CN111875131A - 一种UV光解-Me微电解-Ee电解联用催化氧化处理废水废液系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种UV光解‑Me微电解‑Ee电解联用催化氧化处理废水废液系统，包括酸液槽、光解微电解耦合处理装置、储液池、电化学催化氧化处理装置、过滤器和碱液槽。系统将光解和微电解处理耦合在一个处理装置中，充分发挥二者的协同作用，在避免微电解填料板结的同时能够简化处理装置，提高废水处理效果，并且将光解、微电解耦合装置与电解催化氧化联用，能够处理各种成分复杂的废水，具有广泛的适用性，不需要和生化反应联用，即能够达到良好的处理效果。
Description
技术领域
本发明涉及环保领域，具体为一种UV光解-Me微电解-Ee电解联用催化氧化处理废水废液系统。
背景技术
光催化反应是利用光能进行物质转化的一种方式，是反应物在光和催化剂同时作用下所进行的化学反应。且光催化技术具有一些与其他常规污染治理技术不同的特性。与传统的化学氧化法、高温焚烧法和生物降解法相比，光催化技术不仅有速度快、无选择性、降解完全等优点，而且反应条件温和，无二次污染，因而成为污染物处理和空气净化等领域可能广泛应用的新技术。
微电解法的特点是作用机制多、协同性强、综合效果好、脱色效果尤其明显，操作简便、运行费用低，其COD去除率可达20％-60％，脱色率在50％-96％。但微电解处理法在实际运行中由于反应过程中会生成铁的氧化物、铁的氢氧化物等，这些物质的絮凝效果很好，能够吸附废水中的有机物形成较大颗粒，在重力作用下聚集在微电解填料的表面，从而导致填料的板结和钝化，使其无法进行有效的原电池反应，导致废水的处理效果下降、填料的利用率降低。
电解法是废水中的电解质在直流电的作用下发生电化学反应而得到净化的过程，接通直流电源后，在电场力的作用下，废水中的正、负离子则分别向二极移动，并在电极表面发生氧化还原反应，生成不溶于水的沉淀或气体从水中分离出来，从而降低了废水中有害物的浓度或是将其转化为无毒或低毒物质。电解法主要适用于处理含重金属离子、含油废水的脱色。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种UV光解-Me微电解-Ee电解联用催化氧化处理废水废液系统，将光解和微电解处理耦合在一个处理装置中，充分发挥二者的协同作用，在避免微电解填料板结的同时能够简化处理装置，提高废水处理效果，并且将光解、微电解耦合装置与电解催化氧化联用，能够处理各种成分复杂的废水，具有广泛的适用性。不需要和生化反应联用，即能够达到良好的处理效果。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种UV光解-Me微电解-Ee电解联用催化氧化处理废水废液系统，其特征在于系统包括光解、微电解耦合处理装置和电化学催化氧化处理装置，所述光解、微电解耦合处理装置包括透明反应罐罐体、紫外灯、上盖板、光催化剂陶瓷负载柱、滤板、微电解填料和循环回流管，所述透明反应罐罐体被滤板分隔为上腔体和下腔体，废液在所述上腔体中进行光解和微电解处理，处理后的液体经滤板进入下腔体，下腔体中的液体经循环回流管回流至上腔体进行循环处理，直至下腔体中的液体达到处理要求，所述光催化剂陶瓷负载柱上端固定在上盖板上，柱体下端套设有软硅胶刮片，所述上盖板相对于罐体能够转动，上盖板转动时带动光催化剂陶瓷负载柱在反应罐中转动，进而搅动微电解填料，转动的同时所述光催化剂负载柱下端的软硅胶片刮扫滤板表面。
进一步的，所述光催化剂陶瓷负载柱为蜂窝状陶瓷负载柱，其上负载有纳米二氧化钛颗粒。
进一步的，所述光催化剂陶瓷负载柱是将清洁后的蜂窝状陶瓷负载柱浸渍在配制好的钛酸丁酯溶液中经过干燥、烧结制备而成。
进一步的，所述光催化剂陶瓷负载柱至少为3根。
进一步的，所述透明反应罐罐体为空心圆柱体罐体，其横截面为圆环状，所述紫外灯安装在空心圆柱体罐体中心处。
进一步的，所述紫外灯为多个，分别安装在空心圆柱体罐体中心处和环设在圆柱体外围。
进一步的，所述微电解填料为铁屑和颗粒碳混合物或LAT-T型微电解填料。
进一步的，所述滤板为可更换滤板，滤板的孔径可通过更换滤板进行调节。
进一步的，废液进液口连接在所述上腔体上部，出液口连接在所述下腔体下部。
进一步的，所述废水废液系统由酸液槽、光解微电解耦合处理装置、储液池、电化学催化氧化处理装置、过滤器顺次连接而成，系统还设置有碱液槽，碱液通过碱液槽流入储液池中。
本发明的有益效果是：
1、光催化剂陶瓷负载柱在反应罐中转动，液体在反应罐中形成涡流，并且通过多根柱体的转动可形成无数微小的涡流，不但光催化剂陶瓷负载柱本身能够和待处理液体充分接触，微电解填料也被搅动起来悬浮在待处理液体中，反应时和废液充分接触的同时也能够避免填料的板结和钝化。
2、光催化剂陶瓷负载柱下端套设有软硅胶刮片，柱体转动的同时刮扫滤板的表面，能够有效避免絮凝物的沉淀导致的微电解填料板结钝化。
3、将光催化和微电解耦合起来具有协同作用，能够在很大程度上提高反应处理效果。光催化反应在进行时，在光照下，当能量等于或大于二氧化钛禁带宽度的光照射半导体时，光激发电子跃迁到导带，形成导带电子，同时在价带上留下空穴，光生空穴具有很强的得电子能力，具有强氧化性，分布在二氧化钛表面的光生空穴可以将吸附在二氧化钛表面的氢氧根和水分子氧化成·OH，·OH具有极强的氧化性，将污染物氧化并降解为无害物质，而微电解过程中，微电解填料中的铁微电解产生的Fe2+和Fe3+可与光催化反应中产生的·OH组成 Fenton试剂，除了各自的催化降解和微电解作用之外，由于产生了Fenton氧化作用，可以强化有机污染物的降解，并且将光催化和微电解耦合在一个处理装置中能够简化处理系统、提高生产效率。
4、光解、微电解耦合装置与电解催化氧化联用，能够处理各种成分复杂的废水，具有广泛的适用性。不需要和生化反应联用，即能够达到良好的处理效果。
附图说明
图1为废水废液系统示意图；
图2为光解、微电解耦合处理装置示意图；
图3为光解、微电解耦合处理装置剖面图；
图中，1-酸液槽，2-光解、微电解耦合处理装置，3-碱液池，4-储液池，5-电化学催化氧化处理装置，6-过滤器，7-紫外灯，8-光催化剂陶瓷负载柱，9-透明反应罐罐体，10-循环回流管，11-微电解填料，12-滤板，13-上腔体，14-下腔体，15-上盖板。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
废水废液系统由酸液槽1、光解微电解耦合处理装置2、储液池4、电化学催化氧化处理装置5、过滤器5顺次连接而成，待处理废水废液从光解微电解耦合处理装置2进入，碱液槽3中储有碱液，碱液进入储液池4中可以调节处理水的酸碱度。光解、微电解耦合处理装置2包括透明反应罐罐体9、紫外灯7、上盖板15、光催化剂陶瓷负载柱8、滤板12、微电解填料11和循环回流管10，光催化剂陶瓷负载柱8为蜂窝状陶瓷负载柱，其上负载有纳米二氧化钛颗粒，是将清洁后的蜂窝状陶瓷负载柱浸渍在配制好的钛酸丁酯溶液中经过干燥、烧结制备而成。光催化剂陶瓷负载柱为5根，均匀环设并可拆卸地连接在上盖板15上。透明反应罐罐体9为空心圆柱体罐体，其横截面为圆环状，所述紫外灯7安装在空心圆柱体罐体中心处。微电解填料11为LAT-T型微电解填料所述透明反应罐罐体被滤板12分隔为上腔体 13和下腔体14，废液在所述上腔体13中进行光解和微电解处理，处理后的液体经滤板进入下腔体14，下腔体中的液体经循环回流管回流至上腔体进行循环处理，直至下腔体中的液体达到处理要求，所述光催化剂陶瓷负载柱8上端固定在上盖板15上，柱体下端套设有软硅胶刮片，所述上盖板15相对于罐体9能够转动，上盖板15转动时带动光催化剂陶瓷负载柱8 在反应罐中转动，进而搅动微电解填料11，转动的同时所述光催化剂负载柱8下端的软硅胶片刮扫滤板表面。滤板为可更换滤板，光解、微电解耦合处理装置进液口连接在所述上腔体13上部，出液口连接在所述下腔体14下部。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种UV光解-Me微电解-Ee电解联用催化氧化处理废水废液系统，其特征在于系统包括光解、微电解耦合处理装置和电化学催化氧化处理装置，所述光解、微电解耦合处理装置包括透明反应罐罐体、紫外灯、上盖板、光催化剂陶瓷负载柱、滤板、微电解填料和循环回流管，所述透明反应罐罐体被滤板分隔为上腔体和下腔体，废液在所述上腔体中进行光解和微电解处理，处理后的液体经滤板进入下腔体，下腔体中的液体经循环回流管回流至上腔体进行循环处理，直至下腔体中的液体达到处理要求，所述光催化剂陶瓷负载柱上端固定在上盖板上，柱体下端套设有软硅胶刮片，所述上盖板相对于罐体能够转动，上盖板转动时带动光催化剂陶瓷负载柱在反应罐中转动，进而搅动微电解填料，转动的同时所述光催化剂负载柱下端的软硅胶片刮扫滤板表面。
2.根据权利要求1所述的一种处理废水废液系统，其特征在于，所述光催化剂陶瓷负载柱为蜂窝状陶瓷负载柱，其上负载有纳米二氧化钛颗粒。
3.根据权利要求2所述的一种处理废水废液系统，其特征在于，所述光催化剂陶瓷负载柱是将清洁后的蜂窝状陶瓷负载柱浸渍在配制好的钛酸丁酯溶液中经过干燥、烧结制备而成。
4.根据权利要求1-3之一所述的一种处理废水废液系统，其特征在于，所述光催化剂陶瓷负载柱至少为3根。
5.根据权利要求1所述的一种处理废水废液系统，其特征在于，所述透明反应罐罐体为空心圆柱体罐体，其横截面为圆环状，所述紫外灯安装在空心圆柱体罐体中心处。
6.根据权利要求5所述的一种处理废水废液系统，其特征在于，所述紫外灯为多个，分别安装在空心圆柱体罐体中心处和环设在圆柱体外围。
7.根据权利要求1所述的一种处理废水废液系统，其特征在于，所述微电解填料为铁屑和颗粒碳混合物或LAT-T型微电解填料。
8.根据权利要求1所述的一种处理废水废液系统，其特征在于，所述滤板为可更换滤板，滤板的孔径可通过更换滤板进行调节。
9.根据权利要求1所述的一种处理废水废液系统，其特征在于，废液进液口连接在所述上腔体上部，出液口连接在所述下腔体下部。
10.根据权利要求1所述的一种处理废水废液系统，其特征在于，所述废水废液系统由酸液槽、光解微电解耦合处理装置、储液池、电化学催化氧化处理装置、过滤器顺次连接而成，系统还设置有碱液槽，碱液通过碱液槽流入储液池中。
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