本發(fā)明屬于廢水處理，具體涉及一種原位產(chǎn)過氧化氫的uv-aop反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

1、高濃度有機(jī)廢水的cod(化學(xué)需氧量)一般在2000mg/l以上，有的甚至高達(dá)幾萬乃至幾十萬mg/l。因高濃度有機(jī)廢水的cod含量通常較高，故在進(jìn)入二級(jí)生化處理前，需進(jìn)行一定的預(yù)處理，以降低其cod含量，提高b/c比(生化需氧量(bod)與化學(xué)需氧量(cod)的比值)，滿足《生物接觸氧化法污水處理工程技術(shù)規(guī)范》(gb?50014-2006)中所規(guī)定的進(jìn)水b/c比>0.3。

2、高級(jí)氧化法作為廢水預(yù)處理的常用方法，其通常采用光催化氧化技術(shù)。光催化氧化是利用光催化劑吸收光能，產(chǎn)生活性氧自由基，將有機(jī)污染物氧化分解為無害物質(zhì)。其中uv-h2o2氧化是過氧化氫在紫外光照射下，產(chǎn)生了大量強(qiáng)氧化性的·oh(h2o2+hv→2·oh)，進(jìn)而氧化降解有機(jī)物。由于·oh氧化降解較徹底，而且h2o2(過氧化氫)中只包含氫和氧，不引入二次污染，在水處理領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。然而利用uv-h2o2處理高濃度有機(jī)廢水還存在以下問題：

3、1、h2o2屬于易制爆品，不僅購買受管制，儲(chǔ)存還面臨著風(fēng)險(xiǎn)，直接購買h2o2不僅大幅提高成本，還存在較大的安全隱患；

4、2、向廢水中直接投入過氧化氫，存在濃度不均勻、反應(yīng)效率低和催化劑利用率低缺陷；

5、3、由于高濃度有機(jī)廢水具有濁度較大且水質(zhì)成分復(fù)雜等特點(diǎn)，水體中有很多復(fù)雜的有機(jī)物、金屬離子等，容易影響氧化劑過氧化氫的傳質(zhì)速率，水中的污染物和懸浮物容易沉積在紫外燈套管的外表面，影響紫外的穿透，從而影響廢水預(yù)處理效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及不足，本發(fā)明提供了一種用于處理高濃度有機(jī)廢水的uv-aop(紫外高級(jí)氧化)反應(yīng)裝置，通過設(shè)計(jì)一款光電結(jié)合可原位產(chǎn)h2o2(雙氧水)的裝置，實(shí)現(xiàn)在反應(yīng)器內(nèi)直接生產(chǎn)h2o2(過氧化氫)，省去了購買過氧化氫溶液的成本。產(chǎn)出的h2o2直接參與對(duì)有機(jī)廢水的處理，提高了對(duì)h2o2的利用率和h2o2的反應(yīng)效率，且保證了使用h2o2的安全性。通過在紫外線燈管的外側(cè)設(shè)置石英套管，保證光線傳遞的同時(shí)防止化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)出的污垢附著在紫外線燈管上，清洗機(jī)構(gòu)通過清洗環(huán)對(duì)附著在石英套管上的污垢進(jìn)行清理，保證反應(yīng)器內(nèi)紫外線的光線強(qiáng)度。

2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種原位產(chǎn)過氧化氫的uv-aop反應(yīng)器，包括至少兩個(gè)串聯(lián)設(shè)置的反應(yīng)器以及連接反應(yīng)器的電控箱，相鄰反應(yīng)器之間設(shè)有連通兩個(gè)反應(yīng)器的帶孔隔板，以對(duì)有機(jī)廢水起到均質(zhì)作用。各反應(yīng)器內(nèi)均設(shè)有連接電控箱的陽極、陰極、紫外線燈管和清洗機(jī)構(gòu)，電控箱向浸入有機(jī)廢水中的陽極和陰極供電以產(chǎn)出過氧化氫，實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)廢水的降解處理。紫外線燈管外側(cè)套接有石英套管，清洗機(jī)構(gòu)包括滑動(dòng)套接至石英套管的清洗環(huán)，清洗環(huán)沿石英套管的延伸方向往復(fù)移動(dòng)以清除附著在石英套管表面的污垢，以維持紫外線燈管作用于反應(yīng)器內(nèi)的紫外線光照強(qiáng)度，保證對(duì)有機(jī)廢水的處理效率。

4、進(jìn)一步地，陽極為wo3(三氧化鎢)陽極，陰極為fpc(摻氟的多孔碳)陰極，陽極和陰極均呈板狀結(jié)構(gòu)且相互對(duì)齊，紫外線燈管位于陽極和陰極之間，以提高反應(yīng)器內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率，提高對(duì)有機(jī)廢水的降解效率。

5、進(jìn)一步地，uv-aop反應(yīng)裝置還包括儲(chǔ)水箱，用于對(duì)有機(jī)廢水的儲(chǔ)存。靠近儲(chǔ)水箱的反應(yīng)器與儲(chǔ)水箱之間設(shè)有進(jìn)水管路，進(jìn)水管路上安裝有水泵，水泵與電控箱電連接，水泵通過進(jìn)水管路抽取儲(chǔ)水箱中的有機(jī)廢水至反應(yīng)器內(nèi)。遠(yuǎn)離儲(chǔ)水箱的反應(yīng)器上設(shè)排水管路。

6、進(jìn)一步地，uv-aop反應(yīng)裝置還包括供氧機(jī)構(gòu)，供氧機(jī)構(gòu)與儲(chǔ)水箱和/或反應(yīng)器之間設(shè)有供氧通道，供氧機(jī)構(gòu)與電控箱線路連接，以實(shí)現(xiàn)向有機(jī)廢水中提供o2(氧氣)，加快化學(xué)反應(yīng)速率，提高對(duì)有機(jī)廢水的處理效率。

7、進(jìn)一步地，清洗機(jī)構(gòu)還包括安裝至石英套管兩側(cè)的電磁鐵，清洗環(huán)為磁性件且內(nèi)部設(shè)有刷毛，電磁鐵與電控箱電連接，兩個(gè)電磁鐵在同一時(shí)間對(duì)清洗環(huán)的磁性作用力的方向相同。電磁鐵對(duì)清洗環(huán)提供磁性力，以對(duì)清洗環(huán)能夠沿石英套管的延伸方向往復(fù)移動(dòng)提供動(dòng)力支持。

8、進(jìn)一步地，石英套管的兩側(cè)設(shè)有阻擋機(jī)構(gòu)，電磁鐵在兩個(gè)阻擋機(jī)構(gòu)之間運(yùn)動(dòng)，預(yù)防清洗環(huán)沿石英套管往復(fù)移動(dòng)時(shí)脫離石英套管。阻擋機(jī)構(gòu)靠近電磁鐵的一側(cè)設(shè)有保護(hù)墊，實(shí)現(xiàn)對(duì)清洗環(huán)的保護(hù)。

9、進(jìn)一步地，反應(yīng)器內(nèi)還設(shè)有電連接至電控箱的酸堿液噴射器，酸堿液噴射器內(nèi)裝有酸性或堿性液體，酸堿液噴射器指向石英套管以向石英套管噴射酸性或堿性液體，提高清洗環(huán)對(duì)石英套管外壁的清理效果。

10、進(jìn)一步地，電控箱內(nèi)設(shè)有控制系統(tǒng)，反應(yīng)器內(nèi)還安裝有檢測(cè)紫外線光照強(qiáng)度的光強(qiáng)測(cè)量傳感器，光強(qiáng)測(cè)量傳感器與控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)連接，以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)紫外線光照強(qiáng)度的檢測(cè)。

11、進(jìn)一步地，反應(yīng)器內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器與控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)器內(nèi)溫度的檢測(cè)，以便于監(jiān)控反應(yīng)器內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)狀態(tài)。

12、進(jìn)一步地，反應(yīng)器的材質(zhì)為不銹鋼材質(zhì)，反應(yīng)器的側(cè)壁上開設(shè)有透視窗，便于對(duì)反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)狀態(tài)進(jìn)行查看。帶孔隔板的材質(zhì)為聚四氟乙烯材質(zhì)，保證帶孔隔板的耐酸堿能力。

13、本發(fā)明的有益效果：

14、1、通過設(shè)計(jì)一款光電結(jié)合可原位產(chǎn)h2o2(雙氧水)的裝置，實(shí)現(xiàn)在反應(yīng)器內(nèi)直接生產(chǎn)h2o2(過氧化氫)，省去了購買過氧化氫溶液的成本；

15、2、產(chǎn)出的h2o2直接參與對(duì)有機(jī)廢水的處理，提高了對(duì)h2o2的利用率和h2o2的反應(yīng)效率，且保證了使用h2o2的安全性；

16、3、通過在紫外線燈管的外側(cè)設(shè)置石英套管，保證光線傳遞的同時(shí)防止化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)出的污垢附著在紫外線燈管上，清洗機(jī)構(gòu)通過清洗環(huán)對(duì)附著在石英套管上的污垢進(jìn)行清理，保證反應(yīng)器內(nèi)紫外線的光線強(qiáng)度。

技術(shù)特征：

1.一種原位產(chǎn)過氧化氫的uv-aop反應(yīng)器，其特征在于，包括至少兩個(gè)串聯(lián)設(shè)置的反應(yīng)器以及連接所述反應(yīng)器的電控箱，相鄰所述反應(yīng)器之間設(shè)有連通兩個(gè)所述反應(yīng)器的帶孔隔板，各所述反應(yīng)器內(nèi)均設(shè)有連接所述電控箱的陽極、陰極、紫外線燈管和清洗機(jī)構(gòu)，所述電控箱向浸入有機(jī)廢水中的陽極和陰極供電以產(chǎn)出過氧化氫，所述紫外線燈管外側(cè)套接有石英套管，所述清洗機(jī)構(gòu)包括滑動(dòng)套接至所述石英套管的清洗環(huán)，所述清洗環(huán)沿所述石英套管的延伸方向往復(fù)移動(dòng)以清除附著在所述石英套管表面的污垢。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種原位產(chǎn)過氧化氫的uv-aop反應(yīng)器，其特征在于，所述陽極為wo3(三氧化鎢)陽極，所述陰極為fpc(摻氟的多孔碳)陰極，所述陽極和所述陰極均呈板狀結(jié)構(gòu)且相互對(duì)齊，所述紫外線燈管位于所述陽極和所述陰極之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種原位產(chǎn)過氧化氫的uv-aop反應(yīng)器，其特征在于，還包括儲(chǔ)水箱，靠近所述儲(chǔ)水箱的反應(yīng)器與所述儲(chǔ)水箱之間設(shè)有進(jìn)水管路，所述進(jìn)水管路上安裝有水泵，所述水泵與所述電控箱電連接，遠(yuǎn)離所述儲(chǔ)水箱的反應(yīng)器上設(shè)排水管路。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種原位產(chǎn)過氧化氫的uv-aop反應(yīng)器，其特征在于，還包括供氧機(jī)構(gòu)，所述供氧機(jī)構(gòu)與所述儲(chǔ)水箱和/或所述反應(yīng)器之間設(shè)有供氧通道，所述供氧機(jī)構(gòu)與所述電控箱線路連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種原位產(chǎn)過氧化氫的uv-aop反應(yīng)器，其特征在于，所述清洗機(jī)構(gòu)還包括安裝至所述石英套管兩側(cè)的電磁鐵，所述清洗環(huán)為磁性件且內(nèi)部設(shè)有刷毛，所述電磁鐵與所述電控箱電連接，兩個(gè)所述電磁鐵在同一時(shí)間對(duì)所述清洗環(huán)的磁性作用力的方向相同。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種原位產(chǎn)過氧化氫的uv-aop反應(yīng)器，其特征在于，所述石英套管的兩側(cè)設(shè)有阻擋機(jī)構(gòu)，所述電磁鐵在兩個(gè)所述阻擋機(jī)構(gòu)之間運(yùn)動(dòng)，所述阻擋機(jī)構(gòu)靠近所述電磁鐵的一側(cè)設(shè)有保護(hù)墊。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種原位產(chǎn)過氧化氫的uv-aop反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器內(nèi)還設(shè)有電連接至所述電控箱的酸堿液噴射器，所述酸堿液噴射器內(nèi)裝有酸性或堿性液體，所述酸堿液噴射器指向所述石英套管以向所述石英套管噴射酸性或堿性液體。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種原位產(chǎn)過氧化氫的uv-aop反應(yīng)器，其特征在于，所述電控箱內(nèi)設(shè)有控制系統(tǒng)，所述反應(yīng)器內(nèi)還安裝有檢測(cè)紫外線光照強(qiáng)度的光強(qiáng)測(cè)量傳感器，所述光強(qiáng)測(cè)量傳感器與所述控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種原位產(chǎn)過氧化氫的uv-aop反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種原位產(chǎn)過氧化氫的uv-aop反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器的材質(zhì)為不銹鋼材質(zhì)，所述反應(yīng)器的側(cè)壁上開設(shè)有透視窗，所述帶孔隔板的材質(zhì)為聚四氟乙烯材質(zhì)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種原位產(chǎn)過氧化氫的UV?AOP反應(yīng)器，包括至少兩個(gè)串聯(lián)設(shè)置的反應(yīng)器以及連接反應(yīng)器的電控箱，相鄰反應(yīng)器之間設(shè)有連通兩個(gè)反應(yīng)器的帶孔隔板，以對(duì)有機(jī)廢水起到均質(zhì)作用。各反應(yīng)器內(nèi)均設(shè)有連接電控箱的陽極、陰極、紫外線燈管和清洗機(jī)構(gòu)，電控箱向浸入有機(jī)廢水中的陽極和陰極供電以產(chǎn)出過氧化氫，實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)廢水的降解處理。紫外線燈管外側(cè)套接有石英套管，清洗機(jī)構(gòu)包括滑動(dòng)套接至石英套管的清洗環(huán)，清洗環(huán)沿石英套管的延伸方向往復(fù)移動(dòng)以清除附著在石英套管表面的污垢，以維持紫外線燈管作用于反應(yīng)器內(nèi)的紫外線光照強(qiáng)度，保證對(duì)有機(jī)廢水的處理效率。

技術(shù)研發(fā)人員：王磊,謝昕,王建兵,趙佰紅,侯嬪,秦浩銘,王磊,劉章發(fā)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東本源環(huán)境科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10