CN209098291U - 一种臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置 - Google Patents
一种臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209098291U CN209098291U CN201821885873.5U CN201821885873U CN209098291U CN 209098291 U CN209098291 U CN 209098291U CN 201821885873 U CN201821885873 U CN 201821885873U CN 209098291 U CN209098291 U CN 209098291U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ozone
- catalyst
- cathode
- water
- processing
- 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
Links
Abstract
本实用新型公开一种臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置，包括如下部件：臭氧/电化学反应器(5)，其包括外壳(51)，外壳(51)上设有进水口(53)、进气口(54)、出水口(55)和出气口(56)，外壳(51)内容纳有阳极(59)、U型中空微孔阴极(52)、催化剂第一挡网(58)和催化剂第二挡网(57)，阳极(59)、U型中空微孔阴极(52)、催化剂第一挡网(58)和催化剂第二挡网(57)共同限定出催化剂容纳腔，并容纳有催化剂颗粒(512)，中空微孔阴极(52)与进气口(54)气流导通连接；臭氧发生器(4)与进气口(54)气流导通连接。本实用新型在阴极通入臭氧/氧气混合气体，大大降低阴极结垢的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于工业废水处理技术领域，具体涉及一种臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置。
背景技术
高级氧化技术因氧化能力强、污染物去除率高、工艺运行稳定，成为处理难降解废水的主要手段。其中臭氧催化氧化技术作为一种高效、实用、无二次污染的高级氧化技术在处理难降解废水方面已经工程化应用。
随着排放标准的提高，单独的臭氧催化氧化技术已经遇到了瓶颈，很多废水经过臭氧催化氧化处理后，化学需氧量(COD)仍然无法达到排放标准。因此，人们开展了该项技术与双氧水、光、超声、微波等方法联用，例如O3/H2O2、UV/O3、超声催化臭氧氧化、微波催化臭氧氧化等复合催化氧化技术。然而，臭氧与电化学技术组合研究较少，电化学技术本身就是一种清洁的高级氧化技术，然而，常规的电化学技术只利用阳极氧化降解污染物，阴极一般发生析氢反应。此外，通常臭氧发生器产生臭氧的含量不超过10％，剩余约90％的高纯度氧气直接排放到大气中，非常可惜。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的缺点和不足，本实用新型提供了一种臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置，其有效解决了阴极只能发生析氢反应、臭氧发生器中高纯度氧气利用率低的问题。
本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：
一种臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置，包括如下部件：
臭氧发生器4；
臭氧/电化学反应器5，其包括外壳51，外壳51上设有进水口53、进气口 54、出水口55和出气口56，外壳51内容纳有阳极59、U型中空微孔阴极52、催化剂第一挡网58和催化剂第二挡网57，阳极59、U型中空微孔阴极52、催化剂第一挡网58和催化剂第二挡网57共同限定出催化剂容纳腔，并容纳有催化剂颗粒512，中空微孔阴极52与进气口54气流导通连接；
臭氧发生器4与进气口54气流导通连接。
上述臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置，中空微孔阴极 52的孔径尺寸为0.2～100微米。
上述臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置，催化剂颗粒 512为多孔陶瓷小球负载Mn、Fe复合氧化物。
上述臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置，还包括进水箱1、出水箱6和尾气处理装置7，进水箱1通过进水泵2与进水口53流体导通连接，出水箱6与出水口55流体导通连接，尾气处理装置7与出气口56气流导通连接。
上述臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置，还包括电源3，其正极通过导线与阳极接线柱511电连接，其负极通过导线阴极接线柱510电连接。
本实用新型的工作过程及原理如下：
进水箱1中的废水通过水泵2泵入臭氧/电化学反应器5，打开臭氧发生器4，其所产生的臭氧/氧气混合气体通过进气口54进入中空微孔阴极52的空腔中，臭氧/氧气混合气体穿过中空微孔阴极52上的微孔以微气泡的形式与催化剂颗粒 512相接触，氧气在中空微孔阴极52表面在催化剂颗粒的作用下转化成双氧水，溶解在废水中的臭氧分子和双氧水在催化剂颗粒512的催化作用下转化为羟基自由基，同时臭氧在阳极表面在催化剂颗粒512的催化作用下转化为羟基自由基，羟基自由基将废水中的污染物氧化降解，同时催化剂颗粒512在臭氧/电化学反应器5中微气泡的扰动下呈悬浮态，加快污染物、臭氧、双氧水等从水中向催化剂表面的扩散速率。处理好的废水通过出水口55进入出水箱6，臭氧/电化学反应器5中所产生的废气通过出气口56进入尾气处理装置。
本实用新型中将阴极设置成中空微孔型，并将臭氧发生器4所产生的臭氧/ 氧气混合气体通过进气口54进入中空微孔阴极52的空腔中，臭氧/氧气混合气体要扩散到阴极腔外面，必然会通过阴极上微孔，大大增加了臭氧/氧气混合气体与阴极的接触几率，使得氧气在阴极就被还原成双氧水，极大提高了臭氧/氧气混合气体中氧气的利用率，大大降低了臭氧发生器4中氧气的浪费量。
本实用新型的有益效果：
1.本实用新型将阴极设置成中空微孔型，并将臭氧发生器所产生的臭氧/氧气混合气体通过进气口进入中空微孔阴极的空腔中，臭氧/氧气混合气体要扩散到阴极腔外面，必然会通过阴极上微孔，大大增加了臭氧/氧气混合气体与阴极的接触几率，使得氧气在阴极就被还原成双氧水，极大提高了臭氧/氧气混合气体中氧气的利用率，大大降低了臭氧发生器中氧气的浪费量。
2.本实用新型在阴极通入臭氧/氧气混合气体，大大降低阴极结垢的问题。
3.本实用新型在阴阳极之间添加催化剂颗粒，此种催化剂既可以催化双氧水发生非均相芬顿反应产生羟基自由基，也可以催化臭氧产生羟基自由基，具备双重催化功能，极大提高了臭氧/氧气混合气体中氧气的利用率。
附图说明
图1为本实用新型装置进行废水处理的工艺流程图；
图2为本实用新型装置中臭氧/电化学反应器的结构示意图；
图3为本实用新型装置中阳极为桶状的结构示意图；
1-进水箱，2-进水泵，3-电源，4-臭氧发生器，5-臭氧/电化学反应器，51-外壳，52-中空微孔阴极，53-进水口，54-进气口，55-出水口，56- 出气口，57-催化剂第二挡网，58-催化剂第一挡网，59-阳极，510- 阴极接线柱，511-阳极接线柱，512-催化剂颗粒，6-出水箱，7-尾气处理装置。
具体实施方式
以下实施例旨在说明本实用新型的内容，而不是对本实用新型保护范围的进一步限定。
装置实施例
一种臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置，包括如下部件：
臭氧发生器4；
臭氧/电化学反应器5，其包括外壳51，外壳51上设有进水口53、进气口 54、出水口55和出气口56，外壳51内容纳有阳极59、U型中空微孔阴极52、催化剂第一挡网58和催化剂第二挡网57，阳极59、U型中空微孔阴极52、催化剂第一挡网58和催化剂第二挡网57共同限定出催化剂容纳腔，并容纳有催化剂颗粒512，中空微孔阴极52与进气口54气流导通连接；
臭氧发生器4与进气口54气流导通连接。
本实施例中，中空微孔阴极52的孔径尺寸为10微米。
本实施例中，催化剂颗粒512为多孔陶瓷小球负载Mn、Fe复合氧化物。
本实施例中，还包括进水箱1、出水箱6和尾气处理装置7，进水箱1通过进水泵2与进水口53流体导通连接，出水箱6与出水口55流体导通连接，尾气处理装置7与出气口56气流导通连接。
上述臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置，还包括电源3，其正极通过导线与阳极接线柱511电连接，其负极通过导线阴极接线柱510电连接。
本实施例装置的工作过程：
进水箱1中的废水通过水泵2泵入臭氧/电化学反应器5，打开臭氧发生器4，其所产生的臭氧/氧气混合气体通过进气口54进入中空微孔阴极52的空腔中，臭氧/氧气混合气体穿过中空微孔阴极52上的微孔以微气泡的形式与催化剂颗粒 512相接触，氧气在中空微孔阴极52表面在催化剂颗粒的作用下转化成双氧水，溶解在废水中的臭氧分子和双氧水在催化剂颗粒512的催化作用下转化为羟基自由基，同时臭氧在阳极表面在催化剂颗粒512的催化作用下转化为羟基自由基，羟基自由基将废水中的污染物氧化降解，同时催化剂颗粒512在臭氧/电化学反应器5中微气泡的扰动下呈悬浮态，加快污染物、臭氧、双氧水等从水中向催化剂表面的扩散速率。处理好的废水通过出水口55进入出水箱6，臭氧/电化学反应器5中所产生的废气通过出气口56进入尾气处理装置。
方法实施例
利用实施例1的装置对某垃圾渗滤液MBR出水进行处理，实验条件如下：
催化剂投加量为80g，臭氧反应连续曝气，臭氧流量为2.4L/h，臭氧浓度为 100～120mg/L，进水流量为1L/h，采用直流电源，电压为3～4V。废水初始水质指标：CODCr为236.0mg/L，色度为160倍；处理后水质CODCr的去除率为91.0％，色度的去除率为98.0％。
采用上述反应器在同样试验条件下，调整不同的高级氧化组合工艺进行对比实验，结果见下表：
表1不同实验条件下处理废水的结果对比
从表1中可以看出，采用本实用新型的实验方法(臭氧+电氧化+催化剂) 比不添加催化剂的臭氧/电化学氧化COD的去除率提高了33.8％，比臭氧+催化剂氧化COD的去除率提高了106.8％。由此可见本法的实验装置和方法能够极大提高废水中COD的去除率。
Claims (5)
1.一种臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置，其特征在于，包括如下部件：
臭氧发生器(4)；
臭氧/电化学反应器(5)，其包括外壳(51)，外壳(51)上设有进水口(53)、进气口(54)、出水口(55)和出气口(56)，外壳(51)内容纳有阳极(59)、U型中空微孔阴极(52)、催化剂第一挡网(58)和催化剂第二挡网(57)，阳极(59)、U型中空微孔阴极(52)、催化剂第一挡网(58)和催化剂第二挡网(57)共同限定出催化剂容纳腔，并容纳有催化剂颗粒(512)，中空微孔阴极(52)与进气口(54)气流导通连接；
臭氧发生器(4)与进气口(54)气流导通连接。
2.根据权利要求1所述的臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置，其特征在于，中空微孔阴极(52)的孔径尺寸为0.2～100微米。
3.根据权利要求2所述的臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置，其特征在于，催化剂颗粒(512)为多孔陶瓷小球负载Mn、Fe复合氧化物。
4.根据权利要求3所述的臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置，其特征在于，还包括进水箱(1)、出水箱(6)和尾气处理装置(7)，进水箱(1)通过进水泵(2)与进水口(53)流体导通连接，出水箱(6)与出水口(55)流体导通连接，尾气处理装置(7)与出气口(56)气流导通连接。
5.根据权利要求4所述的臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置，其特征在于，还包括电源(3)，其正极通过导线与阳极接线柱(511)电连接，其负极通过导线阴极接线柱(510)电连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821885873.5U CN209098291U (zh) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 一种臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821885873.5U CN209098291U (zh) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 一种臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209098291U true CN209098291U (zh) | 2019-07-12 |
Family
ID=67159990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821885873.5U Active CN209098291U (zh) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 一种臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209098291U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109319919A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-02-12 | 中大立信（北京）技术发展有限公司 | 一种臭氧与电化学协同催化氧化废水处理装置 |
-
2018
- 2018-11-14 CN CN201821885873.5U patent/CN209098291U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109319919A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-02-12 | 中大立信（北京）技术发展有限公司 | 一种臭氧与电化学协同催化氧化废水处理装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110372085A (zh) | 一种有机废水臭氧催化氧化处理系统及方法 | |
| CN105439258A (zh) | 一种原位电产生h2o2协同o3氧化的废水处理方法 | |
| CN107759026A (zh) | 臭氧催化氧化‑曝气生物滤塔协同处理渗滤液mbr出水的装置及其方法 | |
| CN107473435A (zh) | 一种低浓度生物难降解工业有机废水处理的催化氧化方法 | |
| CN101417835A (zh) | 有机废水的臭氧/电化学一体化处理装置及方法 | |
| CN111039363A (zh) | 一种基于电化学耦合膜分离自诱导类芬顿的铜破络与强化去除装置及其应用 | |
| CN111943408B (zh) | 一种电催化臭氧吸附膜过滤去除水中有机污染物的装置及方法 | |
| CN207645996U (zh) | 一种用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备 | |
| 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 | |
| CN104341037A (zh) | 一种羟基自由基去除水中藻毒素的方法和装置 | |
| CN104355389A (zh) | 一种去除水中难降解有机物的方法和装置 | |
| CN209098291U (zh) | 一种臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置 | |
| CN111470676A (zh) | 一种臭氧陶瓷膜耦合氧化技术处理工业废水的系统及方法 | |
| CN105502757A (zh) | 一种高浓度含砷废水的工业处理方法 | |
| CN204251408U (zh) | 一种臭氧催化氧化废水处理装置 | |
| CN109319919A (zh) | 一种臭氧与电化学协同催化氧化废水处理装置 | |
| CN110642340B (zh) | 一种循环过流式电助臭氧水处理设备及利用其处理水的方法 | |
| CN112456729A (zh) | 生物碱废碱水处理系统及处理方法 | |
| CN107585852B (zh) | 一种臭氧异相催化氧化废水中cod的方法及装置 | |
| CN205387494U (zh) | 二级生化污水臭氧催化氧化处理系统 | |
| CN214141733U (zh) | 一种利用水处理中o3尾气原位产生h2o2的废水处理装置 | |
| CN215049460U (zh) | 生物碱废碱水处理系统 | |
| 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 | |
| CN111573929B (zh) | 一种o3/光催化高级氧化高浓度废水反应系统及方法 | |
| CN105948331A (zh) | 一种水净化系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |