CN215048905U - 一种电催化耦合臭氧微曝气的处理系统 - Google Patents
一种电催化耦合臭氧微曝气的处理系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN215048905U CN215048905U CN202121082081.6U CN202121082081U CN215048905U CN 215048905 U CN215048905 U CN 215048905U CN 202121082081 U CN202121082081 U CN 202121082081U CN 215048905 U CN215048905 U CN 215048905U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrocatalysis
- micro
- reactor
- ozone
- electrocatalytic
- 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
Images
Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
本实用新型公开一种电催化耦合臭氧微曝气的处理系统，包括电催化反应装置及与其连接的废气处理装置；电催化反应装置包括电催化反应器，其顶部设加药装置；内部设电极组件，并连接直流电源；底部设微气泡布气盘，并连接微气泡发生器及臭氧发生器。本实用新型整合臭氧氧化技术、微气泡曝气技术和电催化氧化技术实现有机废水的高效处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及有机废水处理技术领域，特别涉及医药、垃圾渗滤液、印染等行业高难度有机废水的高级氧化处理技术，具体为一种电催化耦合臭氧微曝气的处理系统。
背景技术
高级氧化工艺(AdvancedOxidationProcesses，简称AOPS)自20世纪开发出来便被大量应用于高难度有毒污染物处理，其主要通过反应产生强氧化性的羟基自由基(·OH)，通过自由基反应将有机污染物通过化学燃烧完全矿化为二氧化碳和水。该技术与传统生物法、燃烧等方法相比，具有氧化性强、适用范围广、操作条件易于控制等优点，在全世界范围内引起了高度重视，并已用大量研究和开发工作。
目前高级氧化技术主要分为Fenton氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法、超声氧化法、电催化氧化法、湿式氧化法和超临界水氧化法。现有高级氧化技术虽然对传统方法难以处理的高难度有机废水处理具有显著效果，但由于投资成本和运行成本高，处理能力和处理效率低等问题，在工程化应用中仍存较多限制。近年来，复合型高级氧化技术(HybridAdvanced Oxidation Ploeesses，HAOPs)逐渐成为新的研究热点，其有效综合各种高级氧化技术的优缺点，在强化处理效率的同时可大幅降低运行成本，成为最可能快速进入工程应用的新型高效高级氧化技术。目前已见研究报道的复合高级氧化技术主要有：超声/H2O2(或03)、03/H2O2、超声光化学氧化(Sono-photochemical Oxidation)、光Fenton技术、催化高级氧化或结合生物氧化工艺和耦合氧化工艺等。
复合高级氧化技术也有大量相关专利报道，如中国海洋石油总公司、中海油天津化工研究设计院和中海油能源发展股份有限公司共同申请的基于光电催化的难降解有机废水深度处理系统及处理方法(专利号：CN201510102197.4)采用光催化氧化技术配合电芬顿技术进行高浓度有机废水处理，采用15mA/cm2处理400mg/L左右造纸废水，停留70min可将COD处理至50mg/L，有效提高了COD降解效率。浙江省天正设计工程有限公司公布一种电催化氧化-微纳米气泡耦合装置及废水处理方法(专利号：CN202011244247.X)采用微纳米气泡发生器和电催化氧化反应器联合处理有机废水，通过微纳米强化曝提升废水中的氧含量，在催化剂和电场的双重作用下实现有机物的高效降解。
调研发现，目前复合型高级氧化技术的相关专利主要是将不同AOPs氧化技术作为独立单元的连续式组合处理为主，羟基自由基产生方式和有机物矿化分解过程均未发生本质变化。由于羟基自由基寿命极短，传统AOPs反应器极少进行传质效果的优化设计，且羟基自由基在与有机物结合前即可能湮灭，导致有机物降解效率提升较为有限，且还可能存在综合运行成本提高等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，从羟基自由基等氧化中间体产生机理出发，整合臭氧氧化技术、微气泡曝气技术和电催化氧化技术优势设计出一种臭氧微纳米曝气耦合电催化氧化反应器，实现高毒性高浓度有机废水的高效稳定处理的同时大幅降低处理成本。
具体技术方案如下：
一种电催化耦合臭氧微曝气有机废水处理系统，包括电催化反应装置及与其连接的废气处理装置；
所述电催化反应装置包括电催化反应器，其顶部设加药装置；内部设电极组件，并连接直流电源；底部设微气泡布气盘，并连接微气泡发生器及臭氧发生器。
所述微气泡发生器前端还连接循环泵并循环连通电催化反应器，从而在微气泡发生器处形成气液混合高速射流，依靠气液间乱流紊动以产生微纳米气泡。
废气处理装置包括连接电催化反应器顶部的有机废气冷凝器，以及与其依次连接的有机废气净化塔、引风机。
所述电催化反应器还设液位计、pH计、温度计、电导率仪。
本实用新型的优势效果：
1、采用微气泡曝气技术对反应器内有机废水进行气动搅拌强化有机物氧化分解过程的传质效果，有效提高有机物降解效率；
2、采用电催化氧化耦合臭氧微曝气高级氧化技术，通过臭氧微气泡产生弱氧化环境延长电催化产生羟基自由基寿命，并提供臭氧源促进电催化过程产生更多羟基自由基、氧自由基和超氧自由基等氧化中间体，可快速降解医药中间体、印染等行业多环芳烃、高分子聚合物等高难度有机物；
3、有机物氧化分解过程产生易挥发有机组分经冷凝回收器和净化器处理后，不造成环境二次污染。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图1和实施例对本发明作进一步说明。
一种电催化耦合臭氧微曝气有机废水处理系统，包括电催化反应器1，其顶部设加药装置2；内部设电极组件3，并连接直流电源4；底部设微气泡布气盘5，并连接微气泡发生器6及臭氧发生器7；其顶部连接有机废气冷凝器8，再依次连接有机废气净化塔9、引风机10。电催化反应器1还设液位计11、pH计12、温度计13、电导率仪14；侧部还设高位取样口15、进水口16、排水口17。
臭氧发生器7为氧气源臭氧发生器，臭氧流量为1～20L/min、臭氧浓度为≥95％，臭氧发生器7出气口与微气泡发生器6进气口连接，微气泡发生器6出口与电催化反应器1底部微气泡布气盘5连接。微气泡发生器6前端还连接循环泵18并循环连通电催化反应器1，从而在微气泡发生器6处形成气液混合高速射流，依靠气液间乱流紊动以产生高速射流微纳米气泡。
电催化反应器1电极组件3阴阳极基板均采用多孔设计，阳极为镍基底负载碳、铂、金、钌、钯、铷、钛、铱等中的某种或多种金属合金，负载金属涂层1～2μm，电极阴极采用石墨、不锈钢、铜等金属或金属氧化物。从而产生羟基自由基、氧自由基和超氧自由基等氧化中间体，可快速降解医药中间体、印染等行业多环芳烃、高分子聚合物等高难度有机物。
有机废气冷凝器8内填充活性炭、分子筛、黏土、金属有机骨架材料和高聚物树脂中的一种或几种；可冷凝回收有机挥发物。
有机废水经固液分离去除大部分悬浮物后通过提升泵19从进水口16泵入电催化反应器1，液位计11控制液位达到预定水位后提升泵19停止工作，电导率仪14通过控制内部废水电导率在10～50ms/cm，从而调节加药装置2加入电解质的加入量；PH计12及温度计13可分别实时监测电催化反应器1内废水的PH值及温度情况。
通过高位取样口15取废水样，经过测定，根据有机废水的COD浓度、出水指标、处理量和电极面积等参数控制电催化反应器1的电流密度为10～150mA/cm2，再辅以微气泡臭氧曝气，提供臭氧源促进电催化过程产生更多羟基自由基、氧自由基和超氧自由基等氧化中间体，从而加快对反应器内有机废水进行气动搅拌强化有机物氧化分解；有机物氧化分解过程产生易挥发有机组分经冷凝回收器8回收再次落入电催化反应器1进行处理，少量气体则经有机废气净化塔9净化处理后，通过引风机10排放。而电催化反应器1内有机废水处理达标后则通过排水口17排放或利用。
利用该套电催化耦合臭氧微曝气有机废水处理系统的具体实施案例：
实施例1：高毒性高浓度有机废水处理
某化工厂生产工艺产生高毒性高浓度有机废水，水量30L/d，COD含量85000mg/L～100000mg/L，pH 8～11，SS≤30mg/L，采用电催化耦合臭氧微曝气技术处理，控制臭氧发生器气量10L/min，微气泡发生器气液比1:20，电流密度150mA/cm2,处理22h将COD含量处理至100mg/L以内，COD去除率达到99.5％以上，出水水质达到排放要求。
实施例2：医药中间体废水处理
某制药厂生产产生高毒性难降解多环芳烃类有机废水，水量10L/d，COD含量50000mg/L～70000mg/L，pH 11～13，SS≤60mg/L，采用电催化耦合臭氧微曝气技术处理，控制臭氧发生器气量6L/min，微气泡发生器气液比1:20，电流密度100mA/cm2,处理20h将COD含量处理至1000mg/L以内，COD去除率达到99％以上，高毒性大分子多环芳烃有机物降解为小分子无毒性物质，出水水质达到生化处理要求。
实施例3：造纸废水处理
某造纸厂含松香酸和不饱和脂肪酸等制浆蒸煮废液，COD含量35000mg/L～50000mg/L，pH 9～13，SS≤200mg/L，采用酸化+固液分离+电催化耦合臭氧微曝气技术处理，控制臭氧发生器气量8L/min，微气泡发生器气液比1:11，电流密度100mA/cm2,处理24h将COD含量处理至1000mg/L以内，COD去除率达到97％以上。
以上所述，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种电催化耦合臭氧微曝气的处理系统，其特征在于，包括电催化反应装置及与其连接的废气处理装置；
所述电催化反应装置包括电催化反应器，其顶部设加药装置；内部设电极组件，并连接直流电源；底部设微气泡布气盘，并连接微气泡发生器及臭氧发生器。
2.根据权利要求1所述的电催化耦合臭氧微曝气的处理系统，其特征在于，所述微气泡发生器前端还连接循环泵并循环连通电催化反应器。
3.根据权利要求1所述的电催化耦合臭氧微曝气的处理系统，其特征在于，所述废气处理装置包括连接电催化反应器顶部的有机废气冷凝器，以及与其依次连接的有机废气净化塔、引风机。
4.根据权利要求1所述的电催化耦合臭氧微曝气的处理系统，其特征在于，所述电催化反应器还设液位计。
5.根据权利要求1所述的电催化耦合臭氧微曝气的处理系统，其特征在于，所述电催化反应器还设pH计。
6.根据权利要求1所述的电催化耦合臭氧微曝气的处理系统，其特征在于，所述电催化反应器还设温度计。
7.根据权利要求1所述的电催化耦合臭氧微曝气的处理系统，其特征在于，所述电催化反应器还设电导率仪。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121082081.6U CN215048905U (zh) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | 一种电催化耦合臭氧微曝气的处理系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121082081.6U CN215048905U (zh) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | 一种电催化耦合臭氧微曝气的处理系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN215048905U true CN215048905U (zh) | 2021-12-07 |
Family
ID=79212738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202121082081.6U Active CN215048905U (zh) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | 一种电催化耦合臭氧微曝气的处理系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN215048905U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114291871A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-04-08 | 浙江湖磨抛光磨具制造有限公司 | 一种新型磨料废水处理装置 |
| CN114605010A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-10 | 清莱环境科技(上海)有限公司 | 一种印染废水除锑的方法 |
| CN115487663A (zh) * | 2022-11-17 | 2022-12-20 | 利华益维远化学股份有限公司 | 一种含高浓度芳烃的VOCs废气净化系统及净化方法 |
-
2021
- 2021-05-20 CN CN202121082081.6U patent/CN215048905U/zh active Active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114291871A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-04-08 | 浙江湖磨抛光磨具制造有限公司 | 一种新型磨料废水处理装置 |
| CN114291871B (zh) * | 2022-01-04 | 2022-06-17 | 浙江湖磨抛光磨具制造有限公司 | 一种磨料废水处理装置 |
| CN114605010A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-10 | 清莱环境科技(上海)有限公司 | 一种印染废水除锑的方法 |
| CN115487663A (zh) * | 2022-11-17 | 2022-12-20 | 利华益维远化学股份有限公司 | 一种含高浓度芳烃的VOCs废气净化系统及净化方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN215048905U (zh) | 一种电催化耦合臭氧微曝气的处理系统 | |
| CN101020590B (zh) | 一种自由基处理高难度有机废水的方法 | |
| CN101746912B (zh) | 高浓度有机工业废水处理方法及其设备 | |
| CN110156146B (zh) | 一种同时去除水中硝酸氮和微量有机物的生物膜电化学反应器 | |
| CN101417835A (zh) | 有机废水的臭氧/电化学一体化处理装置及方法 | |
| CN102874960A (zh) | 三维粒子光电同步耦合催化氧化处理高盐难降解有机工业废水的装置及方法 | |
| CN111470679A (zh) | 一种废乳化液的预处理方法 | |
| CN201296697Y (zh) | 有机废水的臭氧/电化学一体化处理装置 | |
| CN109928584B (zh) | 一种同时去除水中硝酸氮和微量有机物的方法 | |
| CN103613254A (zh) | 精细化工园区污水处理厂难降解有机废水的深度处理方法 | |
| CN106830467B (zh) | 一种基于铁泥回用的Fenton法污水处理一体化装置及其方法 | |
| CN109111019B (zh) | 高浓度、难降解化学合成制药废水处理方法和系统 | |
| CN113428967A (zh) | 一种多维高级氧化有机废水深度处理方法和系统 | |
| CN108002650A (zh) | 超声波臭氧-微电解耦合降解工业有机废水的设备及方法 | |
| CN108675436A (zh) | 高级氧化处理废水的一体化方法及装置 | |
| CN104496008A (zh) | 一种电化学-生物耦合处理有机废水的设备及方法 | |
| CN110357226A (zh) | 一种电催化氧化法处理聚醚废水的方法 | |
| CN211871514U (zh) | 一种垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统 | |
| CN109809652A (zh) | 一种化学镍废水电催化氧化处理方法及系统 | |
| CN111762969B (zh) | 一种低浓度难降解化工废水处理方法及系统 | |
| CN109020010A (zh) | 一种焦化废水生化出水深度处理工艺 | |
| CN106865769A (zh) | 高浓度有机废水净化装置及净化方法 | |
| CN104944697B (zh) | 用于处理家具废水的微生物电解池‑Fenton联合处理装置及工艺 | |
| CN106082559A (zh) | 一种节能高效的一体化废水处理装置 | |
| 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 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |