一種復合催化氧化處理難降解廢水系統的制作方法

文檔序號:17937069發布日期:2019-06-15 01:51
一種復合催化氧化處理難降解廢水系統的制作方法

本發明涉及廢水處理技術領域,具體涉及一種復合催化氧化處理難降解廢水系統。



背景技術:

目前在難降解水處理領域,通常利用高級氧化的處理方式。臭氧催化氧化利用直接氧化和間接氧化難降解有機物,其中直接氧化方式是通過臭氧分子具有選擇性直接氧化難降解有機物,間接氧化方式是通過催化臭氧產生羥基自由基徹底氧化難降解有機物;電催化氧化利用直接氧化和間接氧化難降解有機物,其中直接氧化方式是電子直接氧化作用于難降解有機物,間接氧化方式是通過陽極表面產生羥基自由基徹底氧化難降解有機物。然而不論是臭氧催化氧化,還是電催化氧化在處理難降解廢水時,均存在能耗較高導致廢水處理成本較大的問題。



技術實現要素:

本發明的目的是提供一種復合催化氧化處理難降解廢水系統,以解決上述現有技術存在的問題,高效率去除難降解有機物。免了氣流對電催化傳質效率的影響,達到節省能耗的目的。

為實現上述目的,本發明提供了如下方案:

本發明提供一種復合催化氧化處理難降解廢水系統,包括進水桶,進水桶通過管道連接有臭氧催化氧化裝置,臭氧催化氧化裝置通過管道連接有中間水桶,中間水桶通過管道連接有電催化氧化裝置,電催化氧化裝置通過管道連接有出水桶,其中:所述的臭氧催化氧化裝置包括臭氧反應器,臭氧反應器出氣口通過管道連接有尾氣破壞器,臭氧反應器的進水口與進水桶通過管道相連接,臭氧反應器的進氣口連接有曝氣機構,曝氣機構通過管道連接有臭氧發生機構,電催化氧化裝置包括電催化反應器,電催化反應器上固定有電極,電催化反應器連接直流電源,電催化反應器通過管道連接有出水桶。

優選的,臭氧反應器的取樣口通過管道順次連接第二閥門和第一取樣桶。

優選的,臭氧發生機構包括通過管道順次連接的氧氣源、耐腐蝕氣體流量計、臭氧發生器、第三閥門和臭氧濃度在線測定儀。

優選的,進水桶與臭氧反應器的連接管道上順次設置有第一閥門、第一水泵和第二液體流量計。

優選的,曝氣機構與臭氧發生機構連接的管道上設置有第五閥門。

優選的,中間水桶與電催化氧化裝置連接的管道上依次設置有第四閥門、第二水泵和第一液體流量計。

優選的,電催化反應器與出水桶連接管道上順次連接有第六閥門和取樣管,所述取樣管上設置有第七閥門,取樣管連接第二取樣桶。

優選的,所述電極包括電催化陽極和電催化陰極所述的電催化陽極采用DSA板式陽極,電催化陰極采用鈦板式陰極。

優選的,所述的電催化反應器底部設有電極隔板。

優選的,所述的曝氣機構為鈦合金曝氣頭或曝氣盤。

本發明公開了以下技術效果:

本發明通過將臭氧反應與電催化反應串聯,利用臭氧催化氧化和電催化氧化的協同作用,臭氧將微量易降解有機物直接氧化,同時將大分子難降解有機物分解成小分子有機物,使得更易被電催化氧化,可以高效率去除難降解有機物。與其他方式相比較,二者串聯避免了氣流對電催化傳質效率的影響,達到節省能耗的目的。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動性的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明結構示意圖;

圖2為本發明臭氧反應器結構示意圖;

圖3為本發明電催化反應器結構示意圖;

圖4為本發明電催化反應器俯視結構示意圖;

其中,1-進水桶;2-第一閥門;3-第一水泵;4-臭氧反應器;5-尾氣破壞器;6-第二閥門;7-第一取樣桶;8-氧氣源;9-臭氧發生器;10-耐腐蝕氣體流量計;11-臭氧濃度在線測定儀;12-第三閥門;13-中間水桶;14-第四閥門;15-第二水泵;16-第五閥門;17-第一液體流量計;18-直流電源;19-電催化反應器;20-第六閥門;21-第七閥門;22-第二取樣桶;23-出水桶;24-進水口;25-進氣口;26-取樣口;27-出氣口;28-排空口;29-出水口;30-電極;31-蓋;32-底座;33-曝氣機構;34-第二液體流量計;35-電極隔板;36-取樣管。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂,下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

參考圖1-4,本發明提供一種復合催化氧化處理難降解廢水系統,包括進水桶1,進水桶1通過管道連接有臭氧催化氧化裝置,臭氧催化氧化裝置通過管道連接有中間水桶13,中間水桶13通過管道連接有電催化氧化裝置,電催化氧化裝置通過管道連接有出水桶23,其中:所述的臭氧催化氧化裝置包括臭氧反應器4,臭氧反應器4采用抗氧化耐腐蝕的圓筒殼體,臭氧反應器4出氣口連接有尾氣破壞器5,臭氧反應器4底部設有排空口28,臭氧反應器4的進水口24與進水桶23通過管道相連接,臭氧反應器4的進氣口25連接有曝氣機構33,曝氣機構33通過管道連接有臭氧發生機構,電催化氧化裝置包括電催化反應器19,電催化反應器19采用抗氧化耐腐蝕殼體,電催化反應器19頂端連接有蓋31,電催化反應器19內通過設置有的電極隔板35控制極間距并固定有電極30,電催化反應器19底部設有電極隔板35,電催化反應器19連接直流電源18,直流電源優選為交直流恒壓恒流電源,電催化反應器19通過管道連接有出水桶23。

進一步優化方案,臭氧反應器4的取樣口26通過管道順次連接第二閥門6和第一取樣桶7。

進一步優化方案,臭氧發生機構包括通過管道順次連接的氧氣源8,優選為高純氧源、耐腐蝕氣體流量計10、臭氧發生器9、第三閥門12和臭氧濃度在線測定儀11。

進一步優化方案,進水桶1與臭氧反應器4的連接管道上順次設置有第一閥門2、第一水泵3和第二液體流量計34。

進一步優化方案,曝氣機構33與臭氧發生機構連接的管道上設置有第五閥門16。

進一步優化方案,中間水桶13與電催化氧化裝置連接的管道上依次設置有第四閥門14、第二水泵15和第一液體流量計17。

進一步優化方案,電催化反應器19與出水桶23連接的管道上順次連接有第六閥門20和取樣管36,取樣管36上設置有第七閥門21,取樣管36連接第二取樣桶22。

進一步優化方案,電極30包括電催化陽極和電催化陰極,所述電催化陽極采用DSA板式陽極,電催化陰極采用鈦板式陰極。

進一步優化方案,曝氣機構33為鈦合金曝氣頭或曝氣盤。

實施例1

主要工藝參數如下:

將COD為800mg/L、CON(電導率)為28.0mS/cm、pH為7.5的難降解廢水加入到進水桶1,打開第一閥門2、第三閥門12和第四閥門14,保持第二閥門6、第五閥門16、第六閥門20和第七閥門21關閉,打開第一水泵3,同時調節第二液體流量計34,使進水桶1中廢水以流量10mL/min進入臭氧反應器4,直至臭氧反應器4廢水液面與進水口24持平,關閉第一水泵3,打開氧氣源8的氣閥,控制進氣氣壓0.05MPa,打開臭氧發生器9,同時調節耐腐蝕氣體流量計10,使氣體以流量1L/min進入臭氧發生器9,產生的臭氧化氣通過管道進入臭氧濃度在線測定儀11,調節臭氧發生器9的臭氧發生濃度為32.0mg/l,臭氧濃度過低導致處理效果低,臭氧濃度過高導致能耗高。待臭氧濃度在線測定儀11示數穩定后,打開第五閥門16,關閉第三閥門12,開始計時10min,待臭氧反應器4反應10min后,打開第一水泵3,同時打開第二閥門6,在第一取樣桶7取樣后關閉第二閥門6,對所取水樣進行COD、CON以及pH等水質指標的檢測,其中,臭氧反應器4的出水進入中間水桶13,在臭氧反應器4連續反應30min后,打開第二水泵15,同時調節第一液體流量計17,使中間水桶13中的經臭氧反應器4處理的廢水以流量8.3mL/min進入電催化反應器19,直至電催化反應器19廢水液面與電催化反應器19的進水口持平,關閉第二水泵15,接通直流電源18,同時調節輸出電流和輸出電壓,保證恒流的條件,調節電催化反應器19的電流密度為10mA/cm2,其中,電催化陽極采用DSA陽極,電催化陰極采用鈦陰極,電極30間距為1cm,陰陽電極平行交替且電場方向與水流方向垂直設置,開始計時30min,待電催化反應器19反應30min后,可以保證出水達標排放。打開第二水泵15,同時打開第六閥門20和第七閥門21,在第二取樣桶22取樣后關閉第七閥門21,對所取水樣進行COD、CON以及pH等水質指標的檢測,最終,經電催化反應器19的處理的出水進入出水桶23。上述工藝條件下,連續運行3h,反應出水的COD去除率為95%以上,且出水水質穩定。

本發明通過將臭氧反應與電催化反應串聯,利用臭氧催化氧化和電催化氧化的協同作用,臭氧將微量易降解有機物直接氧化,同時將大分子難降解有機物分解成小分子有機物,使得更易被電催化氧化,可以高效率去除難降解有機物。與其他方式相比較,二者串聯避免了氣流對電催化傳質效率的影響,達到節省能耗的目的。

在本發明的描述中,需要理解的是,術語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。

以上所述的實施例僅是對本發明的優選方式進行描述,并非對本發明的范圍進行限定,在不脫離本發明設計精神的前提下,本領域普通技術人員對本發明的技術方案做出的各種變形和改進,均應落入本發明權利要求書確定的保護范圍內。

再多了解一些
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