CN105330072A - 组合式高效高难废水处理装置 - Google Patents
组合式高效高难废水处理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105330072A CN105330072A CN201510776120.5A CN201510776120A CN105330072A CN 105330072 A CN105330072 A CN 105330072A CN 201510776120 A CN201510776120 A CN 201510776120A CN 105330072 A CN105330072 A CN 105330072A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- district
- photoelectricity
- fenton
- combination region
- wastewater treatment
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 56
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 28
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 claims description 26
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 20
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 5
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims description 3
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 20
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 17
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 239000012028 Fenton's reagent Substances 0.000 abstract description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 abstract 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 abstract 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 9
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 9
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 4
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 4
- -1 iron ion Chemical class 0.000 description 4
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 3
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 2
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 description 1
- 238000005950 photosensitized reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
本发明公开了一种组合式高效高难废水处理装置，其包括一废水处理反应器，所述废水处理反应器包括沿液体流通路径依次连接的一级过滤区、一级光电-Fenton组合区、二级过滤区及紫外光系统区，其中一级光电-Fenton组合区内设有阴极板、阳极板及感应电极，且一级光电-Fenton组合区与二级过滤区均设有用于提供氧气的曝气装置，所述紫外光系统区通过透光密封部件设置在所述一级光电-Fenton组合区一侧。通过向液体中充入O2，使O2与液体中的H+结合生成反应所需的H2O2，同时通过感应电极铁电极板生成Fe2+，不仅在线生成Fenton试剂，还有效缓解了pH升高与H2析出副反应发生，H2O2更增强了水处理氧化效果，且Fe2+的适量生成，维持了处理的稳定性，电化学阳极氧化同时对有机物产生降解，实现了电化学与Fenton法的协同作用。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种组合式高效高难废水处理装置。
背景技术
近年来，伴随着我国经济的腾飞，与水质监控力度的加重，具有高COD、高色度、高毒性且难生物降解的高难废水成为了现在水处理行业的难点。在高难废水处理工艺中，具有高效、易操作、无选择性的高效催化氧化技术与电化学法受到广泛的关注，其中应用最广的为光催化氧化、芬顿氧化、电氧化。但光催化氧化由于吸收波长范围过窄,能耗高,电子-孔穴复合率高,量子产率不足等原因等受到了一定的限制；芬顿氧化中需要大量的Fe2+与H2O2试剂，不仅使得试剂成本高，运输风险大，且会产生大量含铁离子的污泥，使得后续处理复杂；简单电极氧化法成本高且处理效果有限。单一处理技术无法实现处理效率高、成本低、操作简便、运行管理方便、无二次污染的高效无害化目标，因而可以同时发挥各工艺优点的同时，弥补各自缺陷，实现协同作用的组合式工艺成为现在研究热点。
电-Fenton乃是应用氧气在阴极表面还原产生的H2O2与溶液中Fe2+发生Fenton反应从而对有机物进行降解，因其无需投加任何氧化剂而受到广泛关注。但无论电-Fenton反应中Fe2+是源于预先加入或牺牲阳极的产生，都会给实际水处理带来pH升高，H2析出副反应发生等问题，影响其处理效果。于电-Fenton反应中阴阳极间引入一不接通电源的消耗铁电极构成感应电-Fenton法，能同时在线生成Fenton反应所需的Fe2+与H2O2，感应电-Fenton法引起了研究热潮。专利CN204400669U公开了一种包含感应电-Fenton技术的高效自控电芬顿除污设备，该设备结构安排合理，安装拆卸方便，高效自控，应用范围广。
电-Fenton技术并不能完全将废水矿化，且处理效果仍有待提高。将紫外辐射引入电-Fenton反应中的光电-Fenton组合技术，不仅可以降低Fe2+的用量，使H2O2保持较高的利用率，且紫外线和Fe2+对H2O2的催化分解起到协同效应，远远大于二者的加和，其中铁的某些羟基化合物可发生光敏反应生成羟基自由基发挥氧化作用，既加强了对污水的处理效果，又减少了污泥产量。专利CN1789150A公开了一种应用光电芬顿反应高效去除水中有机物的装置，该装置将密闭在石英管中的低压泵灯置于DSA阳极与活性炭纤维阴极简，在pH＝3左右的有机废水中加入少量亚铁盐作为催化剂，在通电下去除污染物，实现了光化学反应与电-Fenton的协同作用。此类传统光电-Fenton组合技术，虽然可以同时保持各工艺的优点，但仍存在一些不足：第一，铁盐的外部加入，会引入其它离子，影响处理效果，且用量不易控制；第二，处理量小，若装置放大，会使得极板间距变大，导致电氧化效率低；且现有高难废水处理技术少有能有机的将电催化氧化、光催化氧化、感应Fenton法组合的装置，即不能对高难废水的处理做到既可控制成本、处理高效、完全矿化且又无二次污染。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种集吸附过滤预处理、光-感应电Fenton、膜过滤深度处理于一体组合式高效高难废水处理装置，其生产制造成本低廉，废水处理效果高、无二次污染，且能够实现完全矿化。
一种组合式高效高难废水处理装置，其包括储液槽、进水蠕动泵与废水处理反应器，所述进水蠕动泵的进水口与所述储液槽的出水口连接，所述进水蠕动泵的出水口与所述废水处理反应器的进水口连接；
所述废水处理反应器还包括一级过滤区、至少一个光电-Fenton组合区、二级过滤区及紫外光系统区，其中一级过滤区内放置吸附材料，光电-Fenton组合区内设有阴极板、阳极板及感应电极，二级过滤区设有膜组件，紫外光系统区设有紫外灯管组，且光电-Fenton组合区与二级过滤区均设有用于提供氧气的曝气装置；
所述一级过滤区、光电-Fenton组合区、二级过滤区沿液体流通路径依次连接，所述光电-Fenton组合区环绕所述紫外光系统区设置。
一种组合式高效高难废水处理装置，其包括储液槽、进水蠕动泵与废水处理反应器，所述进水蠕动泵的进水口与所述储液槽的出水口连接，所述进水蠕动泵的出水口与所述废水处理反应器的进水口连接；
所述废水处理反应器还包括一级过滤区、一级光电-Fenton组合区、二级过滤区及紫外光系统区，其中一级过滤区内放置吸附材料，一级光电-Fenton组合区内设有阴极板、阳极板及感应电极，二级过滤区设有膜组件，紫外光系统区设有紫外灯管组，且一级光电-Fenton组合区与二级过滤区均设有用于提供氧气的曝气装置；
所述一级过滤区、一级光电-Fenton组合区、二级过滤区沿液体流通路径依次连接，所述一级光电-Fenton组合区设置在所述紫外光系统区的光路发散区域。
一种组合式高效高难废水处理装置，其包括储液槽、进水蠕动泵与废水处理反应器，所述进水蠕动泵的进水口与所述储液槽的出水口连接，所述进水蠕动泵的出水口与所述废水处理反应器的进水口连接；
所述废水处理反应器还包括一级过滤区、一级光电-Fenton组合区、二级过滤区、二级光电-Fenton组合区、三级过滤区及紫外光系统区，其中一、二级过滤区均放置吸附材料，一、二级光电-Fenton组合区内设有阴极板、阳极板及感应电极，三级过滤区设有膜组件，紫外光系统区设有紫外灯管组，且一、二级光电-Fenton组合区与三级过滤区均设有管式曝气装置；
所述一级过滤区、一级光电-Fenton组合区、二级过滤区、二级光电-Fenton组合区、三级过滤区沿液体流通路径依次连接，所述紫外光系统区通过透光密封部件设置在所述一级光电-Fenton组合区与二级光电-Fenton组合区之间。
本发明所述组合式高效高难废水处理装置，其通过曝气板向光电-Fenton组合区内的反应液体中充入O2，使O2与液体中的H+结合生成反应所需的H2O2，同时通过感应电极铁电极板生成Fe2+，不仅在线生成Fenton试剂，避免试剂运输中的安全隐患与试剂加入的不方便问题，及成本问题，还有效缓解了pH升高与H2析出副反应发生，H2O2更增强了水处理氧化效果，且Fe2+的适量生成，维持了处理的稳定性，电化学阳极氧化同时对有机物产生降解，实现了电化学与Fenton法的协同作用。
附图说明
图1为本发明所述组合式高效高难废水处理装置的主剖视图；
图2为本发明所述组合式高效高难废水处理装置中废水处理反应器的一种横剖视图；
图3为本发明所述组合式高效高难废水处理装置中废水处理反应器的另一优选方案的横剖视图；
图4为图3的侧剖视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明提供一种组合式高效高难废水处理装置，其包括储液槽1、进水蠕动泵2与废水处理反应器3，所述进水蠕动泵2的进水口与所述储液槽1的出水口连接，所述进水蠕动泵2的出水口与所述废水处理反应器3的进水口连接；
所述废水处理反应器3还包括一级过滤区31、至少一个光电-Fenton组合区、二级过滤区33及紫外光系统区34，其中一级过滤区31内放置吸附材料301，光电-Fenton组合区内设有阴极板321、阳极板322及感应电极323，二级过滤区33设有膜组件302，紫外光系统区34设有紫外灯管组341，且光电-Fenton组合区与二级过滤区33均设有用于提供氧气的曝气装置35；
所述一级过滤区31、光电-Fenton组合区、二级过滤区33沿液体流通路径依次连接，所述光电-Fenton组合区环绕所述紫外光系统区34设置。
具体的，如图2所示，所述组合式高效高难废水处理装置，其包括储液槽1、进水蠕动泵2与废水处理反应器3，所述进水蠕动泵2的进水口与所述储液槽1的出水口连接，所述进水蠕动泵2的出水口与所述废水处理反应器3的进水口连接；
所述废水处理反应器3还包括一级过滤区31、一级光电-Fenton组合区32、二级过滤区33及紫外光系统区34，其中一级过滤区31内放置吸附材料301，一级光电-Fenton组合区32内设有阴极板321、阳极板322及感应电极323，二级过滤区33设有膜组件302，紫外光系统区34设有紫外灯管组341，且一级光电-Fenton组合区32与二级过滤区33均设有用于提供氧气的曝气装置35；
所述一级过滤区31、一级光电-Fenton组合区32、二级过滤区33沿液体流通路径依次连接，所述一级光电-Fenton组合区32设置在所述紫外光系统区34的光路发散区域。
其中，所述一级过滤区31的吸附材料301为多孔陶瓷、卵石滤料、活性炭颗粒中任意一种或多种的组合。所述二级过滤区33中膜组件302为中控纤维或平板膜，且所述膜组件302中膜元件为微滤、超滤或纳滤膜中任意一种。
所述一级光电-Fenton组合区32的阴极板321为活性炭纤维板，所述一级光电-Fenton组合区32的阳极板322为以镍网、铁网、铝网、铜网等金属网中任意一种为基体，且表面镀有光催化剂二氧化钛的极板；所述一级光电-Fenton组合区32的感应极板为铁棒或铁板，用于产生Fe2+。所述一级光电-Fenton组合区32内的阳极板322连接直流电源4的正极，阴极板321连接直流电源的负极，各极板之间呈并联关系。
通过采用具有高比表面积和强吸附的活性炭纤维板作为阴极，不仅可以使氧气分子可在其表面进行高效还原，又可提高羟基自由基的氧化效率，所述紫外光系统区34产生的低压紫外光能够促进Fe3+的还原与H2O2的分解，紫外光照到镀有光催化剂二氧化钛的阳极板322表面，产生空穴和电子，提高了量子效率，从而可以提高高难废水处理效果。
所述一级光电-Fenton组合区32内的阴极板321、阳极板322交替平行排列，形成多组反应电磁场，增加了反应区域的面积，从而提高了单次废水处理的体积和效率。且所述各级板的排列方向与紫外光系统区34的光路发散方向之间形成一倾斜夹角，使各级板在紫外光系统区34的光路发散方向的正向投影之间不会相互重叠，进而使各级板能够全面的接受到紫外光的照射。优选的，所述倾角的角度为45°-60°。
同时，所述各极板与组合区内壁之间设有液体流通通道324，且液体流通通道324相互交错设置，形成反复迂回的液体流通路径，使液体的流通路径能够经过所有阴极板321、阳极板322组成的反应电磁场，让废液得到充分的反应处理。
同时，为避免废液流入紫外光系统区34，造成紫外光系统区34内电路系统的短路，所述紫外光系统区34的透光密封部件342的高度要高于液体液面高度设置。
液体由一级过滤区31进入一级光电-Fenton组合区32时，其在重力的作用下涌入的速度较快，为避免液体速度过快而略过一级光电-Fenton组合区32内的第一组反应电磁场而直接进入第二组反应电磁场，使所述一级过滤区31与一级光电-Fenton组合区32之间通过一底部隔网形成液体流通通道324，即所述废液通过一底部隔网进入一级光电-Fenton组合区32，因此，所述废液必须需要克服重力自下往上流动，从而其涌入的速度减小，同时还消除了液体涌入时装置需要承受的冲击力，保障了装置的使用寿命。
本发明所述组合式高效高难废水处理装置，其通过曝气板向液体中充入O2，使O2与液体中的H+结合生成反应所需的H2O2，同时通过感应电极323铁电极板生成Fe2+，不仅在线生成Fenton试剂，避免试剂运输中的安全隐患与试剂加入的不方便问题，及成本问题，还有效缓解了pH升高与H2析出副反应发生，H2O2更增强了水处理氧化效果，且Fe2+的适量生成，维持了处理的稳定性，电化学阳极氧化同时对有机物产生降解，实现了电化学与Fenton法的协同作用。
所述储液槽1用于储存废液，其内设有搅拌器11，当需要进行废水处理时，向储液槽1中的废液与加入的电解质、酸、碱并搅拌均匀，之后废液经由蠕动泵自储液槽1底部泵入一级过滤区31进行初级过滤，初级过滤后的滤液经过一级过滤区31与一级光电-Fenton组合区32之间的底部隔网流入一级光电-Fenton组合区32，在一级光电-Fenton组合区32内废水沿多极板折流流动，在曝气条件下进行光电-Fenton协同处理后流入二级过滤区33，最后经膜分离后通过抽滤泵分离排出。
通过在光-感应电Fenton处理前设有一级过滤区31，有效避免废水的直接引入，带入大量固体悬浮物对电极板造成的伤害，对处理效果的降低，对极板使用寿命的缩短等危害，且在光-感应电Fenton处理后设有膜过滤区，这样可真正实现废水无害化，高效，彻底的处理，且底部曝气与上端进水对膜组件302进行上下冲涮可以有效缓解膜污染。
进一步的，为得到更加优化的废水处理效果，并提高紫外光的使用效率，本发明还提供另一优选方案，即对所述装置中的废水处理反应器3进行改进，如图3和图4所示，改进后的废水处理反应器3包括一级过滤区31、一级光电-Fenton组合区32、二级过滤区33、二级光电-Fenton组合区36、三级过滤区37及紫外光系统区34，其中一、二级过滤区31、33均放置吸附材料301，一、二级光电-Fenton组合区32、36内设有阴极板321、阳极板322及感应电极323，三级过滤区37设有膜组件302，紫外光系统区34设有紫外灯管组341，且一、二级光电-Fenton组合区32、36与三级过滤区37均设有管式曝气装置35。
所述一级过滤区31、一级光电-Fenton组合区32、二级过滤区33、二级光电-Fenton组合区36、三级过滤区37沿液体流通路径依次连接，所述紫外光系统区34通过透光密封部件设置在所述一级光电-Fenton组合区32与二级光电-Fenton组合区36之间。
具体的，所述二级光电-Fenton组合区36与一级光电-Fenton组合区32相同，所述一、二级光电-Fenton组合区32、36阴极板321为活性炭纤维板；阳极板322为以镍网、铁网、铝网、铜网等金属网中任意一种为基体，且表面镀有光催化剂二氧化钛的极板；所述感应极板为铁棒或铁板。
所述二级光电-Fenton组合区36的阴极板321、阳极板322交替平行排列，所述各级板的排列方向与紫外光系统区34的光路发散方向之间形成一倾斜夹角，且所述各极板与组合区内壁之间设有一液体流通通道324，所述液体流通通道324交错设置，形成反复迂回的液体流通路径。优选的，所述倾角的角度为45°-60°。
所述一、二级过滤区31、33的吸附材料301为多孔陶瓷、卵石滤料、活性炭颗粒中任意一种或多种的组合。所述三级过滤区37中膜组件302为中控纤维或平板膜；且所述膜组件302中膜元件为微滤、超滤或纳滤膜中任意一种。
储液槽1中的废液与加入的电解质、酸、碱经搅拌均匀后，废水经蠕动泵从底部泵入一级过滤区31过滤，滤液经过一级过滤区31与一级光电-Fenton组合区32之间的底部隔网流入一级光电-Fenton组合区32，在一级光电-Fenton组合区32内，废水沿多极板折流流动，在曝气条件下进行光电-Fenton协同处理后流入二级过滤区33，经再次过滤后流入二级光电-Fenton组合区36，并经二级光电-Fenton协同处理后进入膜过滤区，最后经膜分离后通过抽滤泵分离排出。
上述优选方案通过在紫外光系统区34两侧均设置光电-Fenton组合区，提高了紫外光系统区34的利用率，且能根据具体情况增减灯管数量，打破了传统一个紫外灯管于一组阴极板321、阳极板322间的局限性。同时经过多级过滤，亦使废液中的杂质充分的滤除。
本发明所述组合式高效高难废水处理装置，其将光-感应电Fenton法、电化学与Fenton法进行联合，通过利用H+与充入的O2生成H2O2，感应电极323铁电极板生成Fe2+，不仅在线生成Fenton试剂，避免试剂运输中的安全隐患与试剂加入的不方便问题，及成本问题，还有效缓解了pH升高与H2析出副反应发生，H2O2更增强了水处理氧化效果，且Fe2+的适量生成，维持了处理的稳定性，电化学阳极氧化同时对有机物产生降解，实现了电化学与Fenton法的协同作用；光催化与感应电Fenton的组合。
同时，将具有高比表面积和强吸附的活性炭纤维板作为阴极，不仅可以使氧气分子可在其表面进行高效还原，又可提高羟基自由基的氧化效率，而且感应电Fenton中引入低压紫外光，可以促进Fe3+的还原与H2O2的分解，紫外光照到镀有光催化剂二氧化钛的阳极板322表面，产生空穴和电子，提高了量子效率，从而可以提高高难废水处理效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种组合式高效高难废水处理装置，其特征在于，包括储液槽(1)、进水蠕动泵(2)与废水处理反应器(3)，所述进水蠕动泵(2)的进水口与所述储液槽(1)的出水口连接，所述进水蠕动泵(2)的出水口与所述废水处理反应器(3)的进水口连接；
所述废水处理反应器(3)还包括一级过滤区(31)、至少一个光电-Fenton组合区、二级过滤区(33)及紫外光系统区(34)，其中一级过滤区(31)内放置吸附材料，光电-Fenton组合区内设有阴极板(321)、阳极板(322)及感应电极(323)，二级过滤区(33)设有膜组件(331)，紫外光系统区(34)设有紫外灯管组(341)，且光电-Fenton组合区与二级过滤区(33)均设有用于提供氧气的曝气装置(35)；
所述一级过滤区(31)、光电-Fenton组合区、二级过滤区(33)沿液体流通路径依次连接，所述光电-Fenton组合区环绕所述紫外光系统区(34)设置。
2.根据权利要求1所述组合式高效高难废水处理装置，其特征在于，所述光电-Fenton组合区的阴极板(321)为活性炭纤维板；阳极板(322)为以镍网、铁网、铝网、铜网等金属网中任意一种为基体，且表面镀有光催化剂二氧化钛的极板；所述感应极板为铁棒或铁板。
3.根据权利要求1所述组合式高效高难废水处理装置，其特征在于，所述光电-Fenton组合区的阴极板(321)、阳极板(322)交替平行排列，所述各级板的排列方向与紫外光系统区(34)的光路发散方向之间形成一倾斜夹角，且所述各极板与组合区内壁之间设有一液体流通通道(324)，所述液体流通通道(324)交错设置，形成反复迂回的液体流通路径。
4.一种组合式高效高难废水处理装置，其特征在于，包括储液槽(1)、进水蠕动泵(2)与废水处理反应器(3)，所述进水蠕动泵(2)的进水口与所述储液槽(1)的出水口连接，所述进水蠕动泵(2)的出水口与所述废水处理反应器(3)的进水口连接；
所述废水处理反应器(3)还包括一级过滤区(31)、一级光电-Fenton组合区(32)、二级过滤区(33)及紫外光系统区(34)，其中一级过滤区(31)内放置吸附材料，一级光电-Fenton组合区(32)内设有阴极板(321)、阳极板(322)及感应电极(323)，二级过滤区(33)设有膜组件(331)，紫外光系统区(34)设有紫外灯管组(341)，且一级光电-Fenton组合区(32)与二级过滤区(33)均设有用于提供氧气的曝气装置(35)；
所述一级过滤区(31)、一级光电-Fenton组合区(32)、二级过滤区(33)沿液体流通路径依次连接，所述一级光电-Fenton组合区(32)设置在所述紫外光系统区(34)的光路发散区域。
5.一种组合式高效高难废水处理装置，其特征在于，包括储液槽(1)、进水蠕动泵(2)与废水处理反应器(3)，所述进水蠕动泵(2)的进水口与所述储液槽(1)的出水口连接，所述进水蠕动泵(2)的出水口与所述废水处理反应器(3)的进水口连接；
所述废水处理反应器(3)还包括一级过滤区(31)、一级光电-Fenton组合区(32)、二级过滤区(33)、二级光电-Fenton组合区(36)、三级过滤区(37)及紫外光系统区(34)，其中一、二级过滤区(33)均放置吸附材料，一、二级光电-Fenton组合区(36)内设有阴极板(321)、阳极板(322)及感应电极(323)，三级过滤区(37)设有膜组件(331)，紫外光系统区(34)设有紫外灯管组(341)，且一、二级光电-Fenton组合区(36)与三级过滤区(37)均设有管式曝气装置(35)；
所述一级过滤区(31)、一级光电-Fenton组合区(32)、二级过滤区(33)、二级光电-Fenton组合区(36)、三级过滤区(37)沿液体流通路径依次连接，所述紫外光系统区(34)通过透光密封部件(342)设置在所述一级光电-Fenton组合区(32)与二级光电-Fenton组合区(36)之间。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述组合式高效高难废水处理装置，其特征在于，所述一、二级过滤区(33)的吸附材料为多孔陶瓷、卵石滤料、活性炭颗粒中任意一种或多种的组合。
7.根据权利要求5中任意一项所述组合式高效高难废水处理装置，其特征在于，所述三级过滤区(37)中膜组件(331)为中控纤维或平板膜。
8.根据权利要求7中任意一项所述组合式高效高难废水处理装置，其特征在于，所述膜组件(331)中膜元件为微滤、超滤或纳滤膜中任意一种。
9.根据权利要求4至8中任意一项所述组合式高效高难废水处理装置，其特征在于，所述一级过滤区(31)与一级光电-Fenton组合区(32)之间通过一底部隔网形成液体流通通道(324)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510776120.5A CN105330072B (zh) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | 组合式高效高难废水处理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510776120.5A CN105330072B (zh) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | 组合式高效高难废水处理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105330072A true CN105330072A (zh) | 2016-02-17 |
| CN105330072B CN105330072B (zh) | 2018-09-21 |
Family
ID=55280878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510776120.5A Expired - Fee Related CN105330072B (zh) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | 组合式高效高难废水处理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105330072B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107459106A (zh) * | 2017-09-22 | 2017-12-12 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种电化学‑膜分离水处理装置及其处理方法和用途 |
| CN111908567A (zh) * | 2019-05-08 | 2020-11-10 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种体积压裂废液电絮凝脱稳分离处理装置及方法 |
| CN113044937A (zh) * | 2019-12-27 | 2021-06-29 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种酸化压裂废液感应电Fenton处理方法及装置 |
| CN113754152A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-12-07 | 上海大学 | 一种处理化工含盐废水的装置及方法 |
| CN114988517A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-09-02 | 长江大学 | 一种膜耦合高级氧化技术深度处理污水的装置及应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100003528A (ko) * | 2008-07-01 | 2010-01-11 | 회명산업 주식회사 | 전기분해와 광-펜톤산화공정이 결합된 복합산화공정을이용한 난분해성 폐수 처리장치 및 방법 |
| CN202499740U (zh) * | 2012-03-26 | 2012-10-24 | 北京化工大学 | 一种利用气体扩散电极的光电芬顿反应装置 |
| CN202609990U (zh) * | 2012-05-28 | 2012-12-19 | 南京工业大学 | 一种处理难降解有机废水的光/电Fenton装置 |
| CN203319802U (zh) * | 2013-06-14 | 2013-12-04 | 厦门市威士邦膜科技有限公司 | 三维电极、芬顿反应器结合膜技术的水处理设备 |
| CN205258206U (zh) * | 2015-11-13 | 2016-05-25 | 长江大学 | 组合式高效高难废水处理装置 |
-
2015
- 2015-11-13 CN CN201510776120.5A patent/CN105330072B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100003528A (ko) * | 2008-07-01 | 2010-01-11 | 회명산업 주식회사 | 전기분해와 광-펜톤산화공정이 결합된 복합산화공정을이용한 난분해성 폐수 처리장치 및 방법 |
| CN202499740U (zh) * | 2012-03-26 | 2012-10-24 | 北京化工大学 | 一种利用气体扩散电极的光电芬顿反应装置 |
| CN202609990U (zh) * | 2012-05-28 | 2012-12-19 | 南京工业大学 | 一种处理难降解有机废水的光/电Fenton装置 |
| CN203319802U (zh) * | 2013-06-14 | 2013-12-04 | 厦门市威士邦膜科技有限公司 | 三维电极、芬顿反应器结合膜技术的水处理设备 |
| CN205258206U (zh) * | 2015-11-13 | 2016-05-25 | 长江大学 | 组合式高效高难废水处理装置 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107459106A (zh) * | 2017-09-22 | 2017-12-12 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种电化学‑膜分离水处理装置及其处理方法和用途 |
| CN111908567A (zh) * | 2019-05-08 | 2020-11-10 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种体积压裂废液电絮凝脱稳分离处理装置及方法 |
| CN111908567B (zh) * | 2019-05-08 | 2022-06-03 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种体积压裂废液电絮凝脱稳分离处理装置及方法 |
| CN113044937A (zh) * | 2019-12-27 | 2021-06-29 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种酸化压裂废液感应电Fenton处理方法及装置 |
| CN113044937B (zh) * | 2019-12-27 | 2023-02-10 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种酸化压裂废液感应电Fenton处理方法及装置 |
| CN113754152A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-12-07 | 上海大学 | 一种处理化工含盐废水的装置及方法 |
| CN114988517A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-09-02 | 长江大学 | 一种膜耦合高级氧化技术深度处理污水的装置及应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105330072B (zh) | 2018-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105330072A (zh) | 组合式高效高难废水处理装置 | |
| CN102730906B (zh) | 一种组合型深度处理高浓度有机废水的装置 | |
| CN105481154B (zh) | 一种集成催化氧化和负载催化剂的超滤膜再生水处理装置 | |
| CN104909428B (zh) | 一种Ag3PO4/TiO2催化剂与低温等离子体联合处理难生化降解有机废水的装置及方法 | |
| CN104556494B (zh) | 污水深度处理工艺 | |
| CN107473334A (zh) | 高盐难降解废水的处理装置及其处理方法 | |
| CN104710063A (zh) | 高盐含聚废水的光电催化/芬顿耦合处理系统及处理方法 | |
| CN105481051A (zh) | 一体式光电催化-膜分离流化床反应装置 | |
| CN113735337A (zh) | 利用导电滤膜-非均相类芬顿水处理装置对难降解污染物进行深度处理的方法 | |
| CN102358654B (zh) | 一种处理高色度难降解有机废水的装置 | |
| CN214218446U (zh) | 一种光催化反应器 | |
| CN114380354A (zh) | 一种光电催化氧化组合处理废水的装置及其使用方法 | |
| CN205258206U (zh) | 组合式高效高难废水处理装置 | |
| CN204369635U (zh) | 一种紫外线催化臭氧氧化消毒反应器 | |
| CN111547910A (zh) | 一种水资源再利用的污水处理装置 | |
| CN113754138A (zh) | 一种电催化感应电芬顿-膜集成处理含抗生素废水的方法 | |
| CN217780957U (zh) | 一种基于分质处理的紫外协同臭氧催化氧化水处理装置 | |
| CN203999231U (zh) | 一种光催化超滤组合净水机 | |
| CN217264974U (zh) | 一种电化学-臭氧氧化处理焦化废水装置 | |
| CN106629986A (zh) | 一种深度消毒与灭藻设备 | |
| CN110921980B (zh) | 一种电化学强化臭氧-生物活性炭水处理设备及利用其处理水的方法 | |
| CN213231883U (zh) | 一种基于物理吸附耦合光芬顿氧化技术处理废水的装置 | |
| CN213506388U (zh) | 一种污水处理提标装置 | |
| CN113735340A (zh) | 废水多重内循环可控电解耦合氧化处理装置 | |
| CN207227207U (zh) | 一种集成一体化污水处理设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Dai Jie Inventor after: Sun Meixiang Inventor after: Chen Lijun Inventor after: Liu Huiying Inventor after: Hu Yaodi Inventor after: Liu Song Inventor after: Zhou Weiqiang Inventor before: Dai Jie Inventor before: Sun Meixiang Inventor before: Liu Huiying Inventor before: Hu Yaodi Inventor before: Liu Song Inventor before: Zhou Weiqiang |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210824 Address after: 434199 building 01, East Ring Road, industrial park, Jiangling County, Jingzhou City, Hubei Province Patentee after: Hubei Mengchuang Biotechnology Co.,Ltd. Address before: 434023 No. 1 South Ring Road, Hubei, Jingzhou Patentee before: Yangtze University |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CI03 | Correction of invention patent |
Correction item: transfer of patent right Correct: Hubei Mengchuang Biotechnology Co.,Ltd. False: Hubei Mengchuang Biotechnology Co.,Ltd. Number: 36-02 Volume: 37 |
|
| CI03 | Correction of invention patent | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180921 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |