CN104326531A - 臭氧电化学联合氧化水处理反应器 - Google Patents

臭氧电化学联合氧化水处理反应器 Download PDF

Info

Publication number
CN104326531A
CN104326531A CN201410681839.6A CN201410681839A CN104326531A CN 104326531 A CN104326531 A CN 104326531A CN 201410681839 A CN201410681839 A CN 201410681839A CN 104326531 A CN104326531 A CN 104326531A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ozone
casing
water processing
reactor
processing reactor
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.)
Pending
Application number
CN201410681839.6A
Other languages
English (en)
Inventor
常莎
姜安平
解建坤
赵雪莲
王斌科
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sound Group Co Ltd
Original Assignee
Sound Group Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sound Group Co Ltd filed Critical Sound Group Co Ltd
Priority to CN201410681839.6A priority Critical patent/CN104326531A/zh
Publication of CN104326531A publication Critical patent/CN104326531A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • C02F2001/46133—Electrodes characterised by the material
    • C02F2001/46138—Electrodes comprising a substrate and a coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

本发明公开了一种臭氧电化学联合氧化水处理反应器，属于水处理设备领域。该反应器包括：箱体，其下部设有进水管，上部设有出水管；臭氧曝气盘，设置在所述箱体内底部，与所述箱体外接入的臭氧进气管连接；电极组，设置在所述箱体内，处于所述臭氧曝气盘上方，该电极组的导线柱端部设置在所述箱体顶部；所述箱体顶部设有排气管。该反应器能实现在一个反应器内同时由臭氧与电化学联合对再生水氧化处理，电化学氧化催化臭氧产生活性较高的羟基自由基，克服单独臭氧氧化的高选择性，两者的结合对有机物去除具有明显协同效应，其处理效率高，处理效果好，进而降低了运行成本。

Description

臭氧电化学联合氧化水处理反应器
技术领域
本发明涉及水处理设备领域，特别是涉及一种臭氧电化学联合氧化水处理反应器。
背景技术
城市再生水深度处理主要针对悬浮颗粒、有机物、营养物的去除。而再生水中一些微量有毒有机物对COD等常规综合指标贡献小，但具有潜在环境危害，常规处理工艺对其的去除能力有限。目前的反应器不仅不能同时臭氧与电化学联合对再生水处理，而分别处理或简单组合又存在处理成本高，效率低的问题。
发明内容
基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种臭氧电化学联合氧化水处理反应器，能实现臭氧与电化学联合对再生水处理，解决现有反应器不能实现同时由臭氧与电化学联合对再生水处理处理，且简单组合又存在处理成本高，效率低的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种臭氧电化学联合氧化水处理反应器，包括：
箱体，其下部设有进水管，上部设有出水管；
臭氧曝气盘，设置在所述箱体内底部，与所述箱体外接入的臭氧进气管连接；
电极组，设置在所述箱体内，处于所述臭氧曝气盘上方，该电极组的导线柱端部设置在所述箱体顶部；
所述箱体顶部设有排气管。
本发明的有益效果为：通过在箱体底部设置臭氧曝气盘及其上方设置电极组，配合箱体下部设进水管、上部设出水管形成的下进上出的进水方式，实现在一个反应器内同时由臭氧与电化学联合对再生水氧化处理，电化学氧化催化臭氧产生活性较高的羟基自由基，克服单独臭氧氧化的高选择性，两者的结合对有机物去除具有明显协同效应，其处理效率高，处理效果好，进而降低了运行成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1是本发明实施例提供的反应器结构示意图。
图2是图1的A-A向剖视图
图3是图1的俯视图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1至3所示，本发明实施例提供的一种臭氧电化学联合氧化水处理反应器，能实现对再生水进行臭氧与电化学联合氧化处理，除去再生水中一些微量有毒有机物，该反应器包括：
箱体1，其下部设有进水管6，上部设有出水管8；优选的，箱体1可采用长筒形立式结构，可以采用不锈钢箱体或PVC箱体，保证耐腐蚀性；
臭氧曝气盘3，设置在箱体1内底部，与箱体1外接入的臭氧进气管7连接；优选的，该臭氧曝气盘3可采用微孔曝气盘，能增加臭氧在水中的曝气效果，提升氧化效果；
电极组4，设置在箱体1内，处于臭氧曝气盘3上方，该电极组4的导线柱5端部设置在箱体1顶部，方便与外部电源连接；
箱体1顶部设有排气管9。优选的，可在箱体1顶部设置集气罩13，排气管9与集气罩13连通。
上述反应器还包括：导流筒2，固定设置在箱体1内，为两端开口的筒状结构，套在臭氧曝气盘3和电极组4外面，电极组4的电极板可通过支撑杆11固定在导流筒2上。该导流筒2为PVC材质的导流筒，可在该导流筒2上部外壁与箱体内壁之间经连接件12连接，来固定该导流筒2，连接件12可采用不锈钢部件。通过在臭氧曝气盘2和电极组4外面设置导流筒2，可利用导流筒2的导流作用实现反应的内循环，导流筒将上升流和下降流的通道分开，减小气体和水流扩散区域，降低流动阻力，起到搅拌装置的作用；同时，反应器箱体内的涡流和湍流加剧，增加氧化反应接触面积，提高反应效率。
上述反应器中，电极组4由电极板和与该电极板电连接的导线柱5构成，导线柱的长度大于电极板的高度，电极板可采用具有钌铱金属涂层的钛板，通过采用长导线柱及特殊的电极板，有效克服了臭氧腐蚀，保证了反应器的稳定运行。另外，由于采用，比传统电极板导线柱长的导线柱，在反应器内以导线柱代替导线接到反应器外部，在保证电极板能在最优位置催化臭氧的同时，也避免导线在反应器中受到臭氧腐蚀。
上述反应器中，箱体的底部设有放空管10，放空管10上设有控制阀，方便检修时时排空箱体内的剩水。臭氧进气管7上设有阀门和流量计，方便对输入的臭氧计量及控制。
下面结合具体实施例对本发明的反应器作进一步说明。
本发明实施例的反应器结构具体如图1至图3所示，是一种结构简单且效率高的臭氧-电化学联合氧化水处理反应器，包括：箱体1、臭氧曝气盘2、导流筒3和电极组4；电极组4通过支撑杆11固定在导流筒2上，导流筒2通过连接件12固定在箱体1中，箱体1底部设置的进水管6进入的污水通过箱体1底部设置的臭氧进气管7通入的臭氧与电极组4的电极板电解进行处理，从箱体上部设置的出水管8排出，反应产生的气体经过集气罩13收集后由排气管9排出。
上述反应器中，导流筒2能实现反应的内循环，它将上升流和下降流的通道分开，减小气体和水流扩散区域，降低流动阻力；同时，反应器内的涡流和湍流加剧，增加氧化反应接触面积，提高反应效率。
电极组4中连接电极板的导线柱5从箱体1顶端穿出，接电线后与外部电源连接。
臭氧从臭氧进气管7进入箱体底部的臭氧曝气盘3进行曝气。
集气罩13可以设置于反应器顶部，与排气管9连接，箱体内臭氧电化学联合氧化所产生的气体经集气罩13收集后由排气管9排出。
箱体1下部设置的进水管6，放空管10和进气管7中，可在进水管6前设阀门及流量计，从而控制进水流量；放空管10上设置阀门，以便必要时对反应器箱体排水放空；臭氧进气管7上设阀门及流量计，控制臭氧曝气量。
箱体1可采用不锈钢箱体，电极组的电极板采用具有钌铱金属涂层的钛板，导流筒2可采用PVC材质筒体，电极连接体11可以为聚四氟乙烯材质，连接体12可以为不锈钢材质。反应器中的各部件采用上述材质，可以有效避免臭氧的腐蚀。
本发明反应器的工作过程如下：
通电后，进水由反应器箱体下部的进水管6进入，臭氧由臭氧进气管7和臭氧曝气盘3通入导流筒2底部进行均匀曝气；电极组4的电极板不仅可以在电极表面对水中有机物进行直接氧化，还可以催化臭氧产生·OH进一步降解有机物；经过电极板电解后，一部分水从排水管8排出，反应产生的气体经集气罩13从排气管9排出；另一部分水和臭氧在导流筒2作用下由上而下进入导流筒的筒底，进行循环反应。导流筒2在反应器中相当于一个搅拌器，可以增加传质效率，使得污染物去除效率成倍提高；通过实验验证，本发明的反应器应用于城市再生水微量有毒有机物处理，对水中炔雌醇、雌酮、壬基酚、双酚A的去除可达85％以上。
使用中，电极组每隔1至2个月交换阴阳电极板的接线，可防止极板表面钝化，延长使用寿命。
本发明的反应器与传统的再生水深度处理反应器相比，有益效果为：(1)把臭氧与电化学两种高级氧化方式有机结合在一个反应器中，水处理效果更好；(2)反应器箱体内部设导流筒，提高反应效率且节省反应器占地面积。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，包括：
箱体，其下部设有进水管，上部设有出水管；
臭氧曝气盘，设置在所述箱体内底部，与所述箱体外接入的臭氧进气管连接；
电极组，设置在所述箱体内，处于所述臭氧曝气盘上方，该电极组的导线柱端部设置在所述箱体顶部；
所述箱体顶部设有排气管。
2.根据权利要求1所述的臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，还包括：导流筒，固定设置在所述箱体内，为两端开口的筒状结构，套在所述臭氧曝气盘和电极组外面。
3.根据权利要求2所述的臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，所述导流筒为PVC材质的导流筒。
4.根据权利要求1至3任一项所述的臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，所述电极组由电极板和与该电极板电连接的所述导线柱构成，所述导线柱的长度大于所述电极板的高度。
5.根据权利要求3所述的臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，所述电极板采用具有钌铱金属涂层的钛板。
6.根据权利要求1至3任一项所述的臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，所述箱体为长筒形立式结构。
7.根据权利要求1至3任一项所述的臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，所述箱体顶部设有集气罩，所述排气管与所述集气罩连通。
8.根据权利要求1至3任一项所述的臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，所述箱体底部设有放空管，放空管上设有控制阀。
9.根据权利要求1至3任一项所述的臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，所述臭氧进气管上设有阀门和流量计。
10.根据权利要求1至3任一项所述的臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，所述箱体采用不锈钢箱体或PVC箱体。
CN201410681839.6A 2014-11-24 2014-11-24 臭氧电化学联合氧化水处理反应器 Pending CN104326531A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410681839.6A CN104326531A (zh) 2014-11-24 2014-11-24 臭氧电化学联合氧化水处理反应器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410681839.6A CN104326531A (zh) 2014-11-24 2014-11-24 臭氧电化学联合氧化水处理反应器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104326531A true CN104326531A (zh) 2015-02-04

Family

ID=52401360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410681839.6A Pending CN104326531A (zh) 2014-11-24 2014-11-24 臭氧电化学联合氧化水处理反应器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104326531A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106006924A (zh) * 2016-05-24 2016-10-12 上海市环境工程设计科学研究院有限公司 垃圾渗滤浓缩液的微气泡o3-电解一体套筒处理装置
CN108358350A (zh) * 2018-02-07 2018-08-03 北京交通大学 高铁集便废水的深度处理装置和方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19910639A1 (de) * 1999-03-10 2000-09-14 Fischer Margot Reaktor für eine Flüssigkeitsbehandlungsanlage mit eingebauter Ozonerzeugung zur Begasung der Reaktorflüssigkeit
JP2002052391A (ja) * 2000-05-18 2002-02-19 Applied Oxidation Technologies 2000 Inc 廃水処理方法および装置
CN101712501A (zh) * 2009-11-26 2010-05-26 浙江工业大学 一种含氯酚类化合物废水的处理方法及其专用装置
CN202400888U (zh) * 2011-11-10 2012-08-29 中国石油化工股份有限公司 一种高级氧化处理污水的装置
CN203159290U (zh) * 2012-10-23 2013-08-28 中国石油化工股份有限公司 一种固定床电解催化氧化反应装置
CN103318990A (zh) * 2013-07-04 2013-09-25 哈尔滨工业大学 电化学阴极催化臭氧氧化去除水中有机污染物的方法
CN103913494A (zh) * 2014-04-24 2014-07-09 西北大学 一种电化学电极

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19910639A1 (de) * 1999-03-10 2000-09-14 Fischer Margot Reaktor für eine Flüssigkeitsbehandlungsanlage mit eingebauter Ozonerzeugung zur Begasung der Reaktorflüssigkeit
JP2002052391A (ja) * 2000-05-18 2002-02-19 Applied Oxidation Technologies 2000 Inc 廃水処理方法および装置
CN101712501A (zh) * 2009-11-26 2010-05-26 浙江工业大学 一种含氯酚类化合物废水的处理方法及其专用装置
CN202400888U (zh) * 2011-11-10 2012-08-29 中国石油化工股份有限公司 一种高级氧化处理污水的装置
CN203159290U (zh) * 2012-10-23 2013-08-28 中国石油化工股份有限公司 一种固定床电解催化氧化反应装置
CN103318990A (zh) * 2013-07-04 2013-09-25 哈尔滨工业大学 电化学阴极催化臭氧氧化去除水中有机污染物的方法
CN103913494A (zh) * 2014-04-24 2014-07-09 西北大学 一种电化学电极

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106006924A (zh) * 2016-05-24 2016-10-12 上海市环境工程设计科学研究院有限公司 垃圾渗滤浓缩液的微气泡o3-电解一体套筒处理装置
CN108358350A (zh) * 2018-02-07 2018-08-03 北京交通大学 高铁集便废水的深度处理装置和方法
CN108358350B (zh) * 2018-02-07 2020-12-22 北京交通大学 高铁集便废水的深度处理装置和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101538078A (zh) 微多相电芬顿氧化还原反应器
CN103739039B (zh) 一种多维电催化设备
CN203159296U (zh) 电凝聚废水处理设备
US20090166208A1 (en) Electrobiological treatment device for organic sewage
CN104326531A (zh) 臭氧电化学联合氧化水处理反应器
CN105330072A (zh) 组合式高效高难废水处理装置
CN106830457B (zh) 电极耦合臭氧氧化一体式反应器
CN204400671U (zh) 高效电催化电极同轴旋转反应装置
CN204369635U (zh) 一种紫外线催化臭氧氧化消毒反应器
CN205472817U (zh) 一种电催化氧化降cod设备
CN205710016U (zh) 用于处理船舶/平台生活污水的过流式电絮凝装置
CN202671267U (zh) 电催化氧化装置
CN205473180U (zh) 一种集电化学法与微生物法于一体的污水处理设备
CN104355393B (zh) 一种再生水中微量有毒有害有机污染物的深度处理方法
CN103936113A (zh) 一种处理高浓度有机废水的铁炭反应器设备及处理工艺
CN202876630U (zh) 一种废气处理装置
CN208829341U (zh) 一种杆壳结构电解电催化氧化电絮凝反应装置
CN202099097U (zh) 电解催化氧化污水处理装置
CN104591350A (zh) 一种污水降解净化装置
CN214032093U (zh) 一种光电催化氧化设备
CN219409374U (zh) 一种电化学反应装置
CN205258088U (zh) 一种空气旋切环流铁碳反应器
CN110436582A (zh) 水处理用电化学气浮处理装置
CN215712010U (zh) 一种新型的高盐废水电催化氧化装置
CN216273283U (zh) 一种污水处理电磁高级氧化设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150204