申请日2019.03.05
公开(公告)日2019.05.17
IPC分类号C02F9/08
摘要
本发明公开了一种连续流复合高级氧化处理废水系统，包括固定相催化电极、超声发生器、光源系统、臭氧产生装置、分散相催化剂和反应处理器;所述分散相催化剂以光催化剂组成并根据需要从反应处理器上部投入，固定相催化电极内置于反应处理器内左侧，中心处理系统安置于反应处理器中心，所述反应处理器外底部安置磁力混合装置，光源系统从反应处理器上部接入并留有出口，所述光源系统内置可更换的分体式光解紫外线灯，所述超声探针从反应处理器下部接入并留有出口。本发明体系互补性以及实际操作性强;适用于多种污染水质的深层次处理;创新的固定相催化电极与分散相磁性催化剂组合传统单一高级氧化技术使用，提高对污染物的降解能力的同时也便于固液分离。
权利要求书
1.一种连续流复合高级氧化处理废水系统，其特征在于：包括直流电源(1)、固定相催化电极(3)、中心处理系统(5)、超声发生器(6)、超声探针(7)、光源系统(8)、臭氧产生装置(12)、分散相催化剂(14)、液体流量自动控制计(18)和反应处理器(23);所述直流电源(1)通过导线(2)相连于固定相催化电极(3)和普通电极(4)，所述中心处理系统(5)包括超声探针(7)和光源系统(8)，所述超声探针(7)外接于超声发生器(6)，所述光源系统(8)包括分体式光解紫外线灯(9)、石英冷阱(10)和紫外线功率调节器(30)，所述臭氧产生装置(12)一端连接于高压空气装置(11)，另一端连接于曝气头(13)，所述曝气头(13)安装于反应处理器(23)中心，所述分散相催化剂(14)分散于反应处理器(23)，所述液体流量自动控制计(18)一端连接于反应处理器(23)，另一端连接于提升泵(17)，所述提升泵(17)与待处理废液(16)相连，所述反应处理器(23)左侧下端外置污水进水口(19)和冷却水出水口(21)，右侧下端外置污水出水口(20)，右侧上端外置冷却水进水口(22)，上部左侧外置废气出气口(24)，所述废气出气口(24)相连于废气吸收液(25)。
2.根据权利要求1所述的一种连续流复合高级氧化处理废水系统，其特征在于：所述超声探针(7)包括第一套管(26)、第二套管(27)、针头(28)和针尾(29)，所述第二套管(27)设置在第一套管(26)一端，所述针头(28)设置在第二套管(27)一端，并能够在第二套管(27)内弹性滑动，所述针尾(29)设置在第一套管(26)远离针头(28)一端，并能够在第一套管(26)内弹性滑动。
3.根据权利要求1所述的一种连续流复合高级氧化处理废水系统，其特征在于：所述固定相催化电极(3)由镍基-石墨烯-碳纳米管-纳米银组成。
4.根据权利要求1所述的一种连续流复合高级氧化处理废水系统，其特征在于：所述固定相催化电极(3)内置于反应处理器(23)内左侧，所述中心处理系统(5)安置于反应处理器(23)中心。
5.根据权利要求1所述的一种连续流复合高级氧化处理废水系统，其特征在于：所述反应处理器(23)外底部安置磁力混合装置(15)。
6.根据权利要求1所述的一种连续流复合高级氧化处理废水系统，其特征在于：所述超声探针(7)从反应处理器(23)下部接入并留有出口。
7.实现权利要求1所述的一种连续流复合高级氧化处理废水系统的使用方法，其特征在于：使用方法包括以下步骤：
A、待处理废液通过提升泵提升至反应处理器中，并通过液体流量自动控制计控制废液流量;
B、首先打开直流电源，反应处理器中的固定相催化电极对废水进行电催化;
C、同时，光源系统发出光源，对废水进行进一步光催化处理;
D、光催化的同时，启动超声发生器，超声发生器工作时，超声探针发出超声波对废水进行超声降解处理，便于废水的催化效果;
E、之后，高压空气装置通入高压气体至臭氧产生装置中，臭氧产生装置产生臭氧，从曝气头送出，对废液进行曝气反应;
F、曝气反应后的废气从废气排出口排出，反应后的污水从污水出水口排出。
说明书
一种连续流复合高级氧化处理废水系统
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体为一种连续流复合高级氧化处理废水系统。
背景技术
随着社会的发展，水污染越发严重，污染种类层出不穷，比如近年来的污水处理中的新型有机污染物其生态毒性效应、环境污染以及污染控制已经成为全球所面临的重大环境问题之一。不难发现，目前传统的单一常规水处理技术已经不能满足完全去除上述污染物的需求，比如雌三醇即使在浓度低至0.1 ng/L的情况下也具有雌激素活性，且能够抵抗生物降解;而部分精神药物及其分解产物具有高环境持久性以及潜在毒性，在自来水、污水和地下蓄水层已经发现ng/L级别的卡马西平，证明它们并没有被有效地去除。因此，必须对去除新型顽固性污染物，提出新的有效处理技术。单独高级氧化法一般可以快速有效地去除绝大部分的新型顽固性污染物，但有些氧化产物或中间降解产物仍有危害性，可能比未氧化前毒性更大，同时部分顽固的污染物单一高级氧化技术已经不满足降解需求。为了克服单独高级氧化法的缺点，同时提高单位降解能效(包括单位去除效率、单位去除成本等)，国内学者从两个方面改进高级氧化技术。第一，通过耦合其他氧化技术来提高单独高级氧化法如臭氧的分解效率，从而提高其对污染物的降解能力。第二，催化高级氧化技术，通过加入可回收利用的催化剂来提高单一高级氧化技术产生活性粒子的速率、数量以及其利用率，以提高其对污染物的降解能力。但是在处理实际废水中如何有效提高活性物种利用率，如何解决催化材料在水中难以分离并造成处理成本增加，也是需要解决的问题。
因此，为解决上述技术问题，确有必要构建多功能化高级氧化催化降解体系反应器，以期达到高效有机物降解效果的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连续流复合高级氧化处理废水系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种连续流复合高级氧化处理废水系统，包括直流电源、固定相催化电极、中心处理系统、超声发生器、超声探针、光源系统、臭氧产生装置、分散相催化剂、液体流量自动控制计和反应处理器;所述直流电源通过导线相连于固定相催化电极和普通电极，所述中心处理系统包括超声探针和光源系统，所述超声探针外接于超声发生器，所述光源系统包括分体式光解紫外线灯、石英冷阱和紫外线功率调节器，所述臭氧产生装置一端连接于高压空气装置，另一端连接于曝气头，所述曝气头安装于反应处理器中心，所述分散相催化剂分散于反应处理器，所述液体流量自动控制计一端连接于反应处理器，另一端连接于提升泵，所述提升泵与待处理废液相连，所述反应处理器左侧下端外置污水进水口和冷却水出水口，右侧下端外置污水出水口，右侧上端外置冷却水进水口，上部左侧外置废气出气口，所述废气出气口相连于废气吸收液。
优选的，所述超声探针包括第一套管、第二套管、针头和针尾，所述第二套管设置在第一套管一端，所述针头设置在第二套管一端，并能够在第二套管内弹性滑动，所述针尾设置在第一套管远离针头一端，并能够在第一套管内弹性滑动。
优选的，所述固定相催化电极由镍基-石墨烯-碳纳米管-纳米银组成。
优选的，所述固定相催化电极内置于反应处理器内左侧，所述中心处理系统安置于反应处理器中心。
优选的，所述反应处理器外底部安置磁力混合装置。
优选的，所述超声探针从反应处理器下部接入并留有出口。
优选的，使用方法包括以下步骤：
A、待处理废液通过提升泵提升至反应处理器中，并通过液体流量自动控制计控制废液流量;
B、首先打开直流电源，反应处理器中的固定相催化电极对废水进行电催化;
C、同时，光源系统发出光源，对废水进行进一步光催化处理;
D、光催化的同时，启动超声发生器，超声发生器工作时，超声探针发出超声波对废水进行超声降解处理，便于废水的催化效果;
E、之后，高压空气装置通入高压气体至臭氧产生装置中，臭氧产生装置产生臭氧，从曝气头送出，对废液进行曝气反应;
F、曝气反应后的废气从废气排出口排出，反应后的污水从污水出水口排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明联合氧化技术，耦合设计合理，体系互补性以及实际操作性强;可自由多相组合，适用于多种污染水质的深层次处理;创新的固定相催化电极与分散相磁性催化剂组合传统单一高级氧化技术使用，提高对污染物的降解能力的同时也便于固液分离;均质化反应，充分提高整体反应器高级氧化体系中活性粒子利用率，促使高效处理。
(2)本发明采用的超声探针接触效果好，而且还具有良好的缓冲作用，不易损坏，使用寿命长。
