申请日2013.10.16
公开(公告)日2014.06.04
IPC分类号C02F1/461
摘要
本实用新型提供的电催化废水处理系统，包括反应槽体、电解装置、工作电极、电解供气系统、催化材料，所述曝气管和所述空气泵之间设置有介质阻挡等离子体发生器，所述介质阻挡等离子体发生器具有进气口和出气口，所述进气口与所述空气泵相连，所述空气泵向所述等离子体发生器供气，所述出气口通过等离子体流输送干管与所述曝气管相连。通过在空气泵与曝气管之间设置介质阻挡等离子体发生器，既为反应槽体中的催化材料提供定向循环的动力，又为工作电极及催化材料提供低温等离子体流以供电催化过程促进活性氧物种之间的电化学反应过程，从而提高废水处理系统的反应效率，节约时间，降低废水处理成本。
权利要求书
1.一种电催化废水处理系统，包括：
反应槽体，包括入水口和出水口，所述入水口和出水口分别设于所述反应槽体侧壁的上端;
电解装置，包括正极板、负极板和电源，所述正极板和负极板设于所述反应槽体内，所述电源电性连接于所述正极板和负极板;
工作电极，所述工作电极设置于所述反应槽体的两端侧壁上，且所述工作电极与所述电源的正、负极输出端相接;
电解供气系统，包括曝气管和空气泵，所述曝气管设于所述反应槽体的底部，所述空气泵外接于所述反应槽体;
催化材料，装填于所述反应槽体内;
其特征在于：所述曝气管和所述空气泵之间设置有介质阻挡等离子体发生器，所述介质阻挡等离子体发生器具有进气口和出气口，所述进气口与所述空气泵相连，所述空气泵向所述等离子体发生器供气，所述出气口通过等离子体流输送干管与所述曝气管相连。
2.根据权利要求1所述的电催化废水处理系统，其特征在于：还包括多个感应电极，所述感应电极设置于所述反应槽体的两端侧壁上，所述多个感应电极等间距设置于所述工作电极的正、负极之间。
3.根据权利要求2所述的电催化废水处理系统，其特征在于：所述工作电极为石墨板或316L板，所述感应电极为石墨板或316L板。
4.根据权利要求1所述的电催化废水处理系统，其特征在于：所述反应槽体由绝缘分隔板分隔成多个反应槽体，且相邻两个反应槽体之间设有联通管，水通过所述联通管从其中一个反应槽体进入相邻的另一反应槽体。
5.根据权利要求4所述的电催化废水处理系统，其特征在于：所述多个反应槽体的容积相同。
6.根据权利要求4所述的电催化废水处理系统，其特征在于：所述联通管为三通管。
7.根据权利要求1所述的电催化废水处理系统，其特征在于：所述入水口设置有中心进水管与阀。
8.根据权利要求1所述的电催化废水处理系统，其特征在于：所述反应槽体由PP板或PVC板加工形成。
9.根据权利要求1所述的电催化废水处理系统，其特征在于：装填于所述反应槽体内的催化材料占每个反应槽体容积的30%-60%。
说明书
一种电催化废水处理系统
技术领域
本实用新型属于废水的净化领域，尤其涉及一种电催化废水深度处理系 统。
背景技术
节约资源和保护环境是我国的一项基本国策。“十二五”期间，全国城 市污水处理回收利用率要达到10%的目标，每年可节约新鲜水资源70多亿 m3，这可有效地缓解我国，尤其是干旱地区水资源短缺的问题，因此废水回 用具有重要的现实意义。
目前全国总的污水排放量是700多亿吨，全国再生水的用量只有16.6亿 m3，仅占全国废/污水排放量的2%，距离10%的目标相差很远。因此要完成 这一目标不仅取决于国家政策的引导、市场水价的调整等宏观调控因素，更 需要高效、清洁、投资省、运行成本低的可靠废水深度处理与回用技术的实 际应用，因此再生水未来投资空间十分广阔。
再生水是指城市生活污水及生产废水等经过预处理及生化法处理后达到 排放标准的排放水，再经进一步的处理后，达到某一用途的水质标准，如工 业冷却用水、城市园林景观灌溉等而回用于该生产过程的潜在水资源。但在 废水达标处理过程中，原污/废水中的母体化合物已经发生了显著的变化，不 仅体现在化合物的组成、性质上发生变化，而且其分子形态与尺寸大小都有 显著的不同。因此，在深度处理中继续以生化法为主要净化工艺，则往往对 COD(化学耗氧量)等关键控制水质指标的去除效率很低。目前再生水的处 理技术常见的有膜技术、Fenton试剂氧化法、光催化氧化法等，或与其他处 理方法的组合工艺。例如，于2005年1月12日公开的中国发明专利申请， 专利申请号为200410012222.1，公开了一种光电催化氧化处理水中有机物的 装置，把紫外光氧化及电解氧化相结合来强化反应过程;于2006年7月12 日公开的中国发明专利申请，专利申请号为200510000148.6，公开了一种负 载TiO2光催化剂及其制备方法和光催化水质净化器，把紫外光TiO2催化与膜 技术相结合实现对废水的有效处理;于2005年8月3日公开的中国发明专利 申请，专利申请号为200410075505.0，公开了一种膜法集成光催化污水处理 装置，把紫外光TiO2催化-超声波-生物法整合在一起连续处理污水中的有机 物。以上这些组合工艺，虽然与单一方法相比大大地提高了系统的降解效率， 但这些组合工艺不仅存在处理流程长、占地面积大、运行成本高等具体问题; 同时在处理过程中会产生大量的污泥。这些污泥含水率高，处理成本高，尤 其是含有I类污染物的污泥更是如此。污泥的直接排放或污泥管理不当就使得 处理污水的污水处理厂成为新的环境污染源，现已引起社会各界的高度关注， 也成为目前废水处理过程中亟待解决的新问题。
鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型专利申请的发明人，开发 了一种高效、清洁、低或无污泥产生的废水深度处理装置，该装置包括反应 槽体，包括入水口和出水口，所述入水口和出水口分别设于所述反应槽体侧 壁的上端;电解装置，包括正极板、负极板和电源，所述正极板和负极板设 于所述反应槽体内，所述电源电性连接于所述正极板和负极板;电解供气系 统，包括曝气管和空气泵，所述曝气管设于所述反应槽体的底部，所述空气 泵外接于所述反应槽体;催化材料，装填于所述反应槽体内。这种废水深度 处理装置出水水质优良、稳定，运行成本低，动力消耗小，占地面积小，操 作简单及易于集成与自动化控制。但是，在实际使用中，由于废/污水的多样 性，组成成分的复杂性及浓度的多变性，当把上述装置应用于某些废水的处 理过程中时，往往会遇到在正常的催化氧化时间20min内很难将其处理到所 需要的技术标准以内，此时不得不采用延长催化电解反应时间的方式来满足 技术要求，而这相应地增加了系统运行的能耗及装置的体积等具体问题。
因此，需要开发一种反应效率更高的电催化废水处理系统。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种结构简单的废水深度处理装置。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种电催化废水处理系统，包括：
反应槽体，包括入水口和出水口，所述入水口和出水口分别设于所述反 应槽体侧壁的上端;
电解装置，包括正极板、负极板和电源，所述正极板和负极板设于所述 反应槽体内，所述电源电性连接于所述正极板和负极板;
工作电极，所述工作电极设置于所述反应槽体的两端侧壁上，且所述工 作电极与所述电源的正、负极输出端相接;
电解供气系统，包括曝气管和空气泵，所述曝气管设于所述反应槽体的 底部，所述空气泵外接于所述反应槽体;
催化材料，装填于所述反应槽体内;
所述曝气管和所述空气泵之间设置有介质阻挡等离子体发生器，所述介 质阻挡等离子体发生器具有进气口和出气口，所述进气口与所述空气泵相连， 所述空气泵向所述等离子体发生器供气，所述出气口通过等离子体流输送干 管与所述曝气管相连。
优选地，还包括多个感应电极，所述感应电极设置于所述反应槽体的两 端侧壁上，所述多个感应电极等间距设置于所述工作电极的正、负极之间。
优选地，所述工作电极为石墨板或316L板，所述感应电极为石墨板或 316L板。
优选地，所述反应槽体由绝缘分隔板分隔成多个反应槽体，且相邻两个 反应槽体之间设有联通管，水通过所述联通管从其中一个反应槽体进入相邻 的另一反应槽体。
优选地，所述多个反应槽体的容积相同。
优选地，所述联通管为三通管。
优选地，所述入水口设置有中心进水管与阀。
优选地，所述反应槽体由PP板或PVC板加工形成。
优选地，装填于所述反应槽体内的催化材料占每个反应槽体容积的 30%-60%。
与现有技术相比，在本实用新型的电催化废水处理系统中，在所述曝气 管和所述空气泵之间设置有介质阻挡等离子体发生器，所述介质阻挡等离子 体发生器具有进气口和出气口，所述进气口与所述空气泵相连，所述空气泵 向所述等离子体发生器供气，所述出气口通过等离子体流输送干管与所述曝 气管相连。通过在空气泵与曝气管之间设置介质阻挡等离子体发生器，既为 反应槽体中的催化材料提供定向循环的动力，又为工作电极及催化材料提供 低温等离子体流以供电催化过程促进活性氧物种之间的电化学反应过程，从 而提高废水处理系统的反应效率，节约时间，降低废水处理成本。
