CN113666586A - 一种集成电催化污水处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成电催化污水处理设备，包括：壳体、电催化反应装置、潜污泵、射流器和生物绳；壳体内依次设有混合区、生物反应区、导流区和沉淀区；电催化反应装置设置于混合区内，潜污泵、射流器和生物绳设置于生物反应区内。本设备是集活性污泥法与生物膜法及电催化法于一体的污水处理技术，将好氧反应、缺氧反应、厌氧反应和电催化反应集合在同一个反应器内完成；结构紧凑、占地面积小、污泥产量少，具有优异的脱氮除磷效果，在处理污水的过程中不需要添加化学药剂，是一种环境友好技术，并实现出水最高可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，特别涉及一种集成电催化污水处理设备。
背景技术
我国一半以上的人口分布在城市郊区和农村地区，这些地区人口密度不高，污水收集管网延伸到这些地区的建设效益太低，发展小微型污水处理更具现实意义。
因此，如何在产生污水的源头就对污水进行就地处理，解决人口密度低的地区，如城市郊区、农村地区、旅游景点、别墅、农家乐等地区污水收集难、污水收集管网建设成本高、效益低的困难，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种集成电催化污水处理设备，结构紧凑、占地面积小、污泥产量少，且无需添加化学药剂。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种集成电催化污水处理设备，包括：壳体、电催化反应装置、潜污泵、射流器和生物绳；
壳体内依次设有混合区、生物反应区、导流区和沉淀区；
电催化反应装置设置于混合区内，潜污泵、射流器和生物绳设置于生物反应区内。
优选地，还包括：设置于生物反应区和导流区之间的第二隔板；
第二隔板开设有通孔；
导流区的底部与沉淀区的底部连通。
优选地，壳体在导流区和沉淀区的下方设有斜板，斜板朝向生物反应区倾斜；
生物反应区的底部与导流区的底部连通。
优选地，壳体在混合区开设有进水口，在沉淀区开设有出水口。
优选地，生物绳的材料为聚丙烯纤维。
优选地，电催化反应装置包括：电极板、直流电源、电解填料和承载箱体；
电极板包括：正极板和负极板；正极板与直流电源的正极输出端相连，负极板与直流电源的负极输出端相连；正极板和负极板在承载箱体内沿液体流动方向交替间隔安装；
电解填料设置于相邻的正极板和负极板之间。
优选地，正极板和负极板分别开设有过水孔；
相邻正极板和负极板的过水孔错开设置。
优选地，电解填料成串状设置于相邻的正极板和负极板之间。
优选地承载箱体还设置有沉淀区，沉淀区位于电极板的下游；
沉淀区溢流连接于承载箱体的出水口。
优选地，还包括：格栅井和消毒池；
格栅井的出水口与壳体的进水口相连；壳体的出水口与消毒池的进水口相连。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的集成电催化污水处理设备，采用接触氧化法对A2O工艺进行改良，并集成电催化反应装置，使得碳化反应、硝化反应、反硝化反应在同一区域内的不同空间、不同时段有序进行，降解有机物的同时，高效脱氮。内部集成的电催化反应装置，能量效率高，反应条件温和，其产生的多种强氧化性物质和金属离子，强氧化性物质与水体中的污染物发生快速氧化反应，金属离子形成电絮凝，加速沉淀，从而将污染物分解和沉淀去除兼具絮凝沉淀作用。
与其他处理工艺相比，本发明具有优异的脱氮除磷效果，在处理污水的过程中不需要添加化学药剂，是一种环境友好技术，并实现出水最高可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的附图。
图1为本发明实施例提供的集成电催化污水处理设备的结构示意图；
图2a为本发明实施例提供的电催化反应装置200的正视结构示意图；
图2b为本发明实施例提供的电催化反应装置200的俯视结构示意图；
图3a为本发明实施例提供的电催化反应装置200的剖面结构示意图；
图3b为本发明实施例提供的电极板的结构示意图；
图4为本发明提供的第一个实施例中集成电催化污水处理设备的水利流程图；
图5为本发明提供的第二个实施例中集成电催化污水处理设备的水利流程图。
其中，100为壳体，110为进水口，120为出水口，130为斜版；
200为电催化反应装置；210为电极板，211为正极板，212为负极板，213为过气孔；220为直流电源，221为负极输出端，222为正极输出端；230为电解填料；240为承载箱体，241为出水口；
300为潜污泵，400为射流器，500为pe软管，600为第一隔板，700为第二隔板，800为第三隔板；
T1为格栅井，T2为JBR设备，T3为生态床，T4为消毒池，W为重力污水管，YW为压力污水管，Wq为处理后清水管；
Ⅰ为混合区，Ⅱ为生物反应区，Ⅲ为导流区，Ⅳ为沉淀区。
具体实施方式
本发明公开了一种集成电催化污水处理设备，可进行同步硝化反硝化反应，电催化过程中产生氧化性极强的·OH和H2O2和金属离子，·OH和H2O2可将多种污染物氧化分解，金属离子形成电絮凝，加速沉淀，从而将污染物分解和沉淀去除。该设备结构紧凑、占地面积小、污泥产量少，且无需添加化学药剂，出水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准。
下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的集成电催化污水处理设备，包括：壳体100、电催化反应装置200、潜污泵300、射流器400和生物绳(图中未示出)；其结构可以参照图1所示；
其中，壳体100内依次设有混合区Ⅰ、生物反应区Ⅱ、导流区Ⅲ和沉淀区Ⅳ；
电催化反应装置200设置于混合区Ⅰ内，潜污泵300、射流器400和生物绳设置于生物反应区Ⅱ内。
从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的集成电催化污水处理设备，污水从进水口110进入混合区Ⅰ，该混合区Ⅰ具有混匀水质、调节水量的功能，污水经混匀调节后自流进入电催化反应装置200，经电催化反应净化后进入生物反应区Ⅱ，经生物反应区Ⅱ进行生化净化之后进入导流区Ⅲ，而后进入沉淀区Ⅳ进行泥水分离，最后从出水口120排出系统外。本设备是集活性污泥法与生物膜法及电催化法于一体的污水处理技术，将好氧反应、缺氧反应、厌氧反应和电催化反应集合在同一个反应器内完成；结构紧凑、占地面积小、污泥产量少，具有优异的脱氮除磷效果，在处理污水的过程中不需要添加化学药剂，是一种环境友好技术，并实现出水最高可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准。
本发明实施例提供的集成电催化污水处理设备，还包括：设置于生物反应区Ⅱ和导流区Ⅲ之间的第二隔板700；
第二隔板700开设有通孔，以便于实现生物反应区Ⅱ与导流区Ⅲ的连通；
导流区Ⅲ的底部与沉淀区Ⅳ的底部连通，具体可在之间设置第三隔板800。
进一步的，壳体100在导流区Ⅲ和沉淀区Ⅳ的下方设有斜板130，斜板130朝向生物反应区Ⅱ倾斜；
生物反应区Ⅱ的底部与导流区Ⅲ的底部连通。本方案如此设计，以使得流入沉淀区Ⅳ底部的污泥回流至生物反应区Ⅱ的底部，便于污泥的统一排放，也就是实现了污泥依靠自重自动回流的效果，不仅精简了设备的内部结构，而且还节省安装污泥回流泵的成本。当然，生物反应区Ⅱ底部设有排泥管。
具体的，壳体100在混合区Ⅰ的进水侧(图1左侧)开设有进水口110，在沉淀区Ⅳ的出水侧(图1右侧)开设有出水口120。
作为优选，生物绳的材料为聚丙烯纤维，其老化生物膜可以自动代谢更生的高效生物填料。
本发明实施例提供的电催化反应装置200，包括：电极板210、直流电源220、电解填料230和承载箱体240；其结构可以参照图2a和图2b所示；
其中，电极板210包括：正极板211和负极板212；正极板211与直流电源220的正极输出端222相连，负极板212与直流电源220的负极输出端221相连；正极板211和负极板212在承载箱体240内沿液体流动方向交替间隔安装；
电解填料230设置于相邻的正极板211和负极板212之间。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的电催化反应装置200，污水从前端进入装置内部，顺着电极板流动，与电极板210和电解填料230充分接触，在电催化的条件下，反应体系中产生多种强氧化性物质和金属离子，强氧化性物质与水体中的污染物发生快速氧化反应，金属离子形成电絮凝，加速沉淀，从而将污染物分解和沉淀去除。经过充分的电催化反应净化之后，从后端排出。
作为优选，正极板211和负极板212分别开设有过水孔213；
相邻正极板211和负极板212的过水孔213错开设置，使得水体顺着电极板210形成环形流动，延长接触时间，提高氧化反应效果。
具体的，相邻正极板211和负极板212的过水孔213分别位于沿水平方向的两侧，使过水孔位213于液体流动方向的左右两侧。其结构可以参照图3a和图3b所示。
进一步的，过水孔213的数量为多列，且相邻两列过水孔213的高度均不同。如此设置，可促进液体在流动过程中的充分混合。
在本实施例中，承载箱体240的内壁用于固定电极板210的卡槽。电极板210的侧边设有过水孔213，相邻的两片电极板210反向安装，从而实现上述错开结构，另外可拆卸结构便于维护。
作为优选，正极板211为金属极板，金属电极材料具有良好的导电性、催化活性，在电催化的条件下，反应体系中产生多种强氧化性物质和金属离子；
和/或负极板212为石墨极板。
进一步的，电解填料230成串状设置于相邻的正极板211和负极板212之间，以缩短填充材料的间距，从而增大物质的传质速度，提高电流效率从而有效的提高有机物的降解效率。进一步的，多个串状的电解填料230构成片状，与电极板210形状匹配。
具体的，电解填料230为铁碳填料。铁碳填料由铁或其他金属与碳高温烧结而成，在极板电场的作用下，其自身会产生电位差，从而形成无数个微电池系统，阳极产生的Fe2+具有较强的还原能力，可使有机物发生断链、开环等作用。Fe2+氧化成Fe3+，Fe2+和Fe3+都是良好的絮凝剂，对微小颗粒及有机高分子具有很强的吸附-凝聚作用。
承载箱体240可由多种材料制成，制作及安装简便，如有机玻璃、塑料或钢板等。
在本实施例中，承载箱体240还设置有沉淀区，该沉淀区位于电极板210的下游；污水从前端进入装置内部，经过电极板210和电解填料230所在的电催化区，溢流进入沉淀区；
沉淀区溢流连接于承载箱体240的出水口241。
下面结合具体实施例对本方案作进一步介绍：
电催化反应装置200由金属极板、石墨极板、直流电源、铁碳填料、承载的箱体等组成。金属电极材料具有良好的导电性、催化活性，在电催化的条件下，反应体系中产生多种强氧化性物质和金属离子，强氧化性物质与水体中的污染物发生快速氧化反应，金属离子形成电絮凝，加速沉淀，从而将污染物分解和沉淀去除。
直流电源输出电压、电流可调，为运行工艺增加灵活性，有短路、过热、过压、过载等多重保护，安全可靠。
铁碳填料由铁或其他金属与碳高温烧结而成，在极板电场的作用下，其自身会产生电位差，从而形成无数个微电池系统，阳极产生的Fe2+具有较强的还原能力，可使有机物发生断链、开环等作用。Fe2+氧化成Fe3+，Fe2+和Fe3+都是良好的絮凝剂，对微小颗粒及有机高分子具有很强的吸附-凝聚作用。
本发明提供的一种电催化反应装置200，结构简单，运行工艺灵活，可控制性强、易于自动化。生化法难以处理的工业造纸污水、电镀污水、酸性污水、养殖污水等，本发明均有较好的处理效果。
与现有的电化学法处理设备相比，本发明的装置具有更高的面体比，且因填充材料间距小而增大物质的传质速度，提高电流效率从而有效的提高有机物的降解效率。设备相对简单、紧凑，占地面积小，填料长时间不需要再生处理，操作费用低，易于控制，便于实现工业化。运行使用时无需添加化学药剂，后处理简单，没有或很少产生二次污染。
一种电催化反应装置200由金属电极板、石墨电极板、直流电源、铁碳填料、承载箱体组成，承载箱体的内部安装金属电极板、石墨电极板和铁碳填料，箱体内壁上设有卡槽便于固定电极板。电极板的侧边设有过水孔，相邻的两片电极板反向安装，使过水孔位于不同的两侧，水体顺着电极板形成环形流动。
污水从前端进入装置内部，顺着电极板流动，与电极板和铁碳填料充分接触，在电催化的条件下，反应体系中产生多种强氧化性物质和金属离子，强氧化性物质与水体中的污染物发生快速氧化反应，金属离子形成电絮凝，加速沉淀，从而将污染物分解和沉淀去除。经过充分的电催化反应净化之后，从后端溢流排出。
综上所述，本电催化反应装置200拟保护的创新点：
1、金属极板、石墨极板和铁碳填料的结合应用，在空间分布上将三者合理组合。
2、设备结构简单，工艺设计灵活，可单独使用，也可与其他设备并行使用或集成至其他污水处理设备的内部。
3、运行工艺灵活，可根据不同的水质、水量，调整电源输出电压、输出功率等，做到高效节能。
4、设备承载箱体可由多种材料制成，制作及安装简便。
5、可根据不同类型的来水水质，如生活污水、工业污水、养殖污水等，选用不同的极板材料。
本发明实施例提供的集成电催化污水处理设备，还包括：格栅井T1和消毒池T4；其结构可以参照图4所示；
格栅井T1的出水口与壳体100的进水口110相连；壳体100的出水口120与消毒池T4的进水口相连。
其中，本装置工艺处理流程说明如下：
污水进入格栅井T1，去除水中漂浮物和较大的颗粒杂质(沉砂)，再经提升泵进入JBR设备T2处理，出水消毒后达标排放。
从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的集成电催化污水处理设备，通过格栅井、JBR设备和消毒池的依次连接设计，可实现了污水的除杂、净化和消毒的过程，从而可有效保证了污水的净化处理效果。
在本方案中，本发明实施例提供的微型集成JBR生物膜污水处理装置还包括生态床T3；其结构可以参照图5所示；
生态床T3的进水口与JBR设备T2的出水口相连，出水口与消毒池T4的进水口相连。本方案如此设计，可实现污水的进一步深化处理，有助于进一步提高了污水的净化处理效果。
下面结合具体实施例对本方案作进一步介绍：
本发明实施例提供的集成电催化污水处理设备，是一种微型JBR集成电催化一体化设备，包括：混合区、生物反应区、导流区、沉淀区共四个区域，以及核心部件电催化反应装置、MFSJ射流曝气器、潜水泵、高效生物填料。是集活性污泥法与生物膜法及电催化法于一体的污水处理技术。将好氧反应、缺氧反应、厌氧反应和电催化反应集合在同一个反应器内完成。
采用自主研发的多功能射流器为供氧与搅拌混合设备，提高氧的传质效果，强化生物化学反应过程。采用比表面积大，污水处理专用，且老化生物膜可以自动代谢更生的高效生物填料，使生物反应区的活性生物总量保持相对稳定。
本发明的微型JBR集成电催化一体化设备，可进行同步硝化反硝化反应，电催化过程中产生氧化性极强的·OH和H2O2和金属离子，·OH和H2O2可将多种污染物氧化分解，金属离子形成电絮凝，加速沉淀，从而将污染物分解和沉淀去除。
微型JBR集成电催化一体化设备结构紧凑、占地面积小、污泥产量少，且无需添加化学药剂，出水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准。
如图所示：微型JBR集成电催化一体化设备包括：混合区、生物反应区、导流区、沉淀区共四个区域，以及核心部件电催化反应装置、MFSJ射流曝气器、潜水泵、高效生物填料。所述混合区将生活废水管接入，且接收化粪区的上清液，浮球保证进入生物反应区的水量恒定为设计流量，pe软管将混合水送入生物反应区；所述的生物反应区接收混合区来水，内置MFSJ型射流器、潜水泵及生物填料；所述潜水泵出水管连接MFSJ型射流器进水口；所述MFSJ型射流器外接一级进气管，进气管顶接电磁阀。所述导流区过渡生物反应区出水，起到导流、沉降部分活性污泥、降低出水流速的作用；所述沉淀区接收生物反应区出水，沉淀区底部设有50°斜板，避免污泥堵塞，靠近上部设出水堰与出水管相接。
综上所述，本发明实施例公开了一种集成电催化污水处理设备，主体结构采用PP+PE等复合新材料压制而成，可地埋。内部安装有电催化反应装置、高效生物填料、MFSJ射流曝气器、潜污泵等主要部件。污水从进水口进入混合区，混合区具有混匀水质、调节水量的功能，污水经混匀调节后自流进入电催化反应装置，经电催化反应净化后进入生物反应区，经生物反应区进行生化净化之后进入导流区，而后进入沉淀区进行泥水分离，最后从出水口排出系统外。
本发明创造拟保护的创新点：
1、活性污泥法与接触氧化法及电催化法的结合。
2、集成电催化反应装置的一体化设备。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种集成电催化污水处理设备，其特征在于，包括：壳体(100)、电催化反应装置(200)、潜污泵(300)、射流器(400)和生物绳；
所述壳体(100)内依次设有混合区(Ⅰ)、生物反应区(Ⅱ)、导流区(Ⅲ)和沉淀区(Ⅳ)；
所述电催化反应装置(200)设置于所述混合区(Ⅰ)内，所述潜污泵(300)、所述射流器(400)和所述生物绳设置于所述生物反应区(Ⅱ)内。
2.根据权利要求1所述的集成电催化污水处理设备，其特征在于，还包括：设置于所述生物反应区(Ⅱ)和所述导流区(Ⅲ)之间的第二隔板(700)；
所述第二隔板(700)开设有通孔；
所述导流区(Ⅲ)的底部与所述沉淀区(Ⅳ)的底部连通。
3.根据权利要求2所述的集成电催化污水处理设备，其特征在于，所述壳体(100)在所述导流区(Ⅲ)和所述沉淀区(Ⅳ)的下方设有斜板(130)，所述斜板(130)朝向所述生物反应区(Ⅱ)倾斜；
所述生物反应区(Ⅱ)的底部与所述导流区(Ⅲ)的底部连通。
4.根据权利要求1所述的集成电催化污水处理设备，其特征在于，所述壳体(100)在所述混合区(Ⅰ)开设有进水口(110)，在所述沉淀区(Ⅳ)开设有出水口(120)。
5.根据权利要求1所述的集成电催化污水处理设备，其特征在于，所述生物绳的材料为聚丙烯纤维。
6.根据权利要求1所述的集成电催化污水处理设备，其特征在于，所述电催化反应装置(200)包括：电极板(210)、直流电源(220)、电解填料(230)和承载箱体(240)；
所述电极板(210)包括：正极板(211)和负极板(212)；所述正极板(211)与所述直流电源(220)的正极输出端(222)相连，所述负极板(212)与所述直流电源(220)的负极输出端(221)相连；所述正极板(211)和所述负极板(212)在所述承载箱体(240)内沿液体流动方向交替间隔安装；
所述电解填料(230)设置于相邻的所述正极板(211)和所述负极板(212)之间。
7.根据权利要求6所述的集成电催化污水处理设备，其特征在于，所述正极板(211)和所述负极板(212)分别开设有过水孔(213)；
相邻所述正极板(211)和所述负极板(212)的过水孔(213)错开设置。
8.根据权利要求6所述的集成电催化污水处理设备，其特征在于，所述电解填料(230)成串状设置于相邻的所述正极板(211)和所述负极板(212)之间。
9.根据权利要求6所述的集成电催化污水处理设备，其特征在于，所述承载箱体(240)还设置有沉淀区，所述沉淀区位于所述电极板(210)的下游；
所述沉淀区溢流连接于所述承载箱体(240)的出水口(241)。
10.根据权利要求1所述的集成电催化污水处理设备，其特征在于，还包括：格栅井(T1)和消毒池(T4)；
所述格栅井(T1)的出水口与所述壳体(100)的进水口(110)相连；所述壳体(100)的出水口(120)与所述消毒池(T4)的进水口相连。
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Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1935690A (zh) * | 2006-10-23 | 2007-03-28 | 哈尔滨工业大学 | 复合式微电解/生物膜反应装置及其处理污水的方法 |
| CN202643385U (zh) * | 2012-06-27 | 2013-01-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 电解催化氧化废水的处理装置 |
| CN105502762A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-04-20 | 南京中创水务集团股份有限公司 | 多循环氧化复合水解酸化反应装置 |
| CN205472824U (zh) * | 2016-03-30 | 2016-08-17 | 武汉紫光能控科技有限公司 | 一种处理分散型生活污水的电解除磷装置 |
| CN106904695A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-06-30 | 宜兴市创新环保有限公司 | 一种地埋式强化净水微电解装置 |
| CN109970198A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-05 | 海南天鸿市政设计股份有限公司 | 利用大口径污水干管道处理污水的装置及污水处理方法 |
| CN209537057U (zh) * | 2019-01-30 | 2019-10-25 | 北京今大禹环境技术股份有限公司 | 一种推流式电催化氧化装置 |
| CN110436580A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-11-12 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 水处理用电化学处理一体化装置 |
| CN209797550U (zh) * | 2019-03-19 | 2019-12-17 | 南京信息工程大学 | 一种电解-微电解复合污水净化器 |
| CN209957439U (zh) * | 2019-03-29 | 2020-01-17 | 泽润环境科技(广东)有限公司 | 一种电催化微电解装置 |
| CN210595684U (zh) * | 2019-07-25 | 2020-05-22 | 深圳市华清节能环境科技有限公司 | 一种渗滤液处理集成化设备 |
| CN212476449U (zh) * | 2020-04-15 | 2021-02-05 | 甘肃兰菲环保科技有限公司 | 一种针对渗入养殖和工业废水的一体化生活污水处理设备 |
| CN113321374A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-31 | 海南天鸿市政设计股份有限公司 | 微型集成jbr污水处理一体化设备 |
-
2021
- 2021-09-09 CN CN202111055119.5A patent/CN113666586A/zh active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1935690A (zh) * | 2006-10-23 | 2007-03-28 | 哈尔滨工业大学 | 复合式微电解/生物膜反应装置及其处理污水的方法 |
| CN202643385U (zh) * | 2012-06-27 | 2013-01-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 电解催化氧化废水的处理装置 |
| CN105502762A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-04-20 | 南京中创水务集团股份有限公司 | 多循环氧化复合水解酸化反应装置 |
| CN205472824U (zh) * | 2016-03-30 | 2016-08-17 | 武汉紫光能控科技有限公司 | 一种处理分散型生活污水的电解除磷装置 |
| CN106904695A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-06-30 | 宜兴市创新环保有限公司 | 一种地埋式强化净水微电解装置 |
| CN209537057U (zh) * | 2019-01-30 | 2019-10-25 | 北京今大禹环境技术股份有限公司 | 一种推流式电催化氧化装置 |
| CN209797550U (zh) * | 2019-03-19 | 2019-12-17 | 南京信息工程大学 | 一种电解-微电解复合污水净化器 |
| CN209957439U (zh) * | 2019-03-29 | 2020-01-17 | 泽润环境科技(广东)有限公司 | 一种电催化微电解装置 |
| CN109970198A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-05 | 海南天鸿市政设计股份有限公司 | 利用大口径污水干管道处理污水的装置及污水处理方法 |
| CN210595684U (zh) * | 2019-07-25 | 2020-05-22 | 深圳市华清节能环境科技有限公司 | 一种渗滤液处理集成化设备 |
| CN110436580A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-11-12 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 水处理用电化学处理一体化装置 |
| CN212476449U (zh) * | 2020-04-15 | 2021-02-05 | 甘肃兰菲环保科技有限公司 | 一种针对渗入养殖和工业废水的一体化生活污水处理设备 |
| CN113321374A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-31 | 海南天鸿市政设计股份有限公司 | 微型集成jbr污水处理一体化设备 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 曾郴林 等主编: "《微电解法处理难降解有机废水的理论与实例分析》", 31 October 2017, pages: 80 - 81 * |
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