CN217051962U - 一种电催化氧化-生物耦合废水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电催化氧化‑生物耦合废水处理系统，包括至少一个电催化氧化装置，电催化氧化装置包括箱体电极模块，箱体的一侧设有第一进水口，箱体的另一侧设有第一出水口，电极模块包括一高一低交替排列的若干阳极板和若干阴极板，阳极板、阴极板在箱体内形成连续的S型流道，阴阳极板通过相应的阴阳极导电条与电源连接；还包括生物曝气滤池，生物曝气滤池内设有滤料，滤料下方的生物曝气滤池一侧设有第二进水口，滤料上方的生物曝气滤池一侧设有第二出水口，第一进水口与混合池相连，第一出水口与第二进水口相连，第二出水口与清水池相连。本实用新型将电催化氧化与生物曝气滤池相结合，有助于提高废水的处理效果，降低废水处理成本。
Description
技术领域
本实用新型属于废水处理领域，具体涉及一种电催化氧化-生物耦合废水处理系统。
背景技术
电催化氧化技术具有较强的矿化能力，能将大部分污染物矿化成CO2和水，具体的原理是在电极表面生成具有强氧化性的羟基自由基(OH)、反应活性氯(RCS)、过氧化氢、臭氧等活性中间体，这些中间体可以与污染物反应，将其氧化成其它物质或CO2和水。目前，常见的反应装置是在电解氧化箱体内放置多对平行板片式电极，其中污水的流动形式分为流通式和流经式两种方式，流通式是电流与液流方向平行，流经式是电流与液流方向垂直，其中流通式反应装置的厚度较小，液流和电流作用路径较短，适合于处理废水中污染物浓度较低的情况，流经式反应装置虽然能够处理有机物浓度较高的废水，但是流经式反应装置厚度较大，占地面积也较大，液流和电流作用路径较长。一般情况下，化工废水中的有机物浓度较高，单独的电催化氧化装置对废水的处理效果有限，因此，急需一种电催化氧化-生物耦合废水处理系统。
实用新型内容
针对上述存在的技术问题，本实用新型提供一种电催化氧化-生物耦合废水处理系统。
本实用新型的技术方案是：
一种电催化氧化-生物耦合废水处理系统，包括至少一个电催化氧化装置，所述电催化氧化装置包括箱体以及设于所述箱体内部的电极模块，所述箱体的一侧设有第一进水口，所述箱体的另一侧设有第一出水口，所述电极模块包括一高一低交替排列的若干阳极板和若干阴极板，所述阳极板、所述阴极板在所述箱体内形成连续的S型流道，所述阳极板通过阳极导电条与电源连接，所述阴极板通过阴极导电条与电源连接；
还包括生物曝气滤池，所述生物曝气滤池内设有滤料，所述滤料下方的所述生物曝气滤池一侧设有第二进水口，所述滤料上方的所述生物曝气滤池一侧设有第二出水口，所述第一进水口与混合池相连，所述第一出水口与所述第二进水口相连，所述第二出水口与清水池相连。
优选地，所述箱体上设有第一进气口，靠近所述第一出水口的所述箱体顶部设有第一排气口，所述第一进气口通过管道与第一鼓风机相连，靠近所述第一出水口的所述箱体底部设有第一排空口。
优选地，所述阴极板底部的高度大于所述阳极板底部的高度，所述阴极板的底部与所述箱体的底壁之间设有水流经口，所述阳极板的底部抵在所述箱体的底壁。
优选地，所述滤料的底部设有滤板，所述滤板上安装有若干长柄滤头。
优选地，所述滤料内设有第一曝气盘，所述滤料下方的所述生物曝气滤池内部设有第二曝气盘，所述第一曝气盘和所述第二曝气盘通过管道与第二鼓风机相连。
优选地，所述生物曝气滤池的顶部设有第二排气口，所述生物曝气滤池的底部设有第二排空口。
优选地，所述混合池内设有转轴，所述转轴上设有搅拌叶片，所述转轴与搅拌电机相连，所述搅拌电机设于所述混合池的顶部。
优选地，所述混合池的内部还设有第一潜污泵，所述第一潜污泵的出口通过管道与所述第一进水口相连，所述混合池的顶部设有第三进水口，所述混合池一侧的下端设有第三出水口。
优选地，所述清水池顶部设有第四进水口，所述生物曝气滤池的第二出水口通过管道与所述第四进水口相连，所述清水池一侧下端设有第四出水口，所述清水池一侧上端设有溢流出水孔。
优选地，所述清水池内设有第二潜污泵，所述第二潜污泵的出口通过管道与清水管、第一循环管和第二循环管相连，所述第一循环管与所述第一进水口相连，所述第二循环管与所述第二进水口相连。
本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型的废水处理系统包括混合池、电催化氧化装置、生物曝气滤池和清水池，本实用新型将电催化氧化与生物曝气滤池相结合，电催化氧化降解废水中难处理的有机物，生物曝气滤池处理废水中易于降解的有机物，有助于提高废水的处理效果，降低废水处理成本；
(2)本实用新型电催化氧化装置包括箱体和电极模块，电极模块包括一高一低交替排列的若干阳极板和若干阴极板，阳极板、阴极板在箱体内形成连续的S型流道，废水进入箱体后，依次流经各个阴阳极板，有效增加了电极与水流的接触面积，从而提高降解效率，减小装置厚度和占地面积；
(3)本实用新型的清水池内设有第二潜污泵，当需要清理电催化氧化装置内部的污垢时，可以在清水池内加入清洗液，第二潜污泵通过第一循环管将清水池内的液体输入到电催化氧化装置进行清洗，当需要对生物曝气滤池进行清洗时，第二潜污泵通过第二循环管将清水池内的液体输入生物曝气滤池进行清洗；此外，废水处理系统中各个装置都能够单独使用，可以多种组合方式连接，能够充分利用有效空间。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1是本实用新型电催化氧化-生物耦合废水处理系统的示意图；
图2是本实用新型电催化氧化装置的结构示意图；
图3是本实用新型电催化氧化装置内阴极板和阳极板的分布示意图；
图4是本实用新型生物曝气滤池的结构示意图。
图中标记为：1、电催化氧化装置；101、箱体；102、第一进水口；103、第一出水口；104、阳极板；105、阴极板；106、阳极导电条；107、阴极导电条；108、第一进气口；109、第一排气口；110、第一鼓风机；111、第一排空口；2、生物曝气滤池；201、滤料；202、第二进水口；203、第二出水口；204、滤板；205、长柄滤头；206、第一曝气盘；207、第二曝气盘；208、第二鼓风机；209、第二排气口；210、第二排空口；3、混合池；301、转轴；302、搅拌叶片；303、搅拌电机；304、第一潜污泵；305、第三进水口；306、第三出水口；4、清水池；401、第四进水口；402、第四出水口；403、溢流出水孔；404、第二潜污泵；405、清水管；406、第一循环管；407、第二循环管。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
如图1至图4所示，一种电催化氧化-生物耦合废水处理系统，包括混合池3、电催化氧化装置1、生物曝气滤池2和清水池4，电催化氧化装置1包括箱体101以及设于箱体101内部的电极模块，箱体101的一侧设有第一进水口102，箱体101的另一侧设有第一出水口103，生物曝气滤池2内设有滤料201，滤料201下方的生物曝气滤池2一侧设有第二进水口202，滤料201上方的生物曝气滤池2一侧设有第二出水口203，混合池3的内部还设有第一潜污泵304，第一潜污泵304的出口通过管道与第一进水口102相连，第一出水口103通过管道与第二进水口202相连，第二出水口203通过管道与清水池4相连。
当废水处理量多时，可以将多个电催化氧化装置1串联设置或者并联设置，电催化氧化装置1的箱体101为密封壳体，电极模块包括一高一低交替排列的若干阳极板104和若干阴极板105，阴极板105底部的高度大于阳极板104底部的高度，阴极板105的底部与箱体101的底壁之间设有水流经口，阳极板104的底部抵在箱体101的底壁，阳极板104、阴极板105在箱体101内形成连续的S型流道，阳极板104通过阳极导电条106与电源连接，阴极板105通过阴极导电条107与电源连接，导电条宽度根据所需的电极数量和电流大小确定，电极材质可以根据废水水质需求改变。废水进入箱体101后，依次流经各个阴阳极板，有效增加了电极与水流的接触面积，从而提高降解效率，减小装置厚度和占地面积。此外，靠近第一出水口103的箱体101底部设有第一排空口111，该第一排空口111用于排空电催化氧化装置1中的废水，箱体101上设有第一进气口108，靠近第一出水口103的箱体101顶部设有第一排气口109，第一进气口108通过管道与第一鼓风机110相连，第一鼓风机110和第一排气口109的设置，便于稀释和排出电极产生的气体。
生物曝气滤池2的顶部设有第二排气口209，生物曝气滤池2的底部设有第二排空口210，该第二排空口210用于排空生物曝气滤池2内的废水，生物曝气滤池2的滤料201的底部设有滤板204，滤板204上安装有若干长柄滤头205，滤料201内设有第一曝气盘206，滤料201下方的生物曝气滤池2内部设有第二曝气盘207，第一曝气盘206和第二曝气盘207通过管道与第二鼓风机208相连，其中第二曝气盘207用于废水处理过程曝气，另一个第一曝气盘206用于反清洗时的曝气。该生物曝气滤池2外形为圆柱形，可以有效利用面积。
混合池3的顶部设有第三进水口305，混合池3一侧的下端设有第三出水口306，混合池3内设有转轴301，转轴301上设有搅拌叶片302，转轴301与搅拌电机303相连，搅拌电机303设于混合池3的顶部，当需要向混合池3内添加药品，或者混合池3内多种废水需要混合处理时，可以利用搅拌电机303带动转轴301和搅拌叶片302转动，将混合池3内的废水混合均匀。
清水池4顶部设有第四进水口401，生物曝气滤池2的第二出水口203通过管道与第四进水口401相连，清水池4一侧下端设有第四出水口402，清水池4一侧上端设有溢流出水孔403，此外，清水池4内设有第二潜污泵404，第二潜污泵404的出口通过管道与清水管405、第一循环管406和第二循环管407相连，第一循环管406与第一进水口102相连，第二循环管407与第二进水口202相连，当需要清理电催化氧化装置1内部的污垢时，可以在清水池4内加入清洗液，第二潜污泵404通过第一循环管406将清水池4内的液体输入到电催化氧化装置1进行清洗，当需要对生物曝气滤池2进行清洗时，第二潜污泵404通过第二循环管407将清水池4内的液体输入生物曝气滤池2进行清洗。
本实用新型的废水处理系统包括混合池3、电催化氧化装置1、生物曝气滤池2和清水池4，该系统中各个装置都能够单独使用，可以多种组合方式连接，能够充分利用有效空间，且该系统将电催化氧化装置与生物曝气滤池2相结合，电催化氧化降解废水中难处理的有机物，生物曝气滤池2处理废水中易于降解的有机物，有助于提高废水的处理效果，降低废水处理成本。具体地，该系统处理废水的方式如下：废水进入混合池3，可以根据需要加入试剂，并搅拌均匀；第一潜污泵304将混合池3内的废水输入到电催化氧化装置1，废水先接触最靠近第一进水口102的阴极板105，然后慢慢接触临近的阳极板104，从左到右依次接触排列的各个极板，水流流动路线呈“S”型，阴阳极分别通过阴阳极导电条连接外部电源，阳极材料通过电催化氧化产生强氧化性的活性自由基，间接氧化或直接氧化有机污染物，在废水进入电催化氧化装置1后需要同时打开第一鼓风机110、第一进气口108以及第一排气口109，通入外部气体来稀释电解过程中产生的气体；处理后的废水从第一出水口103排出，然后经第二进水口202进入生物曝气滤池2，打开第二鼓风机208，利用第二曝气盘207进行曝气，废水自下而上接触生物曝气滤池2中的滤料201；处理完的废水经第四进水口401进入清水池4，清水池4内清水可通过溢流出水孔403排出。当该系统使用一段时间后，若电催化氧化装置1内部有污垢，在清水池4中加入清洗液，第二潜污泵404通过第一循环管406将清水池4内的液体输入到电催化氧化装置1进行清洗；若生物曝气滤池2内部需要清洗，在清水池4中加入清水，第二潜污泵404通过第二循环管407将清水池4内的液体输入生物曝气滤池2，并打开第二鼓风机208，通过第一曝气盘206曝气，从而对生物曝气滤池2进行清洗。
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种电催化氧化-生物耦合废水处理系统，其特征在于，包括至少一个电催化氧化装置，所述电催化氧化装置包括箱体以及设于所述箱体内部的电极模块，所述箱体的一侧设有第一进水口，所述箱体的另一侧设有第一出水口，所述电极模块包括一高一低交替排列的若干阳极板和若干阴极板，所述阳极板、所述阴极板在所述箱体内形成连续的S型流道，所述阳极板通过阳极导电条与电源连接，所述阴极板通过阴极导电条与电源连接；
还包括生物曝气滤池，所述生物曝气滤池内设有滤料，所述滤料下方的所述生物曝气滤池一侧设有第二进水口，所述滤料上方的所述生物曝气滤池一侧设有第二出水口，所述第一进水口与混合池相连，所述第一出水口与所述第二进水口相连，所述第二出水口与清水池相连。
2.根据权利要求1所述的一种电催化氧化-生物耦合废水处理系统，其特征在于，所述箱体上设有第一进气口，靠近所述第一出水口的所述箱体顶部设有第一排气口，所述第一进气口通过管道与第一鼓风机相连，靠近所述第一出水口的所述箱体底部设有第一排空口。
3.根据权利要求1所述的一种电催化氧化-生物耦合废水处理系统，其特征在于，所述阴极板底部的高度大于所述阳极板底部的高度，所述阴极板的底部与所述箱体的底壁之间设有水流经口，所述阳极板的底部抵在所述箱体的底壁。
4.根据权利要求1所述的一种电催化氧化-生物耦合废水处理系统，其特征在于，所述滤料的底部设有滤板，所述滤板上安装有若干长柄滤头。
5.根据权利要求1所述的一种电催化氧化-生物耦合废水处理系统，其特征在于，所述滤料内设有第一曝气盘，所述滤料下方的所述生物曝气滤池内部设有第二曝气盘，所述第一曝气盘和所述第二曝气盘通过管道与第二鼓风机相连。
6.根据权利要求1所述的一种电催化氧化-生物耦合废水处理系统，其特征在于，所述生物曝气滤池的顶部设有第二排气口，所述生物曝气滤池的底部设有第二排空口。
7.根据权利要求1所述的一种电催化氧化-生物耦合废水处理系统，其特征在于，所述混合池内设有转轴，所述转轴上设有搅拌叶片，所述转轴与搅拌电机相连，所述搅拌电机设于所述混合池的顶部。
8.根据权利要求1所述的一种电催化氧化-生物耦合废水处理系统，其特征在于，所述混合池的内部还设有第一潜污泵，所述第一潜污泵的出口通过管道与所述第一进水口相连，所述混合池的顶部设有第三进水口，所述混合池一侧的下端设有第三出水口。
9.根据权利要求1所述的一种电催化氧化-生物耦合废水处理系统，其特征在于，所述清水池顶部设有第四进水口，所述生物曝气滤池的第二出水口通过管道与所述第四进水口相连，所述清水池一侧下端设有第四出水口，所述清水池一侧上端设有溢流出水孔。
10.根据权利要求1所述的一种电催化氧化-生物耦合废水处理系统，其特征在于，所述清水池内设有第二潜污泵，所述第二潜污泵的出口通过管道与清水管、第一循环管和第二循环管相连，所述第一循环管与所述第一进水口相连，所述第二循环管与所述第二进水口相连。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20220726 |