CN101077801B - 用于有机废水处理的流化床三维电极反应器 - Google Patents
用于有机废水处理的流化床三维电极反应器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101077801B CN101077801B CN200710028013XA CN200710028013A CN101077801B CN 101077801 B CN101077801 B CN 101077801B CN 200710028013X A CN200710028013X A CN 200710028013XA CN 200710028013 A CN200710028013 A CN 200710028013A CN 101077801 B CN101077801 B CN 101077801B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- porous metal
- waste water
- bed body
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Abstract
一种用于有机废水处理的流化床三维电极反应器，包括反应床体、循环过滤泵、气泵、电源及与电源连接的多孔金属馈电极和粒子电极，其特点是所述多孔金属馈电极至少为三片，其中至少有一多孔金属电极为可氧化分解废水中的有机物的活性电极，各多孔金属馈电极分别与电源的阴极和阳极连接并交替成蒸屉形排列于反应床体内，相邻的两多孔金属馈电极之间由耐腐蚀绝缘材料支撑固定并填充粒子电极。本发明由于采用由多片多孔金属馈电极阴阳交替排列组成立体电极并与粒子电极有机结合的结构，既可大大提高废水处理的效率，且本发明所述的装置占地少、投资省，操作简单，电极寿命长，运行稳定，处理费用及运行费用大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用电解氧化去除有机废水中有机物质的处理装置，特别是涉及一种采用流化床三维电极技术提高COD的去除效率、适用于工业有机废水处理的流化床三维电极反应器。
背景技术
许多工业生产过程中会产生大量含有机物的废水，这些废水如未经处理而直接排放会对环境造成非常严重的危害，为此有机废水的治理已经成为现阶段国内外环境保护技术领域亟待解决的一个难题。利用电解过程的化学反应，是使工业污水中的有害杂质以转化形式去除的污水处理方法之一，目前在屠宰、印染、制革、制药、化工等多种不同类型的有机废水中得到广泛的研究和应用。而三维电极是在传统二维电解槽电极间装填粒状工作电极材料，在工作电极材料表面能发生电化学反应，与二维电极相比，三维电极的面体比极大增加，且因粒子间距小，物质传质效果得到极大改善，电解效率明显提高，因而适用于该类废水的处理。其中Yves Michel Henuset等申请的用于废水处理的流态化电化学反应器的美国专利(专利号6814840)主要是针对工业废水中难降解有机物，采用多孔电极结构，利用多孔阳极的活性，降解废水中有机物成份。但其存在着电极结构复杂、成本高和未能解决电极阻塞的问题。Yao-Hui Huang等申请的利用电解氧化处理废水的方法的美国专利(专利号6126838)主要是利用加入化学药剂及三维流态化电解的方法，在实验室主要解决高浓度有机废水降解。但其由于加入了化学药剂而存在有处理的成本大为增加的问题。中国专利(专利公开号CN 1358672A)公开了一种三维电极反应器及其用于处理有机废水的方法，其主要是针对高浓度有机废水，采用电能激发粒子电极产生强氧化剂，而达到分解废水中有机物的目的；但由于其粒子电极需产生强氧化剂，存在着在氧化分解有机物的同时也氧化分解其本身的问题，使粒子电极的寿命特别短，无形中也增加了处理废水的成本。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题的存在，提供一种结构简单、寿命长、成本低、易操作、可连续高效地处理有机废水的流化床三维电极反应器。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种用于有机废水处理的流化床三维电极反应器，包括反应床体、循环过滤泵、气泵、电源及与电源连接的多孔金属馈电极和粒子电极，其中所述反应床体设有用于加入待分解的有机废水的加料口、用于泵入空气的进气口、用于泵入循环的废水的进水口及排水口，所述循环过滤泵分别与反应床体的进水口及排水口连接，所述气泵与反应床体的进气口连接，所述多孔金属馈电极分别与电源的阴极和阳极连接并位于反应床体内，所述粒子电极填充于所述多孔金属馈电极之间，其特点是所述多孔金属馈电极至少为三片，其中至少有一多孔金属电极为可氧化分解废水中的有机物的活性电极，各多孔金属馈电极分别与电源的阴极和阳极连接形成至少两对阴极馈电极与阳极馈电极，且阴极馈电极和阳极馈电极交替成蒸屉形排列于反应床体内，相邻的两多孔金属馈电极之间由耐腐蚀绝缘材料支撑固定并填充粒子电极。
其中，为进一步保证上述多孔金属馈电极及粒子电极有足够强度来耐反向水流冲洗并充分有效地提高水流的充分搅动而提高氧化活性和减少对水流的阻力，进一步提高有机废水处理的效率，上述阳极馈电极采用钛网或铬网或铁网或其它具有良好导电性能和一定强度的金属作为基体材料，且其表面通过无缝涂覆和增加中间层的方式涂覆有钌或铱或锰或铅或其它具有活性的过渡金属或贵金属的多元氧化物。
本发明由于采用由多片多孔金属馈电极阴阳交替排列组成立体电极并与粒子电极有机结合的结构，既可大大提高废水处理的效率，可根据废水COD值的实际情况来对所述反应器结构进行自由组合使用，其中并联可成倍增加废水的处理量，串联可有效提高废水COD的去除率，从而实现废水中有机物连续降解的目的，适用于多种工业有机废水的处理。而且由于采用泡沫合金作为阴极馈电极，大大增加了其比表面积，有利于电极表面产生的活性物质与废水中的有机物进行充分的接触，大大提高其传质效率。而在阳极馈电极表面采用引入中间层的无缝涂覆工艺来涂覆具有活性的多元金属氧化物，不但提高了电极的氧化活性，而且可大大提高电极的使用寿命，并可有效防止长期使用后发生的电极阻塞现象。且本发明所述的装置占地少、投资省，操作简单，电极寿命长，运行稳定，处理费用及运行费用大大降低。
以下结合附图详细描述本发明的实现：
附图说明
图1是本发明的结构组成示意图；
图2是本发明的多孔金属电极与粒子电极的连接组成示意图。
具体实施方式
如图1～图2所示，本发明所述的一种用于有机废水处理的流化床三维电极反应器，包括反应床体1、循环过滤泵12、气泵13、电源7及与电源连接的多孔金属馈电极和粒子电极6，其中所述反应床体1为圆柱体，用PVC、玻璃钢或其它耐酸碱材料制成，床体大小根据处理的废水量及停留时间确定，其设有用于加入待分解的有机废水的加料口3、用于泵入空气的进气口2、用于泵入循环的废水的进水口8及排水口9，所述循环过滤泵12分别与反应床体1的进水口8及排水口9连接，此时，为进一步加强循环处理的效果和便于在循环处理中加入化学药剂，上述反应床体1与循环过滤泵12之间设有一过渡水槽11，该过渡水槽11的进水口8与反应床体1的排水口9连接，其出水口与循环水泵连接。所述气泵13与反应床体1的进气口2连接，为便于控制循环处理的流量及进气的流量，上述循环过滤泵12与进水口8之间及气泵13与进气口2分别设有流量计，所述多孔金属馈电极分别与电源7的阴极和阳极连接并位于反应床体1内，所述粒子电极6填充于所述多孔金属馈电极之间，其特点是所述多孔金属馈电极至少为三片，其中至少有一多孔金属电极为可氧化分解废水中的有机物的活性电极，各多孔金属馈电极分别与电源的阴极和阳极连接形成至少两对阴极馈电极5与阳极馈电极4，且阴极馈电极5和阳极馈电极4交替成蒸屉形排列于反应床体1内，相邻的两多孔金属馈电极之间由耐腐蚀绝缘材料支撑固定以确保阴极和阳极互不接触并填充粒子电极6。此时所有阴极馈电极5通过一阴极馈电杆连接在一起，所有阳极馈电极4通过一阳极馈电杆连接在一起，从而保证本发明既可以有效防止由于曝气作用成流态化而出现的粒子堆积现象，又可有效防止废水中的有机物或其反应中间产物吸附或沉积在电极表面而引起的电极堵塞或失效。其中，为进一步保证上述多孔金属电极及粒子电极6有足够强度来耐反向水流冲洗并充分有效地提高水流的充分搅动而提高氧化活性和减少对水流的阻力，进一步提高有机废水处理的效率，上述阳极馈电极4采用钛网或铬网或铁网或镍网或其它具有良好导电性能和一定强度的金属作为基体材料，且其表面通过无缝涂覆和增加中间层的方式涂覆有钌或铱或锰或铅或钛或其它具有活性的过渡金属或贵金属的多元氧化物。上述阴极馈电极5由铁或镍或铬或或铜或其它具有良好导电性能和一定强度的金属泡沫合金组成。上述粒子电极6为颗粒状电极，且其颗粒状的大小为1.0mm3～10mm3，最好是1.0mm3～3.0mm3，上述相邻的多孔金属电极之间的粒子电极5的填充率为30％～80％。上述阴极馈电极5的电流密度为100～300A/m2，最好是200A/m2，上述阳极馈电极4的电流密度为800～1200A/m2，最好是1000A/m2。
本发明所述的流化床三维电极反应器用于处理废水的工作过程是：先启动空气泵向反应床体内曝气，然后打开循环过滤泵鼓入废水，接通直流电源，调节适当的电压和空气流量，废水经处理后从出水口排出，进入过渡水槽，再次经循环过滤泵通过管线将废水进入反应床体，形成循环。处理一定时间后，为防止废水中的有机物或其反应中间产物吸附或沉积在电极表面，引起电极堵塞而失效，必须定期清洗或通过变更电流方向而使电极再生，以确保设备的处理效果和运行的稳定性。直至废水检测达到要求后排出，加入新的废水。
Claims (5)
1.一种用于有机废水处理的流化床三维电极反应器，包括反应床体(1)、循环过滤泵(12)、气泵(13)、电源(7)及与电源连接的多孔金属馈电极和粒子电极(6)，其中所述反应床体(1)设有用于加入待分解的有机废水的加料口(3)、用于泵入空气的进气口(2)、用于泵入循环的废水的进水口(8)及排水口(9)，所述循环过滤泵(12)分别与反应床体(1)的进水口(8)及排水口(9)连接，所述气泵(13)与反应床体(1)的进气口(2)连接，所述多孔金属馈电极分别与电源(7)的阴极和阳极连接并位于反应床体(1)内，所述粒子电极(6)填充于所述多孔金属馈电极之间，其特征在于所述多孔金属馈电极至少为三片，其中至少有一多孔金属电极为可氧化分解废水中的有机物的活性电极，各多孔金属馈电极分别与电源的阴极和阳极连接形成至少两对阴极馈电极(5)与阳极馈电极(4)，且阴极馈电极(5)和阳极馈电极(4)交替成蒸屉形排列于反应床体(1)内，相邻的两多孔金属馈电极之间由耐腐蚀绝缘材料支撑固定并填充粒子电极(6)其中上述阳极馈电极(4)采用铬网或铁网或其它具有良好导电性能和一定强度的金属作为基体材料，且其表面通过无缝涂覆和增加中间层的方式涂覆有钌或铱或锰或铅或其它具有活性的过渡金属的多元氧化物；上述阴极馈电极(5)由铬或其它具有良好导电性能和一定强度的金属泡沫合金组成。
2.根据权利要求1所述的用于有机废水处理的流化床三维电极反应器，其特征在于上述粒子电极(6)为颗粒状电极，且其颗粒状的大小为1.0mm3～10mm3。
3.根据权利要求1或2所述的用于有机废水处理的流化床三维电极反应器，其特征在于上述相邻的多孔金属电极之间的粒子电极(6)的填充率为30％～80％。
4.根据权利要求1或2所述的用于有机废水处理的流化床三维电极反应器，其特征在于上述阴极馈电极(5)的电流密度为100～300A/m2，上述阳极馈电极(4)的电流密度为800～1200A/m2。
5.根据权利要求1所述的用于有机废水处理的流化床三维电极反应器，其特征在于上述反应床体(1)与循环过滤泵(12)之间设有一过渡水槽(11)，该过渡水槽(11)的进水口与反应床体(1)的排水口(9)连接，其出水口与循环水泵(12)连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200710028013XA CN101077801B (zh) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | 用于有机废水处理的流化床三维电极反应器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200710028013XA CN101077801B (zh) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | 用于有机废水处理的流化床三维电极反应器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101077801A CN101077801A (zh) | 2007-11-28 |
| CN101077801B true CN101077801B (zh) | 2010-11-03 |
Family
ID=38905497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200710028013XA Expired - Fee Related CN101077801B (zh) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | 用于有机废水处理的流化床三维电极反应器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101077801B (zh) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101462784B (zh) * | 2008-07-31 | 2011-09-28 | 诸暨市天佑环保科技有限公司 | 电催化氧化装置 |
| CN101544415B (zh) * | 2009-03-20 | 2011-08-31 | 浙江工业大学 | 膨化床电解装置及其用于水相有机物分解的处理工艺 |
| CN102101707B (zh) * | 2010-11-26 | 2012-10-03 | 方明环保科技(漳州)有限公司 | 用于降解污水的三维电极电催化氧化反应器 |
| CN105461025B (zh) * | 2015-12-21 | 2017-12-05 | 长江大学 | 一种消除短路电流的高效三维电极反应装置 |
| CN106348401A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-01-25 | 见嘉环境科技（苏州）有限公司 | 电催化水处理反应器 |
| CN106986426B (zh) * | 2017-05-09 | 2020-05-05 | 中国矿业大学 | 一种用于废水处理的床电极反应器设计方法 |
| CN107010728B (zh) * | 2017-06-05 | 2022-08-23 | 济南大学 | 一种渐变式全程自养脱氮系统及其处理方法 |
| CN109368746B (zh) * | 2018-11-23 | 2021-01-29 | 东华工程科技股份有限公司 | 一种高cod、难生化废水的预处理装置的预处理系统及方法 |
| CN111087053A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-01 | 华东师范大学 | 一种污泥基气体扩散粒子电极制备方法及其应用 |
| CN113149150B (zh) * | 2021-04-25 | 2023-02-24 | 中国地质大学（武汉） | 活性炭阴极电芬顿系统及其去除地下水卤代烃的方法 |
| CN113603192A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-11-05 | 长春工业大学 | 一种三维流化床电化学体系处理有机废水的装置及方法 |
| CN114804305A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-07-29 | 青岛科技大学 | 一种三维电极废水处理反应器 |
-
2007
- 2007-05-14 CN CN200710028013XA patent/CN101077801B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101077801A (zh) | 2007-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101077801B (zh) | 用于有机废水处理的流化床三维电极反应器 | |
| CN101423266B (zh) | 水平极板多维电极电催化反应器废水处理设备 | |
| CN100384752C (zh) | 一种处理难降解有机废水的三维电极反应器 | |
| CN104118931B (zh) | 一种电生物耦合净水系统及净水方法 | |
| CN201325897Y (zh) | 水平极板多维电极电催化反应器废水处理设备 | |
| CN107129013B (zh) | 填充式管状电化学-多相-过臭氧催化装置和污水处理的方法 | |
| CN107522267A (zh) | 一种用于废水治理的多段异相三维电化学反应装置 | |
| CN207861965U (zh) | 一种用于废水治理的多段异相三维电化学反应装置 | |
| CN112374663B (zh) | 一种液固流化床三维电催化氧化处理有机废水的系统及方法 | |
| US4217191A (en) | Process for regenerating contaminated activated carbon | |
| CN104118966A (zh) | 一种气水异向流三维电生物耦合净水系统及净水方法 | |
| Xiong et al. | Removal of formic acid from wastewater using three-phase three-dimensional electrode reactor | |
| GB2591181A (en) | Apparatus and method for waste treatment | |
| CN208700646U (zh) | 一种光催化三维电解流化床反应器 | |
| CN108217861B (zh) | 一种内循环式电催化氧化反应器及污水净化处理方法 | |
| CN215327462U (zh) | 一种处理高浓度有机废水的三维电极反应装置 | |
| CN107162119B (zh) | 一种全混流废水三维电解的方法和装置 | |
| CN108706692A (zh) | 多级室多元催化电极电化学反应器 | |
| CN108423773B (zh) | 一种适于循环冷却水处理的三维流化床电解装置及方法 | |
| CN102815767A (zh) | 一种自清洁复合活性炭电极电解氧化还原方法及装置 | |
| CN102807268A (zh) | 一种自清洁碳电极的电解方法及装置 | |
| CN113105028A (zh) | 一种液固流化床三维电解脱除有机物实现有机废水回用的系统及方法 | |
| CN113105029B (zh) | 一种液固流化床三维电催化氧化处理氨氮废水的系统及方法 | |
| CN218202321U (zh) | 一种电催化与催化剂协同的污水处理系统 | |
| CN214654275U (zh) | 一种用于难降解化工有机废水的微电解催化氧化系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20171227 Address after: 510651 Changxin Road, Guangzhou, Guangdong, No. 363, No. Patentee after: GUANGDONG INSTITUTE OF RARE METALS Address before: 510651 Changxin Road, Guangzhou, Guangdong, No. 363, No. Patentee before: GUANGZHOU Research Institute OF NON FERROUS METALS |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 510651 No. 363, Changxin Road, Guangzhou, Guangdong, Tianhe District Patentee after: Institute of rare metals, Guangdong Academy of Sciences Address before: 510651 No. 363, Changxin Road, Guangzhou, Guangdong, Tianhe District Patentee before: GUANGDONG INSTITUTE OF RARE METALS |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101103 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |