电源线路一和线路二、循环泵;所述臭氧发生器接气体流量计，气体流量计连接1#反应器曝气管接口;直流电源线路一中的第一电源正极通过第一电线夹连接1#反应器的第一阳极板，直流电源线路一中的第一电源负极通过第二电线夹连接1#反应器的第一阴极板;1#反应器通过pp管道连接2#反应器，1#反应器剩余气体出口通过气体管道连接2#反应器的进气口;直流电源线路二中的第二电源正极通过第三电线夹连接2#反应器中的第二阳极板，直流电源线路二中的第二电源负极通过第四电线夹连接2#反应器中的第二阴极板;循环泵通过第一循环软管连接2#反应器中的循环液出口，循环泵通过第二循环软管连接1#反应器中的循环液进口。
3.根据权利要求1所述的处理高浓度难降解有机废水的高级氧化装置，其特征在于：所述的1#反应器由第一长方体有机玻璃容器、第一盖板、曝气管进口、第一固定螺丝、第一密封垫片、进水口阀门、pp管道滤网、第一阳极板、第一阴极板、循环液进口、第一底部曝气头、第一活性炭填料、剩余气体出口组成。
4.根据权利要求3所述的处理高浓度难降解有机废水的高级氧化装置，其特征在于：所述第一长方体有机玻璃容器和第一盖板通过至少四个第一固定螺丝和一圈第一密封垫片来密封连接;第一阳极板和第一阴极板上端固定在第一盖板上同时要保证连接的密封性。
5.根据权利要求3所述的处理高浓度难降解有机废水的高级氧化装置，其特征在于：所述第一底部曝气头固定于第一长方体有机玻璃容器下部，固定位置保证曝气均匀的在第一阳极板和第一阴极板之间;曝气管进口剩余气体出口固定于第一盖板上，接口保证密封性。
6.根据权利要求1所述的处理高浓度难降解有机废水的高级氧化装置，其特征在于：所述的2#反应器由第二长方体有机玻璃容器、第二盖板、第二固定螺丝、第二密封垫片、压力表、进气口、放气口、出水阀门、第二阳极板、第二阴极板、第二活性炭填料、第二底部曝气头、循环液出口组成。
7.根据权利要求6所述的处理高浓度难降解有机废水的高级氧化装置，其特征在于：所述第二长方体有机玻璃容器和第二盖板之间通过至少四颗第二固定螺丝和一圈第二密封垫片密封固定。
8.根据权利要求6所述的处理高浓度难降解有机废水的高级氧化装置，其特征在于：所述第二底部曝气头固定于第二长方体有机玻璃容器下部，固定位置保证曝气均匀的在第二阳极板和第二阴极板之间。
9.根据权利要求6所述的处理高浓度难降解有机废水的高级氧化装置，其特征在于：所述压力表、进气口和放气口固定在第二盖板上面，接口保证密封性。
说明书
一种处理高浓度难降解有机废水的高级氧化装置
技术领域
本发明涉及水处理领域的一种高级氧化反应装置，具体涉及一种处理高浓度难降解有机废水的高级氧化装置。
背景技术
高浓度难降解有机废水具有可生化性差、成分复杂、有毒有害物质多、对生态环境危害极大等特点，传统的工艺去除效果不佳。高级氧化技术具有处理速率快、降解效率高、适用范围广等优点，是处理难降解有机废水最具应用前景的方法之一。
目前高级氧化法主要有：臭氧氧化法，其对有机物的降解有明显的选择性，中间产物多;电化学处理法，受电流和传质限制，处理成本高;光催化氧化法，具有量子利用率低、能耗大和催化剂需回收再生等缺点;湿式氧化法，需要高温高压设备成本高;Fenton试剂高级氧化技术，药剂投加量大，产生的污泥较多等。
发明内容
本发明提供一种处理高浓度难降解有机废水的高级氧化装置，利用活性炭填料形成三维电极电化学法结合O3降解高浓度难降解有机废水。臭氧在电化学的作用下产生一些强氧化性自由基，无选择的氧化有机物;活性炭对臭氧氧化有机物有催化剂的作用;活性炭在电极板间形成三维电极，提高了电化学效率;活性炭、臭氧和电化学三者联合作用互相起到促进作用，对有机物的处理时间较短，效率高，废水的可生化性较好提高，氧化有机物的选择性低;活性炭使用时间长了后，可以实现活性炭再生。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种处理高浓度难降解有机废水的高级氧化装置，为三维电化学臭氧反应装置，包括臭氧发生器，两段连接的由活性炭填料和阴阳极板组成的反应器，两段反应器通过循环泵连接具有废水内循环，在反应器极板通入直流电时，形成三维电化学臭氧反应;所述反应器由两段反应容器组成;所述反应容器中包括活性炭填料、阴阳极板、曝气装置，反应容器上部和盖板通过固定螺丝和密封垫片进行密封固定;所述两段反应器间通过循环泵进行内循环作用;所述两段反应容器上的极板间分别连接直流电源，可以分别控制两个直流电源在极板间的电压;所述两段反应容器间，1#反应容器上方剩余气体出口连接在2#反应容器曝气管进气口，1#反应容器中未完全反应的臭氧可以在2#反应器中继续参加反应。
本发明的装置包括臭氧发生器1、1#反应器、2#反应器、气体流量计2、两路直流电源线路一和线路二、循环泵。所述臭氧发生器接气体流量计，气体流量计连接1#反应器曝气管接口;直流电源线路一中的第一电源正极通过第一电线夹连接1#反应器的第一阳极板，直流电源线路一中的第一电源负极通过第二电线夹连接1#反应器的第一阴极板;1#反应器通过pp管道连接2#反应器，1#反应器剩余气体出口通过气体管道连接2#反应器的进气口;直流电源线路二中的第二电源正极通过第三电线夹连接2#反应器中的第二阳极板，直流电源线路二中的第二电源负极通过第四电线夹连接2#反应器中的第二阴极板;循环泵通过第一循环软管连接2#反应器中的循环液出口，循环泵通过第二循环软管连接1#反应器中的循环液进口。
所述的1#反应器由第一长方体有机玻璃容器、第一盖板、曝气管进口、第一固定螺丝、第一密封垫片、进水口阀门、pp管道滤网、第一阳极板、第一阴极板、循环液进口、第一底部曝气头、第一活性炭填料、剩余气体出口组成。第一长方体有机玻璃容器和第一盖板通过至少四个第一固定螺丝和一圈第一密封垫片来密封连接。第一阳极板和第一阴极板上端固定在第一盖板上同时要保证连接的密封性。第一底部曝气头固定于第一长方体有机玻璃容器下部，固定位置保证曝气均匀的在第一阳极板和第一阴极板之间。曝气管进口剩余气体出口固定于第一盖板上，接口保证密封性。
所述的2#反应器由第二长方体有机玻璃容器、第二盖板、第二固定螺丝、第二密封垫片、压力表、进气口、放气口、出水阀门、第二阳极板、第二阴极板、第二活性炭填料、第二底部曝气头、循环液出口组成。第二长方体有机玻璃容器和第二盖板之间通过至少四颗第二固定螺丝和一圈第二密封垫片密封固定。第二底部曝气头固定于第二长方体有机玻璃容器下部，固定位置保证曝气均匀的在第二阳极板和第二阴极板之间。压力表、进气口和放气口固定在第二盖板上面，接口保证密封性。
本发明由阴极板和阳极板中间采用活性炭填料，底部曝气通入臭氧，在极板上施加直流电，三维电化学与臭氧反应协同作用生成强氧化性的羟基自由基，能够将有机物中生物难降解的环类芳香烃等长链有机物降解成小分子物质，同时臭氧和羟基自由基可以将小分子有机物完全矿化，使有机物降解成二氧化碳和水，处理的时间较短，有机物降解效率高，能源利用率较高。
本发明的有益效果是：
a)本发明针对高浓度难降解有机物的处理效果好，处理时间短，由产生强氧化性的羟基自由基结合臭氧及电化学氧化，对有机物的选择性小。
b)本发明的两段反应器对臭氧的利用率高，避免了臭氧利用率低，尾部的臭氧对环境的危害。
c)本发明的装置的制作要求低，操作条件简单，在水处理中易于实现自动化操作管理，实用性高。
d)本发明装置中的活性炭可以实现再生功能，延长了活性炭的使用周期。
