CN204873961U - 一种磁性催化-电芬顿反应装置 - Google Patents

一种磁性催化-电芬顿反应装置 Download PDF

Info

Publication number
CN204873961U
CN204873961U CN201520377073.2U CN201520377073U CN204873961U CN 204873961 U CN204873961 U CN 204873961U CN 201520377073 U CN201520377073 U CN 201520377073U CN 204873961 U CN204873961 U CN 204873961U
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic
fenton reaction
catalysis
electro
waste 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.)
Active
Application number
CN201520377073.2U
Other languages
English (en)
Inventor
殷衡
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.)
Yin Heng
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to CN201520377073.2U priority Critical patent/CN204873961U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN204873961U publication Critical patent/CN204873961U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

本实用新型所述的一种磁性催化-电芬顿反应装置，属于工业废水处理技术领域。本实用新型将磁性催化与电芬顿反应相结合，共同作用于高浓度难降解工业废水，能够有效处理钢铁行业、电镀行业、化工行业等含磁性废水。对于非磁性的工业废水，可以向废水中先投加磁种，构成磁性废水，然后用本工艺处理。本实用新型结构紧凑，集磁性催化反应和电芬顿反应于一体，相互协同作用，大大提高了处理高浓度难降解工业废水的能力，适用于各种工业废水的处理。

Description

一种磁性催化-电芬顿反应装置
技术领域
本实用新型涉及一种磁性催化-电芬顿反应装置，属于工业废水处理技术领域。
背景技术
高浓度难降解工业废水的处理，是目前国内外污水处理界公认的难题。此类废水具有成分复杂、色度高、毒性大、可生化性差等特点，对人们的健康和生态环境具有极大的危害。对于此类废水的处理，一般是采用生化法处理，但是由于微生物自身活性或环境限制，往往不能适应处理具有生物毒性的废水。传统高级氧化技术利用羟基自由基的强氧化还原电位(2.8V)和极强的氧化能力，处理高浓度难降解工业废水。比如传统芬顿法可以有效去除水体中的染料、酚类、芳香族胺类、多环芳香族等，是简单有效的高级氧化技术。但也存在许多不足：一方面传统芬顿反应需要将废水pH调为2.5～3.5，需要投加大量的酸；另一方面废水中需要投加大量的过氧化氢，成本高昂；另外反应器中铁屑容易板结，出水铁离子含量很高，色度较深。在传统芬顿基础上，人们开发了很多类芬顿反应工艺，其中电芬顿反应技术有较好发展前景。但由于电芬顿反应阴极材料的限制，阴极产生过氧化氢的量一直不高，限制了该技术的推广。
工业废水的污染物种类很多，对于含有磁性污染物的工业废水，比如钢铁行业、电镀行业、化工行业等，可以采用电磁的方法处理。对于非磁性的工业废水，可以先向污水中投加磁种，然后再利用电磁方法处理。本实用新型为强化电芬顿处理高浓度难降解工业废水的能力，引入电磁处理技术，提出一种磁性催化-电芬顿反应装置。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种磁性催化-电芬顿反应装置，以克服目前现有技术存在的不足。
本实用新型提供的一种磁性催化-电芬顿反应装置由磁性催化反应和电芬顿反应两部分构成，相互作用，达到强化处理高浓度难降解工业废水的能力。
磁性催化反应主要由安装于反应器两侧的磁场发生器构成。磁场发生器产生强大的磁场，磁化水体中的磁性物质，进而提高水体中的磁场梯度强度，使水体中极性和非极性分子发生裂解，使许多在常温、常压条件下不可能发生的氧化反应发生，从而降低水体的有机物。通过投加磁种可以大大提高水体中的磁场强度，对于磁性废水可以不投加或少量投机磁种，对于非磁性废水则需要投加磁种。
电芬顿反应体系中，阴极板在电流的作用下，与水体中的氧反应生成过氧化氢，然后在阳极离子的催化作用下，生成具有极强氧化能力的羟基自由基，氧化水体中的有机物。
对水体曝气，一方面可以增加水体的溶解氧含量，从而增强过氧化氢的产生效率；另一方面还可以搅动水体，使磁种与水体混合均匀。
磁性催化反应中的强变化磁场，还可以增强羟基自由基的产生效率，强化电芬顿处理废水的能力。
本实用新型所述的一种磁性催化-电芬顿反应装置包括：反应器、直流稳压电源、阳极板、阴极板、磁场发生器、微孔曝气装置、鼓风机、磁种、磁场电源、变压器、进水口、出水口、出水过滤装置、磁场测定仪。其特征在于：废水通过进水口进入反应器后，与投加的磁种充分混合，然后在反应器中发生磁性催化和电芬顿反应，处理后的水由出水口流出；电芬顿阳极板与阴极板固定在反应器中，分别与直流稳压电源正、负极相连接；磁场电源通过变压器调节电压，控制反应器周围磁场强度；出水口内壁设置出水过滤装置，防止磁种随水流流出；微孔曝气装置置于反应器底部，向反应器中曝气，增强水体溶解氧含量，提高阴极表面过氧化氢的产生效率。
本实用新型所述反应器为圆柱形钢体结构，集电芬顿反应与电磁反应于一体。
本实用新型所述阳极板为钛基镀IrO2/Ta2O5、铂(Pt)，且表面涂硅掺硼金刚石材料；阴极板为碳材料，主要由碳-聚四氟乙烯、玻璃碳、多孔石墨、活性炭纤维中的一种或几种复合构成并经过活化处理。
本实用新型所述微孔曝气装置优选膜片微孔曝气器，设置于反应器底部中间，孔径大小为80～100μm。
本实用新型所述出水口安装出水过滤装置，中间填充过滤海绵，空隙率为90％～95％。
本实用新型所述磁种优选铁粉、磁铁矿、磁-赤铁矿，优选磁种投加量为0.5～2.0g/L，优选粒径为5～15μm。
本实用新型所述磁场发生器由铜质材料构成，安装于反应器内壁，与磁场电源相连接，为磁性催化反应提供强大磁场，并磁化水体中的磁种；变压器通过磁场测定仪的数据对反应器中的磁场强度进行调节。
本实用新型所述直流稳压电源，电压为10～35V，电流5～15A；磁场电源为380V，优选磁场强度为5～20T。
本实用新型所述一种磁性催化-电芬顿反应装置优点：
1.本实用新型所述高强度磁场，能够磁化水体中的磁种，提高磁场梯度，使水体中的极性或非极性有机物发生裂解，从而使许多在常温、常压条件下不可能发生的氧化反应发生；另外高强度磁场还能够提高羟基自由基产生速率，增强电芬顿处理高浓度难降解工业废水的能力。
2.本实用新型所述磁种，在反应器中还具有三维电极作用，大大提高反应器的比表面积和电流效率，构成三维电极-电芬顿耦合工艺，提高装置处理浓度难降解工业废水的能力。
3.本实用新型装置集合电芬顿与电磁技术优点，容易实现自动化，不受自然温度影响，工作可靠，出水稳定。
附图说明
图1是本实用新型所述一种磁性催化-电芬顿反应装置的结构示意图。
该装置包括反应器1、直流稳压电源2、阳极板3、阴极板4、磁场发生器5、微孔曝气装置6、鼓风机7、磁种8、磁场电源9、变压器10、进水口11、出水口12、出水过滤装置13、磁场测定仪14。
具体实施方式
本实用新型具体实施方法如下：
污水通过进水口12进入反应器1后，将污水pH值调节至2～5，投加一定量磁种8，同时开启鼓风机7，对水体进行增氧的同时使磁种8与水体充分混合；开启直流稳压电源2，此时反应器1水体中发生电芬顿反应，阴极板4表面在电流的作用下与水体中的氧发生反应，生成过氧化氢，然后在阳极离子的催化作用下，生成羟基自由基，氧化水体中的有机物，降低废水的COD；开启磁场电源10，此时反应器1水体中发生电磁反应，磁化水体中的磁种8，通过调节变压器11，控制反应器1中的磁场强度，使水体中的极性或非极性分子发生裂解，从而使许多在常温、常压条件下不可能发生的氧化反应发生，与电芬顿反应共同作用，进一步降低废水中的COD；经过处理后的水体，从出水口13中流出，进入其他污水处理工艺。
根据以上具体实施方法，河北某农药厂的废水COD为15800mg/L，BOD为3500mg/L，油浓度为25mg/L，进入反应器后，将废水pH值调为2～3。向废水中投加的磁种8优选磁铁矿Fe3O4，粒径优选10μm以下，投加量为1.2g/L。电芬顿阳极板3、阴极板4分别采用钛基镀IrO2/Ta2O5、多孔石墨组合。微孔曝气装置6优选膜片微孔曝气器，孔径大小选用80微米。直流稳压电源2电压为10～35V，电流5～15A；磁场电源10为360V，磁场发生器5为铜质材料，优选磁场强度为10～15T。在这些参数条件下，本实用新型所述一种磁性催化-电芬顿反应装置对废水进行稳定运行处理后，出水COD为750mg/L，BOD为340mg/L，油含量为4.5mg/L。本实用新型装置对废水COD的去除率高达95％，并且废水可生化性由原来的0.22提高到0.45，处理后的废水只需要经过常规的生物处理工艺便可以达标排放。

Claims (7)

1.一种磁性催化-电芬顿反应装置，其特征在于：电芬顿阳极板与阴极板固定在反应器中，分别与直流稳压电源正、负极相连接；磁场电源通过变压器调节电压；出水口内壁设置出水过滤装置；微孔曝气装置置于反应器底部。
2.根据权利要求1所述的一种磁性催化-电芬顿反应装置，其特征在于：反应器为圆柱形钢体结构。
3.根据权利要求1所述的一种磁性催化-电芬顿反应装置，其特征在于：阳极板为钛基镀IrO2/Ta2O5、铂(Pt)，且表面涂硅掺硼金刚石材料；阴极板为碳材料，由碳-聚四氟乙烯、玻璃碳、多孔石墨、活性炭纤维中的一种或几种复合构成并经过活化处理。
4.根据权利要求1所述的一种磁性催化-电芬顿反应装置，其特征在于：磁种为铁粉、磁铁矿、磁-赤铁矿，粒径为5～15μm，磁种投加量为0.5～2.0g/L。
5.根据权利要求1所述的一种磁性催化-电芬顿反应装置，其特征在于：磁场发生器由铜质材料构成，安装于反应器内壁，与磁场电源相连接。
6.根据权利要求1所述的一种磁性催化-电芬顿反应装置，其特征在于：微孔曝气装置为膜片微孔曝气器，设置于反应器底部中间，孔径大小为80～100μm。
7.根据权利要求1所述的一种磁性催化-电芬顿反应装置，其特征在于：出水口安装出水过滤装置，中间填充过滤海绵，空隙率为90％～95％。
CN201520377073.2U 2015-06-04 2015-06-04 一种磁性催化-电芬顿反应装置 Active CN204873961U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201520377073.2U CN204873961U (zh) 2015-06-04 2015-06-04 一种磁性催化-电芬顿反应装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201520377073.2U CN204873961U (zh) 2015-06-04 2015-06-04 一种磁性催化-电芬顿反应装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN204873961U true CN204873961U (zh) 2015-12-16

Family

ID=54818359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201520377073.2U Active CN204873961U (zh) 2015-06-04 2015-06-04 一种磁性催化-电芬顿反应装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN204873961U (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105668708A (zh) * 2016-03-24 2016-06-15 大连海事大学 磁性Fe3O4颗粒耦合电芬顿反应器及使用该反应器进行分散式污水回用的处理方法
CN106430796A (zh) * 2016-10-25 2017-02-22 西安交通大学 一种原位吸附‑电催化耦合的有机废水处理体系及方法
CN108275754A (zh) * 2018-04-10 2018-07-13 佛山市万善环保科技有限公司 一种电磁场耦合电芬顿反应装置
CN108545812A (zh) * 2018-04-10 2018-09-18 佛山市万善环保科技有限公司 基于电磁场耦合光电芬顿有机废水处理装置
CN109231376A (zh) * 2018-10-24 2019-01-18 哈尔滨工业大学 一种利用电芬顿体系降解焦化废水的方法
CN110394176A (zh) * 2019-07-16 2019-11-01 兰州大学 一种非均相类芬顿催化剂的制备方法及应用

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105668708A (zh) * 2016-03-24 2016-06-15 大连海事大学 磁性Fe3O4颗粒耦合电芬顿反应器及使用该反应器进行分散式污水回用的处理方法
CN105668708B (zh) * 2016-03-24 2019-02-22 大连海事大学 磁性Fe3O4颗粒耦合电芬顿反应器及使用该反应器进行分散式污水回用的处理方法
CN106430796A (zh) * 2016-10-25 2017-02-22 西安交通大学 一种原位吸附‑电催化耦合的有机废水处理体系及方法
CN108275754A (zh) * 2018-04-10 2018-07-13 佛山市万善环保科技有限公司 一种电磁场耦合电芬顿反应装置
CN108545812A (zh) * 2018-04-10 2018-09-18 佛山市万善环保科技有限公司 基于电磁场耦合光电芬顿有机废水处理装置
CN109231376A (zh) * 2018-10-24 2019-01-18 哈尔滨工业大学 一种利用电芬顿体系降解焦化废水的方法
CN110394176A (zh) * 2019-07-16 2019-11-01 兰州大学 一种非均相类芬顿催化剂的制备方法及应用
CN110394176B (zh) * 2019-07-16 2022-02-18 兰州大学 一种非均相类芬顿催化剂的制备方法及应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204873961U (zh) 一种磁性催化-电芬顿反应装置
CN104761024B (zh) 高效多相催化氧化铁碳微电解填料及其制备方法
CN101838074B (zh) 多相电催化氧化-Fenton耦合法降解硝基苯类废水的方法及其反应器
Xu et al. The efficiency and mechanism in a novel electro-Fenton process assisted by anodic photocatalysis on advanced treatment of coal gasification wastewater
CN105439258A (zh) 一种原位电产生h2o2协同o3氧化的废水处理方法
CN104710052B (zh) 一种吹脱‑微电解‑Fenton氧化法处理含高浓度硝基苯废水的方法及装置
CN102976568B (zh) 一种利用磁场的芬顿氧化-好氧颗粒污泥一体化装置及其处理方法
CN105152429B (zh) 一种高效去除工业废水中有机污染物的方法
CN108996821B (zh) 一种垃圾渗滤液的处理系统及处理方法
CN105417643A (zh) 一种氧化、还原双效微电解复合反应器及其应用
CN110282705A (zh) 一种新型管式电芬顿氧化反应装置
CN104860397A (zh) 一种电化学-生物流化床反应器及其废水处理方法
CN106145483B (zh) 一种废水多重氧化处理方法及装置
CN206188547U (zh) 四相催化氧化装置
CN111333235A (zh) 一种垃圾渗滤液处理系统和工艺
CN111423066A (zh) 污水处理系统
CN102674505A (zh) 一种利用电芬顿反应处理有机污水的专用设备
CN113735227A (zh) 曝气式三维电芬顿流化床
CN111170567B (zh) 一体式电化学耦合膜曝气生物膜反应器及其应用
CN107986519A (zh) 一种电催化和光催化污水处理方法
CN108996810B (zh) 一种高浓度难降解有机废水零排放系统及处理方法
CN109626494B (zh) 一种紫外强氧深度水处理方法及装置
CN103663804A (zh) 铁-碳微电解预处理含肼及其衍生物废水的方法
CN208136018U (zh) 微电解协同光催化芬顿法废水处理系统
CN107662960A (zh) 一种处理土壤地下水有机污染物的新装置和方法

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180202

Address after: 518000 Guangdong city of Shenzhen province Qianhai Shenzhen Hong Kong cooperation zone before Bay Road No. 1 building 201 room A

Patentee after: Shenzhen Qianhai Hongyuan new energy technology Co., Ltd.

Address before: 210018 Xuanwu District, Jiangsu, Nanjing, into the street into the Yin Cheng Building, room 50, a good

Patentee before: Yin Heng

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20191218

Address after: Room 602, building 2, No.2 Dashiqiao, Xuanwu District, Nanjing City, Jiangsu Province

Patentee after: Yin Heng

Address before: 518000 Guangdong city of Shenzhen province Qianhai Shenzhen Hong Kong cooperation zone before Bay Road No. 1 building 201 room A

Patentee before: Shenzhen Qianhai Hongyuan new energy technology Co., Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200422

Address after: 210000 No.30 Tuanshan Road, Lishui Economic Development Zone, Nanjing City, Jiangsu Province

Patentee after: Nanjing Infinite Power Technology Co., Ltd

Address before: Room 602, building 2, No.2 Dashiqiao, Xuanwu District, Nanjing City, Jiangsu Province

Patentee before: Yin Heng

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211208

Address after: Room 704, Chengxian building, No. 50, Chengxian street, Xuanwu District, Nanjing, Jiangsu 210018

Patentee after: Yin Heng

Address before: 210000 30 Tuanshan Road, Lishui Economic Development Zone, Nanjing, Jiangsu Province

Patentee before: Nanjing Infinite Power Technology Co.,Ltd.