一種電催化廢水處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供的電催化廢水處理系統(tǒng)，包括反應(yīng)槽體、電解裝置、工作電極、電解供氣系統(tǒng)、催化材料，所述曝氣管和所述空氣泵之間設(shè)置有介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器，所述介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器具有進(jìn)氣口和出氣口，所述進(jìn)氣口與所述空氣泵相連，所述空氣泵向所述等離子體發(fā)生器供氣，所述出氣口通過等離子體流輸送干管與所述曝氣管相連。通過在空氣泵與曝氣管之間設(shè)置介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器，既為反應(yīng)槽體中的催化材料提供定向循環(huán)的動(dòng)力，又為工作電極及催化材料提供低溫等離子體流以供電催化過程促進(jìn)活性氧物種之間的電化學(xué)反應(yīng)過程，從而提高廢水處理系統(tǒng)的反應(yīng)效率，節(jié)約時(shí)間，降低廢水處理成本。
【專利說明】一種電催化廢水處理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于廢水的凈化領(lǐng)域，尤其涉及一種電催化廢水深度處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策?！笆濉逼陂g，全國(guó)城市污水處理回收利用率要達(dá)到10%的目標(biāo)，每年可節(jié)約新鮮水資源70多億m3，這可有效地緩解我國(guó)，尤其是干旱地區(qū)水資源短缺的問題，因此廢水回用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]目前全國(guó)總的污水排放量是700多億噸，全國(guó)再生水的用量只有16. 6億m3，僅占全國(guó)廢/污水排放量的2%，距離10%的目標(biāo)相差很遠(yuǎn)。因此要完成這一目標(biāo)不僅取決于國(guó)家政策的引導(dǎo)、市場(chǎng)水價(jià)的調(diào)整等宏觀調(diào)控因素，更需要高效、清潔、投資省、運(yùn)行成本低的可靠廢水深度處理與回用技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，因此再生水未來投資空間十分廣闊。
[0004]再生水是指城市生活污水及生產(chǎn)廢水等經(jīng)過預(yù)處理及生化法處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的排放水，再經(jīng)進(jìn)一步的處理后，達(dá)到某一用途的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，如工業(yè)冷卻用水、城市園林景觀灌溉等而回用于該生產(chǎn)過程的潛在水資源。但在廢水達(dá)標(biāo)處理過程中，原污/廢水中的母體化合物已經(jīng)發(fā)生了顯著的變化，不僅體現(xiàn)在化合物的組成、性質(zhì)上發(fā)生變化，而且其分子形態(tài)與尺寸大小都有顯著的不同。因此，在深度處理中繼續(xù)以生化法為主要凈化工藝，則往往對(duì)COD (化學(xué)耗氧量）等關(guān)鍵控制水質(zhì)指標(biāo)的去除效率很低。目前再生水的處理技術(shù)常見的有膜技術(shù)、Fenton試劑氧化法、光催化氧化法等，或與其他處理方法的組合工藝。例如，于2005年I月12日公開的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，專利申請(qǐng)?zhí)枮?00410012222. 1，公開了一種光電催化氧化處理水中有機(jī)物的裝置，把紫外光氧化及電解氧化相結(jié)合來強(qiáng)化反應(yīng)過程；于2006年7月12日公開的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，專利申請(qǐng)?zhí)枮?00510000148. 6，公開了一種負(fù)載TiO2光催化劑及其`制備方法和光催化水質(zhì)凈化器,把紫外光TiO2催化與膜技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的有效處理；于2005年8月3日公開的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，專利申請(qǐng)?zhí)枮?00410075505. O,公開了一種膜法集成光催化污水處理裝置，把紫外光TiO2催化-超聲波-生物法整合在一起連續(xù)處理污水中的有機(jī)物。以上這些組合工藝,雖然與單一方法相比大大地提高了系統(tǒng)的降解效率，但這些組合工藝不僅存在處理流程長(zhǎng)、占地面積大、運(yùn)行成本高等具體問題；同時(shí)在處理過程中會(huì)產(chǎn)生大量的污泥。這些污泥含水率高，處理成本高，尤其是含有I類污染物的污泥更是如此。污泥的直接排放或污泥管理不當(dāng)就使得處理污水的污水處理廠成為新的環(huán)境污染源，現(xiàn)已引起社會(huì)各界的高度關(guān)注，也成為目前廢水處理過程中亟待解決的新問題。
[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實(shí)用新型專利申請(qǐng)的發(fā)明人，開發(fā)了一種高效、清潔、低或無污泥產(chǎn)生的廢水深度處理裝置，該裝置包括反應(yīng)槽體，包括入水口和出水口，所述入水口和出水口分別設(shè)于所述反應(yīng)槽體側(cè)壁的上端；電解裝置，包括正極板、負(fù)極板和電源，所述正極板和負(fù)極板設(shè)于所述反應(yīng)槽體內(nèi)，所述電源電性連接于所述正極板和負(fù)極板；電解供氣系統(tǒng)，包括曝氣管和空氣泵，所述曝氣管設(shè)于所述反應(yīng)槽體的底部，所述空氣泵外接于所述反應(yīng)槽體；催化材料，裝填于所述反應(yīng)槽體內(nèi)。這種廢水深度處理裝置出水水質(zhì)優(yōu)良、穩(wěn)定，運(yùn)行成本低，動(dòng)力消耗小，占地面積小，操作簡(jiǎn)單及易于集成與自動(dòng)化控制。但是，在實(shí)際使用中，由于廢/污水的多樣性，組成成分的復(fù)雜性及濃度的多變性，當(dāng)把上述裝置應(yīng)用于某些廢水的處理過程中時(shí)，往往會(huì)遇到在正常的催化氧化時(shí)間20min內(nèi)很難將其處理到所需要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，此時(shí)不得不采用延長(zhǎng)催化電解反應(yīng)時(shí)間的方式來滿足技術(shù)要求，而這相應(yīng)地增加了系統(tǒng)運(yùn)行的能耗及裝置的體積等具體問題。
[0006]因此，需要開發(fā)一種反應(yīng)效率更高的電催化廢水處理系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的廢水深度處理裝置。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0009]一種電催化廢水處理系統(tǒng)，包括:
[0010]反應(yīng)槽體，包括入水口和出水口，所述入水口和出水口分別設(shè)于所述反應(yīng)槽體側(cè)壁的上端；
[0011]電解裝置，包括正極板、負(fù)極板和電源，所述正極板和負(fù)極板設(shè)于所述反應(yīng)槽體內(nèi)，所述電源電性連接于所述正極板和負(fù)極板；
[0012]工作電極，所述工作電極設(shè)置于所述反應(yīng)槽體的兩端側(cè)壁上，且所述工作電極與所述電源的正、負(fù)極輸出端相接；
[0013]電解供氣系統(tǒng)，包括曝氣管和空氣泵，所述曝氣管設(shè)于所述反應(yīng)槽體的底部，所述空氣泵外接于所述反應(yīng)槽體；
[0014]催化材料，裝填于所述反應(yīng)槽體內(nèi)；
[0015]所述曝氣管和所述空氣泵之間設(shè)置有介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器，所述介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器具有進(jìn)氣口和出氣口，所述進(jìn)氣口與所述空氣泵相連，所述空氣泵向所述等離子體發(fā)生器供氣，所述出氣口通過等離子體流輸送干管與所述曝氣管相連。
[0016]優(yōu)選地，還包括多個(gè)感應(yīng)電極，所述感應(yīng)電極設(shè)置于所述反應(yīng)槽體的兩端側(cè)壁上，所述多個(gè)感應(yīng)電極等間距設(shè)置于所述工作電極的正、負(fù)極之間。
[0017]優(yōu)選地，所述工作電極為石墨板或316L板，所述感應(yīng)電極為石墨板或316L板。
[0018]優(yōu)選地，所述反應(yīng)槽體由絕緣分隔板分隔成多個(gè)反應(yīng)槽體，且相鄰兩個(gè)反應(yīng)槽體之間設(shè)有聯(lián)通管，水通過所述聯(lián)通管從其中一個(gè)反應(yīng)槽體進(jìn)入相鄰的另一反應(yīng)槽體。
[0019]優(yōu)選地，所述多個(gè)反應(yīng)槽體的容積相同。
[0020]優(yōu)選地，所述聯(lián)通管為三通管。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述入水口設(shè)置有中心進(jìn)水管與閥。
[0022]優(yōu)選地，所述反應(yīng)槽體由PP板或PVC板加工形成。
[0023]優(yōu)選地，裝填于所述反應(yīng)槽體內(nèi)的催化材料占每個(gè)反應(yīng)槽體容積的30%_60%。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，在本實(shí)用新型的電催化廢水處理系統(tǒng)中，在所述曝氣管和所述空氣泵之間設(shè)置有介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器，所述介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器具有進(jìn)氣口和出氣口，所述進(jìn)氣口與所述空氣泵相連，所述空氣泵向所述等離子體發(fā)生器供氣，所述出氣口通過等離子體流輸送干管與所述曝氣管相連。通過在空氣泵與曝氣管之間設(shè)置介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器，既為反應(yīng)槽體中的催化材料提供定向循環(huán)的動(dòng)力，又為工作電極及催化材料提供低溫等離子體流以供電催化過程促進(jìn)活性氧物種之間的電化學(xué)反應(yīng)過程，從而提 高廢水處理系統(tǒng)的反應(yīng)效率，節(jié)約時(shí)間，降低廢水處理成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1所示為本實(shí)用新型具體實(shí)施例中提供的電催化廢水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0027]現(xiàn)有的廢水處理系統(tǒng)，在實(shí)際使用中，由于廢/污水的多樣性，組成成分的復(fù)雜性及濃度的多變性，往往會(huì)遇到在正常的催化氧化時(shí)間2001=內(nèi)很難將其處理到所需要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，此時(shí)不得不采用延長(zhǎng)催化電解反應(yīng)時(shí)間的方式來滿足技術(shù)要求，而這相應(yīng)地增加了系統(tǒng)運(yùn)行的能耗及裝置的體積等具體問題。
[0028]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實(shí)用新型揭示了一種電催化廢水處理系統(tǒng)，包括:
[0029]反應(yīng)槽體，包括入水口和出水口，所述入水口和出水口分別設(shè)于所述反應(yīng)槽體側(cè)壁的上端；
[0030]電解裝置，包括正極板、負(fù)極板和電源，所述正極板和負(fù)極板設(shè)于所述反應(yīng)槽體內(nèi)，所述電源電性連接于所述正極板和負(fù)極板；
[0031〕 工作電極，所述工作電極設(shè)置于所述反應(yīng)槽體的兩端側(cè)壁上，且所述工作電極與所述電源的正、負(fù)極輸出端相接；
[0032]電解供氣系統(tǒng)，包括曝氣管和空氣泵，所述曝氣管設(shè)于所述反應(yīng)槽體的底部，所述空氣泵外接于所述反應(yīng)槽體；
[0033]催化材料，裝填于所述反應(yīng)槽體內(nèi)；
[0034]所述曝氣管和所述空氣泵之間設(shè)置有介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器，所述介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器具有進(jìn)氣口和出氣口，所述進(jìn)氣口與所述空氣泵相連，所述空氣泵向所述等離子體發(fā)生器供氣，所述出氣口通過等離子體流輸送干管與所述曝氣管相連。
[0035]優(yōu)選地，還包括多個(gè)感應(yīng)電極，所述感應(yīng)電極設(shè)置于所述反應(yīng)槽體的兩端側(cè)壁上，所述多個(gè)感應(yīng)電極等間距設(shè)置于所述工作電極的正、負(fù)極之間。
[0036]優(yōu)選地，所述工作電極為石墨板或31614反，所述感應(yīng)電極為石墨板或31614反。
[0037]優(yōu)選地，所述反應(yīng)槽體由絕緣分隔板分隔成多個(gè)反應(yīng)槽體，且相鄰兩個(gè)反應(yīng)槽體之間設(shè)有聯(lián)通管，水通過所述聯(lián)通管從其中一個(gè)反應(yīng)槽體進(jìn)入相鄰的另一反應(yīng)槽體。
[0038]優(yōu)選地，所述多個(gè)反應(yīng)槽體的容積相同。
[0039]優(yōu)選地，所述聯(lián)通管為三通管。
[0040]優(yōu)選地，所述入水口設(shè)置有中心進(jìn)水管與閥。
[0041]優(yōu)選地，所述反應(yīng)槽體由？？板或板加工形成。
[0042]優(yōu)選地，裝填于所述反應(yīng)槽體內(nèi)的催化材料占每個(gè)反應(yīng)槽體容積的30%-60%。
[0043]本實(shí)用新型的電催化廢水處理系統(tǒng)中，在所述曝氣管和所述空氣泵之間設(shè)置有介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器，所述介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器具有進(jìn)氣口和出氣口，所述進(jìn)氣口與所述空氣泵相連，所述空氣泵向所述等離子體發(fā)生器供氣，所述出氣口通過等離子體流輸送干管與所述曝氣管相連。通過在空氣泵與曝氣管之間設(shè)置介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器，既為反應(yīng)槽體中的催化材料提供定向循環(huán)的動(dòng)力，又為工作電極及催化材料提供低溫等離子體流以供電催化過程促進(jìn)活性氧物種之間的電化學(xué)反應(yīng)過程，從而提高廢水處理系統(tǒng)的反應(yīng)效率，節(jié)約時(shí)間，降低廢水處理成本。
[0044]為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0045]參圖1所示，本實(shí)用新型揭示了一種電催化廢水處理系統(tǒng)，包括:
[0046]反應(yīng)槽體1，包括入水口 2和出水口 3，入水口 2和出水口 3分別設(shè)于反應(yīng)槽體I側(cè)壁的上端。反應(yīng)槽體I優(yōu)選設(shè)置成矩形體，采用PP板或PVC板加工而成。當(dāng)然，反應(yīng)槽體I的形狀可以設(shè)置成其他形狀，例如圓柱體。
[0047]電解裝置,包括正極板4、負(fù)極板5和電源6，正極板4和負(fù)極板5設(shè)于反應(yīng)槽體I內(nèi)，電源6電性連接于正極板4和負(fù)極板5。在本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中，正極板4、負(fù)極板5均為石墨電極板。多個(gè)石墨電極板在反應(yīng)槽體I內(nèi)沿從左到右的方向以一定的間隔排布，并按照正負(fù)極交互式方法與配置的電源6的正負(fù)極輸出端電性連接，電源6優(yōu)選為直流電源。正極板4和負(fù)極板5垂直于反應(yīng)槽體I的底板。在實(shí)際應(yīng)用中，由于反應(yīng)槽體I體積的限制，正極板4和負(fù)極板5可以僅設(shè)置為一組，即只有一個(gè)正極板4和一個(gè)負(fù)極板5，并分別設(shè)于反應(yīng)槽體I的兩側(cè)。
[0048]電解供氣系統(tǒng)，包括曝氣管7和空氣泵8，曝氣管7設(shè)于反應(yīng)槽體I的底端，空氣泵8外接于反應(yīng)槽體1，當(dāng)然，空氣泵8也可設(shè)置于反應(yīng)槽體I的間隙內(nèi)。曝氣管7設(shè)有多個(gè)，且平行分布于反應(yīng)槽體I的底部，曝氣管7優(yōu)選平行于正極板4或負(fù)極板5設(shè)置，進(jìn)一步地，曝氣管7優(yōu)選設(shè)于相鄰的正極板4和負(fù)極板5之間。曝氣管7的氣孔朝下，防止被反應(yīng)槽體I內(nèi)的催化材料顆粒堵住。空氣泵8連接于曝氣管7，可以為反應(yīng)槽體11中的負(fù)極板5提供氧氣以供電活化時(shí)產(chǎn)生活性氧物種，同時(shí)也為催化材料提供定向循環(huán)的動(dòng)力，進(jìn)而使得催化材料失活與結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)大大降低，催化材料的催化效率得到了很大的提高。電解供氣系統(tǒng)還可以包括空氣流量計(jì)或空氣閥等。在其他實(shí)施方式中，曝氣管7的數(shù)量也可僅設(shè)置有一個(gè)。
[0049]催化材料，裝填于反應(yīng)槽體I內(nèi)。在本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中，催化材料為負(fù)載過渡金屬的碳基或二氧化硅基顆粒，催化材料中還可以摻雜有二氧化鈦。該催化材料既能夠從低濃度廢水中選擇性富集污染物，又具有高度電催化活化性能。在反應(yīng)槽體I中添加了催化材料，使得對(duì)較低濃度難降解廢水的處理效果與處理效率得到大幅度的提高。催化材料的裝填量占每個(gè)反應(yīng)槽體的容積優(yōu)選為30%?60%。
[0050]工作電極14，工作電極14設(shè)置于反應(yīng)槽體I的兩端側(cè)壁上，且工作電極14與電源6的正、負(fù)極輸出端相接。
[0051]在本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中，曝氣管7和空氣泵8之間設(shè)置有介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器16，等離子體發(fā)生器16具有進(jìn)氣口和出氣口，進(jìn)氣口與空氣泵8相連，空氣泵8向等離子體發(fā)生器16供氣，出氣口通過等離子體流輸送干管17與曝氣管7相連。如此設(shè)置，介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器16在工作時(shí)將產(chǎn)生介質(zhì)阻擋等離子體流，經(jīng)過多種污/廢水的試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)采用介質(zhì)阻擋等離子體流來替代傳統(tǒng)直接利用空氣作為電催化過程產(chǎn)生活性氧物種的前體物，可有效地促進(jìn)電催化反應(yīng)的氧化速率并顯著地提高氧化效率。在電解時(shí)間等條件完全一致時(shí)，可進(jìn)一步提高系統(tǒng)的氧化效果與出水水質(zhì)的穩(wěn)定性，且可使最佳工作電壓降低，從而有效地減少了工作能耗與運(yùn)行成本，且可滿足用戶處理不同水質(zhì)廢水變化波動(dòng)的要求。這是因?yàn)榻橘|(zhì)阻擋放電（即無聲放電）是用頻率為50Ηζ-1ΜΗζ級(jí)的交流高電壓來啟動(dòng)，在放電空間插入絕緣介質(zhì)的一種氣體放電，是產(chǎn)生大氣壓非平衡態(tài)等離子體的一種可靠、經(jīng)濟(jì)的方法。氣體放電過程一般存在著六種基本粒子：光子、電子、基態(tài)原子（或分子）、激發(fā)態(tài)原子（或分子）以及正尚子和負(fù)尚子，如· OH、O3> · O、H2O2> e+、e-等,這些含有大量活性物質(zhì)的低溫等離子體流被送入反應(yīng)槽體后，迅速參與電場(chǎng)作用下的電催化反應(yīng)過程，使電解反應(yīng)器廢水中的大分子污染物等發(fā)生斷鍵或開環(huán)等一系列反應(yīng)，并最終將其去除。
[0052]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所示的電催化廢水處理系統(tǒng)還包括至少一對(duì)感應(yīng)電極15，感應(yīng)電極15設(shè)置于工作電極14的正、負(fù)極之間。如此設(shè)置，改變了現(xiàn)有技術(shù)中用數(shù)十對(duì)工作電極工作的生產(chǎn)方式。其技術(shù)原理是：催化電解效率不僅與電流密度相關(guān)，而且也與電場(chǎng)強(qiáng)度相關(guān)，即電場(chǎng)強(qiáng)度越大，催化電解效率越高，反之，電場(chǎng)強(qiáng)度越小，催化電解效率越低；但同時(shí)，也需要解決一個(gè)生產(chǎn)實(shí)際問題，即當(dāng)在滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，反應(yīng)槽體I施加在每對(duì)工作電極14上的一定電流密度所需要的供電電源必須具有極高的總的供電電流輸出與相對(duì)較低的工作電壓；同時(shí)也需要與該供電電源相匹配的能夠承受極高電流強(qiáng)度的供電干線(導(dǎo)線的截面積很大)，然后再分配到每對(duì)工作電極14上。這無疑增加了供電電源及供電干線的加工要求及其制造成本。而本實(shí)用新型所揭示的廢水處理系統(tǒng)，利用I對(duì)或少量幾對(duì)高電壓的工作電極14與分布在工作電極14間的多只感應(yīng)電極15串聯(lián)使用的設(shè)計(jì)方式，有效地解決了這一問題，從而把原來控制一定電流密度時(shí)所需要的極高輸出電流的工作電源變?yōu)橄鄬?duì)很小的電流輸出與相對(duì)較高的電壓輸出的供電電源，而電源的總輸出功率保持不變。這樣也可把原來大截面的供電干線大幅度地減小，同時(shí)又提高了工作電極14間的電場(chǎng)強(qiáng)度及相鄰感應(yīng)電極15之間的電位差，可有效地提高電催化過程的氧化效率。因此使整個(gè)裝置的技術(shù)參數(shù)更加合理，并且`減少了加工難度與制造成本。此處，工作電極14可以為石墨板或316L板,感應(yīng)電極15可以為石墨板或316L板。
[0053]最優(yōu)地，多個(gè)感應(yīng)電極15等間距設(shè)置于工作電極14的正、負(fù)極之間。
[0054]在本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中，第一反應(yīng)槽體11和第二反應(yīng)槽體12的交接處的上端開設(shè)有入水口 2，第二反應(yīng)槽體12右方側(cè)壁的上端開設(shè)有出水口 3，出水口 3優(yōu)選低于入水口 2的高度。第一反應(yīng)槽體11的下端還可以設(shè)有排空口 13，排空口 13可以在廢水處理系統(tǒng)不使用時(shí)將第一反應(yīng)槽體11和第二反應(yīng)槽體12內(nèi)的廢水排放出去。入水口 2、出水口3和排空口 13處可分別設(shè)有閥門，入水口 2還設(shè)置有中心進(jìn)水管（圖未示)，使得入水口 2可分別向第一反應(yīng)槽體11和第二反應(yīng)槽體12供水。采用這種中間進(jìn)水與布水系統(tǒng)，方便兩池單獨(dú)工作時(shí)的進(jìn)水管理，而又不增加管線。
[0055]進(jìn)一步地，第一反應(yīng)槽體11和第二反應(yīng)槽體12的容積相同。當(dāng)然，也可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)第一反應(yīng)槽體11和第二反應(yīng)槽體12的大小進(jìn)行調(diào)整，以滿足不同類型的工業(yè)廢水的處理要求。
[0056]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提供的電催化廢水處理系統(tǒng)的效果進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0057]實(shí)施例1
[0058]對(duì)煉油廢水生化后出水的處理效果分析。
[0059]煉油廢水屬于難降解廢水，煉油過程用水量大，排放廢水的水質(zhì)復(fù)雜且波動(dòng)性強(qiáng)。利用處理能力為60L/h的上述廢水處理系統(tǒng)，對(duì)一家煉油廠廢水經(jīng)過生化后的排放水進(jìn)行了 30天的現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)運(yùn)行試驗(yàn)。結(jié)果表明:當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)COD波動(dòng)變化在80.0-360mg/L之間，平均值220mg/L ;氨氮濃度在40.0mg/L左右時(shí)，控制反應(yīng)時(shí)間為20min，反應(yīng)后系統(tǒng)出水的COD低于50mg/L，平均去除率可達(dá)80.1% ;出水的氨氮濃度低于4mg/L，對(duì)氨氮去除率達(dá)到90%以上。與僅采用空氣流曝氣相比，當(dāng)介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器16工作時(shí)，可使系統(tǒng)對(duì)上述污染物的去除率增加10%。電解結(jié)束時(shí)系統(tǒng)的平均產(chǎn)泥量低于每升廢水30mg。而且出水水質(zhì)好且變化平穩(wěn)，這說明系統(tǒng)對(duì)有機(jī)物的抗沖擊性很好。
[0060]實(shí)施例2
[0061 ] 印染廢水生化后出水的處理效果分析。
[0062]印染工業(yè)用水量大，水質(zhì)復(fù)雜，污染物濃度波動(dòng)性大。利用處理能力為60L/h的上述廢水處理系統(tǒng)，對(duì)多家印染廢水生化后的排放水進(jìn)行了 3周的現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)運(yùn)行試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)水的主要水質(zhì)指標(biāo)為:進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)COD波動(dòng)變化在80-120mg/L之間，平均值100mg/L時(shí)；色度為40-80，平均值為60。實(shí)驗(yàn)時(shí)控制反應(yīng)時(shí)間為20min。出水結(jié)果表明:介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器16不工作時(shí)，該系統(tǒng)對(duì)COD的平均去除率仍然可達(dá)70%，色度的去除率接近100%。介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器16工作時(shí)，系統(tǒng)對(duì)COD的去除率可達(dá)到85%以上，色度為
O。電解結(jié)束時(shí)系統(tǒng)的平均產(chǎn)泥量低于每升廢水50mg。出水水質(zhì)好且變化平穩(wěn)，效果穩(wěn)定，可達(dá)到回用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0063]實(shí)施例3
[0064]對(duì)石化廢水生化處理后出水的深度處理效果分析。
[0065]石化或焦化廢水具有氧化難降解的顯著特點(diǎn)。采用臭氧、電解、Fenton法等傳統(tǒng)高級(jí)氧化法均難對(duì)其進(jìn)行有效地降解。利用實(shí)驗(yàn)室小型電催化實(shí)驗(yàn)裝置(注:實(shí)驗(yàn)裝置的有效容積為400mL，共有3對(duì)316L不銹鋼工作電極14，每對(duì)工作電極14間距為2cm，反應(yīng)槽體長(zhǎng)IOcm)測(cè)定了在有無等離子體流時(shí)電催化廢水處理系統(tǒng)對(duì)石化廢水的處理效果，其在不同條件下的對(duì)比結(jié)果如表I所示。試驗(yàn)水質(zhì)為:進(jìn)水COD波動(dòng)變化在180-220mg/L之間，平均值 200mg/L。
[0066]表1，采用本實(shí)用新型所揭示的電催化廢水處理系統(tǒng)處理石化廢水的結(jié)果對(duì)比:
[0067]
【權(quán)利要求】
1.一種電催化廢水處理系統(tǒng),包括: 反應(yīng)槽體，包括入水口和出水口，所述入水口和出水口分別設(shè)于所述反應(yīng)槽體側(cè)壁的上端; 電解裝置，包括正極板、負(fù)極板和電源，所述正極板和負(fù)極板設(shè)于所述反應(yīng)槽體內(nèi)，所述電源電性連接于所述正極板和負(fù)極板； 工作電極，所述工作電極設(shè)置于所述反應(yīng)槽體的兩端側(cè)壁上，且所述工作電極與所述電源的正、負(fù)極輸出端相接； 電解供氣系統(tǒng)，包括曝氣管和空氣泵，所述曝氣管設(shè)于所述反應(yīng)槽體的底部，所述空氣泵外接于所述反應(yīng)槽體； 催化材料，裝填于所述反應(yīng)槽體內(nèi)； 其特征在于:所述曝氣管和所述空氣泵之間設(shè)置有介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器，所述介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器具有進(jìn)氣口和出氣口，所述進(jìn)氣口與所述空氣泵相連，所述空氣泵向所述等離子體發(fā)生器供氣，所述出氣口通過等離子體流輸送干管與所述曝氣管相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電催化廢水處理系統(tǒng)，其特征在于:還包括多個(gè)感應(yīng)電極，所述感應(yīng)電極設(shè)置于所述反應(yīng)槽體的兩端側(cè)壁上，所述多個(gè)感應(yīng)電極等間距設(shè)置于所述工作電極的正、負(fù)極之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電催化廢水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述工作電極為石墨板或316L板,所述感應(yīng)電極為石墨板或316L板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電催化廢水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述反應(yīng)槽體由絕緣分隔板分隔成多個(gè)反應(yīng)槽體，且相鄰兩個(gè)反應(yīng)槽體之間設(shè)有聯(lián)通管，水通過所述聯(lián)通管從其中一個(gè)反應(yīng)槽體進(jìn)入相鄰的另一反應(yīng)槽體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電催化廢水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述多個(gè)反應(yīng)槽體的容積相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電催化廢水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述聯(lián)通管為三通管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電催化廢水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述入水口設(shè)置有中心進(jìn)水管與閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電催化廢水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述反應(yīng)槽體由PP板或PVC板加工形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電催化廢水處理系統(tǒng)，其特征在于:裝填于所述反應(yīng)槽體內(nèi)的催化材料占每個(gè)反應(yīng)槽體容積的30%-60%。
【文檔編號(hào)】C02F1/461GK203625090SQ201320639721
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】劉德啟, 張聿平, 曾夢(mèng)丹 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)