CN218665515U - 一种高浓度难降解有机废水电解氧化预处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高浓度难降解有机废水电解氧化预处理装置，所述外壳的内部并列设有一次电解槽与二次电解槽，所述一次电解槽的内部两侧设有用于外接电源的一次电解槽极板，所述一次电解槽的一侧顶端设有上层曝气管接口、下层曝气管接口，所述上层曝气管接口与下层曝气管接口对称设置在一次电解槽的表面，且所述一次电解槽的内部填充有催化剂填料；二次电解槽的内部两侧设有用于外接电源的二次电解槽极板，所述二次电解槽的一侧顶端设有二次电解槽曝气管接口，本实用新型具有设备占地小、能耗低、效果好、适用pH范围较宽、常温常压下运行、污泥产生量少、操作简单、极板不消耗、无二次污染等优点。

Description

一种高浓度难降解有机废水电解氧化预处理装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体是一种高浓度难降解有机废水电解氧化预处理装置。

背景技术

高浓度难降解有机废水，是指这类废水的有机物浓度（以COD计)较高，一般均在上层过水孔2000 mg/L以上，有的甚至高达每升几万至十几万毫克；并且这类废水的可生化性较低 (BOD₅/COD值一般均在0.1以下甚至更低），难以生物降解。

目前对于高浓度难降解有机废水的预处理方法，大体分为物理法与化学法；常规物理处理方法包括混凝、沉淀、气浮、过滤、中和、吹脱等，目前研究和应用已比较成熟，此外，物理处理方法还包括吸附、膜分离技术、热蒸发技术以及两种技术以上形成的组合工艺；化学法是应用化学原理和化学作用将废水中的污染物质去除的方法，包括中和、化学沉淀、高级氧化技术等，高级氧化技术包括芬顿法、湿式氧化法、超临界氧化法、臭氧氧化法、二氧化氯氧化法、催化氧化法等；

物理方法如混凝沉淀、气浮、过滤主要是针对污水中的悬浮物及胶体物质，对高浓度难降解有机废水中的溶解性有机污染物无去除作用，对解除高浓度有机废水的毒性及提高可生化性无作用；该方法占地一般较大；吸附法对某些单一组分的废水有较好的处理效果，对多组分废水处理效果则大打折扣，尤其是吸附饱和后不能很好的再生，或再生后的饱和吸附量下降，面临频繁更换吸附填料的问题，由此而带来经济性问题，用吸附来解决难降解有机废水大型工程化应用不多；膜分离技术存在膜污染、堵塞、腐蚀、使用寿命短等亟待解决的问题；蒸发或蒸馏技术面临的主要问题，一是能耗过高，二是高浓度难降解有机废水中成分复杂，会产生腐蚀、结垢、传热系数下降以及沸点升高等不利于蒸发或蒸馏进行的因素；三是经过蒸发或蒸馏处理后会有更高浓度浓缩液(如浓盐水、浓浆等)的排放问题；芬顿法加药量大，需反复的调节废水pH值，运行成本高、污泥产生量大；催化湿式氧化技术其核心在于催化剂的研究；目前应用于湿式催化氧化的主要催化剂为非均相催化剂，大致分为三大类：贵金属系列、铜系列和稀土系列三大类，其中，贵金属系催化剂虽然具有良好的稳定性以及高效的活性，但是其价格成为了制约其大规模的工业应用的主要因素；铜系催化剂具有良好的催化活性，且廉价易得，但是Cu2+易流出，造成活性的降低；目前国内针对超临界氧化技术的研究还是以实验室研究为主，制约该技术工程化应用的主要问题为腐蚀和盐沉积，由于超临界氧化的高温高压反应条件、废水中氯离子及反应体系中氧的存在使得腐蚀不可避免的发生在反应器中，同时，无机盐在超临界水中的溶解度极低导致无机盐在反应过程中析出和沉积；臭氧的氧化特性决定了单一的臭氧氧化技术有很大的局限性；一是臭氧不能氧化一些难降解的有机物如氯仿，二是单一的臭氧氧化技术不能将有机物彻底的分解为二氧化碳和水，同时难以达到较高的COD去除效果，此外，臭氧在实际应用过程中存在着成本高的问题，限制了臭氧在工程中的使用。

针对上述问题，提出一种高浓度难降解有机废水电解氧化预处理装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高浓度难降解有机废水电解氧化预处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高浓度难降解有机废水电解氧化预处理装置，包括外壳，所述外壳的下方设有用于对外壳进行支撑的支架，所述外壳的上方设有用于增加外壳密封的顶盖；

所述外壳的内部并列设有一次电解槽与二次电解槽，所述一次电解槽的内部两侧设有用于外接电源的一次电解槽极板，所述一次电解槽的一侧顶端设有用于向一次电解槽的内部输送压缩空气的上层曝气管接口、下层曝气管接口，所述上层曝气管接口与下层曝气管接口对称设置在一次电解槽的表面，且所述一次电解槽的内部填充有催化剂填料；

二次电解槽的内部两侧设有用于外接电源的二次电解槽极板，所述二次电解槽的一侧顶端设有用于向二次电解槽的内部输送压空气的二次电解槽曝气管接口。

作为本实用新型进一步的方案：所述一次电解槽与二次电解槽的下端均设有集水斗，位于一次电解槽上的集水斗的下方设有进水口，位于二次电解槽上的集水斗的下方设有放空口。

作为本实用新型进一步的方案：所述一次电解槽的内部位于集水斗的上方设有用于对进入一次电解槽内部的废水起到导流作用的导流板。

作为本实用新型进一步的方案：所述导流板的上下方分别设有用于压缩空气流出的上层穿孔曝气管、下层穿孔曝气管，所述上层穿孔曝气管的一端连接有上层曝气供气管，所述上层曝气供气管的另一端与上层曝气管接口连接，所述下层穿孔曝气管的一端连接有下层曝气供气管，所述下层曝气供气管的另一端与下层曝气管接口连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述二次电解槽的内部位于集水斗的上方设有用于压缩空气流出的二次电解槽穿孔曝气管，所述二次电解槽穿孔曝气管的一端连接有二次电解槽曝气供气管，所述二次电解槽曝气供气管的另一端与二次电解槽曝气管接口连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述一次电解槽与二次电解槽之间设有便于一次电解槽内部的水进入二次电解槽内部的上层过水孔与下层过水孔。

作为本实用新型进一步的方案：所述二次电解槽靠近二次电解槽曝气管接口的一侧设有两组出水管接口，所述二次电解槽的内部设有方便其内部的废水流出的出水管，所述出水管与出水管接口连通。

作为本实用新型进一步的方案：所述一次电解槽远离上层曝气管接口、下层曝气管接口的一侧设有溢流管接口，所述一次电解槽的内部设有溢流管，所述溢流管的一端与溢流管接口连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述一次电解槽与二次电解槽的一侧设有方便对一次电解槽、二次电解槽的内部进行观察的检查窗口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的一种高浓度难降解有机废水电解氧化预处理装置，是指提供少量直流电作为驱动力，对高浓度难降解有机废水进行预处理的一种装备；具有设备占地小、能耗低、效果好、适用pH范围较宽、常温常压下运行、污泥产生量少、操作简单、极板不易损耗、无二次污染等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型图1中A向的结构示意图。

图3为本实用新型图1中B向的剖面结构示意图。

其中：1、外壳；2、支架；3、集水斗；4、进水口；5、放空口；6、上层曝气管接口；6-1、上层曝气供气管；7、下层曝气管接口；7-1、下层曝气供气管；8、二次电解槽曝气管接口；8-1、二次电解槽曝气供气管；9、出水管接口；9-1、出水管；10、检查窗口；11、溢流管接口；11-1、溢流管；12、上层穿孔曝气管；13、下层穿孔曝气管；14、二次电解槽穿孔曝气管；15、一次电解槽极板；16、二次电解槽极板；17、导流板；18、催化剂填料；19、上层过水孔；20、下层过水孔；21、顶盖。

具体实施方式

在一个实施例中，如图1-图3所示，一种高浓度难降解有机废水电解氧化预处理装置，包括外壳1，具体的，外壳1采用FRP材料制作，所述外壳1的下方设有用于对外壳1进行支撑的支架2，具体的，支架2采用H型钢与角钢制作，所述外壳1的上方设有用于增加外壳1密封的顶盖21；

所述外壳1的内部并列设有一次电解槽与二次电解槽，所述一次电解槽的内部两侧设有用于外接电源的一次电解槽极板15，具体的，一次电解槽极板15采用镀稀有金属钛极板，电源采用低电压、高电流型直流电源，所述一次电解槽的一侧顶端设有用于向一次电解槽的内部输送压缩空气的上层曝气管接口6、下层曝气管接口7，所述上层曝气管接口6与下层曝气管接口7对称设置在一次电解槽的表面，且所述一次电解槽的内部填充有催化剂填料18，具体的，催化剂填料18主要成分为Fe、Mn、Ti等金属及其氧化物；

二次电解槽的内部两侧设有用于外接电源的二次电解槽极板16，具体的，二次电解槽极板16采用石墨极板，电源采用低电压、高电流型直流电源，所述二次电解槽的一侧顶端设有用于向二次电解槽的内部输送压空气的二次电解槽曝气管接口8。

在本实施例中，废水通过泵体的作用通过进水口4进入一次电解槽的内部，两组一次电解槽极板15分别外接直流电源正、负极，在电场与催化剂填料18的作用下废水中的难降解有机物分子结构遭到破坏，使其失去原有性质，降低其对微生物的毒性，随后废水进入二次电解槽的内部，两组二次电解槽极板16分别外接直流电源正、负极，在电场作用下废水中难降解的物质被分解，废水的毒性进一步被降低。

在一个实施例中，如图1-图3所示，所述一次电解槽与二次电解槽的下端均设有集水斗3，位于一次电解槽上的集水斗3的下方设有进水口4，位于二次电解槽上的集水斗3的下方设有放空口5；

在本实施例中，利用进水口4方便使得废水进入，方便使用，放空口5的作用为当需要对二次电解槽内部的二次电解槽穿孔曝气管14与二次电解槽极板16进行检修时将其中的废水排空以便检修。

在一个实施例中，如图1-图3所示，所述一次电解槽的内部位于集水斗3的上方设有用于对进入一次电解槽内部的废水起到导流作用的导流板17，具体的，导流板17为现有技术，此处不做具体阐述；

在本实施例中，利用导流板17能对进入一次电解槽的内部的废水起到导流的作用，使得废水均匀的流过催化剂填料18，使得废水能均匀的与催化剂填料18接触，提高度废水的处理效果。

在一个实施例中，如图1-图3所示，所述导流板17的上下方分别设有用于压缩空气流出的上层穿孔曝气管12、下层穿孔曝气管13，所述上层穿孔曝气管12的一端连接有上层曝气供气管6-1，所述上层曝气供气管6-1的另一端与上层曝气管接口6连接，所述下层穿孔曝气管13的一端连接有下层曝气供气管7-1，所述下层曝气供气管7-1的另一端与下层曝气管接口7连接；

在本实施例中，通过向上层曝气管接口6、下层曝气管接口7的内部输送压缩气体，压缩气体能通过上层曝气供气管6-1以及下层曝气供气管7-1流动至上层穿孔曝气管12以及下层穿孔曝气管13处，并通过上层穿孔曝气管12、下层穿孔曝气管13使得压缩气体流出。

在一个实施例中，如图1-图3所示，所述二次电解槽的内部位于集水斗3的上方设有用于压缩空气流出的二次电解槽穿孔曝气管14，所述二次电解槽穿孔曝气管14的一端连接有二次电解槽曝气供气管8-1，所述二次电解槽曝气供气管8-1的另一端与二次电解槽曝气管接口8连接；

在本实施例中，通过向二次电解槽曝气管接口8的内部输送压缩气体，压缩气体能通过二次电解槽曝气供气管8-1流动至二次电解槽穿孔曝气管14处，并通过二次电解槽穿孔曝气管14使得压缩气体流出。

在一个实施例中，如图1-图3所示，所述一次电解槽与二次电解槽之间设有便于一次电解槽内部的水进入二次电解槽内部的上层过水孔19与下层过水孔20；

在本实施例中，利用上层过水孔19与下层过水孔20能实现一次电解槽与二次电解槽之间的连通，使得一次电解槽内部的废水能进入二次电解槽的内部进行再次处理。

在一个实施例中，如图1-图3所示，所述二次电解槽靠近二次电解槽曝气管接口8的一侧设有两组出水管接口9，所述二次电解槽的内部设有方便其内部的废水流出的出水管9-1，所述出水管9-1与出水管接口9连通；

在本实施例中，利用二次电解槽对废水进行处理后，废水能通过出水管9-1并从出水管接口9处排出，方便废水进下一步工序。

在一个实施例中，如图1-图3所示，所述一次电解槽远离上层曝气管接口6、下层曝气管接口7的一侧设有溢流管接口11，所述一次电解槽的内部设有溢流管11-1，所述溢流管11-1的一端与溢流管接口11连接；

在本实施例中，当废水处理完毕后，首先将进水口4上的阀门打开，使得一次电解槽的内部的废水通过进水口4排出，随后利用进水口4将清水输送至一次电解槽的内部，并使得压缩空气能通过上层曝气供气管6-1、下层曝气供气管7-1输送至上层穿孔曝气管12、下层穿孔曝气管13处，通过上层穿孔曝气管12、下层穿孔曝气管13排出，使得清水通过溢流管11-1从溢流管接口11处排出，当清水从溢流管接口11处溢出时停止向进水口4的内部进水，随后使得一次电解槽的内部剩余的清水通过进水口4排出，从而完成对一次电解槽的内部的冲洗。

在一个实施例中，如图1-图3所示，所述一次电解槽与二次电解槽的一侧设有方便对一次电解槽、二次电解槽的内部进行观察的检查窗口10；

在本实施例中，利用检查窗口10方便对一次电解槽与二次电解槽内部的废水处理情况进行观察，同时检查窗口10可以方便清空催化剂填料18，以便对一次电解槽极板15进行检查。

上述实施例公布了一种高浓度难降解有机废水电解氧化预处理装置，废水通过泵体的作用通过进水口4进入一次电解槽的内部，经过导流板17实现对废水的导流，使得废水能均匀的流过催化剂填料18，此时通过上层曝气管接口6与下层曝气管接口7接入压缩空气，使得压缩空气能通过上层曝气供气管6-1、下层曝气供气管7-1输送至上层穿孔曝气管12、下层穿孔曝气管13处，并通过上层穿孔曝气管12、下层穿孔曝气管13排出，两组一次电解槽极板15分别外接直流电源正、负极，在电场与催化剂填料18的作用下废水中的难降解有机物分子结构遭到破坏，使其失去原有性质，降低其对微生物的毒性，随后一次电解槽内部的水通过上层过水孔19、下层过水孔20进入二次电解槽的内部，两组二次电解槽极板16分别外接直流电源正、负极，在电场作用下废水中难降解的物质被分解，废水的毒性进一步被降低，生化性也得到了提高，随后废水通过出水管9-1从出水管接口9处流出，方便进行下一道工序；

当废水处理完毕后，首先将进水口4上的阀门打开，使得一次电解槽的内部的废水通过进水口4排出，随后利用进水口4将清水输送至一次电解槽的内部，并使得压缩空气能通过上层曝气供气管6-1、下层曝气供气管7-1输送至上层穿孔曝气管12、下层穿孔曝气管13处，通过上层穿孔曝气管12、下层穿孔曝气管13排出，使得清水通过溢流管11-1从溢流管接口11处排出，当清水从溢流管接口11处溢出时停止向进水口4的内部进水，随后使得一次电解槽的内部剩余的清水通过进水口4排出，从而完成对一次电解槽的内部的冲洗。

Claims (9)

1.一种高浓度难降解有机废水电解氧化预处理装置，包括外壳（1），所述外壳（1）的下方设有用于对外壳（1）进行支撑的支架（2），所述外壳（1）的上方设有用于增加外壳（1）密封性的顶盖（21）；

其特征在于，所述外壳（1）的内部并列设有一次电解槽与二次电解槽，所述一次电解槽的内部两侧设有用于外接电源的一次电解槽极板（15），所述一次电解槽的一侧顶端设有用于向一次电解槽的内部输送压缩空气的上层曝气管接口（6）、下层曝气管接口（7），所述上层曝气管接口（6）与下层曝气管接口（7）对称设置在一次电解槽的表面，且所述一次电解槽的内部填充有催化剂填料（18）；

二次电解槽的内部两侧设有用于外接电源的二次电解槽极板（16），所述二次电解槽的一侧顶端设有用于向二次电解槽的内部输送压空气的二次电解槽曝气管接口（8）。

2.根据权利要求1所述的一种高浓度难降解有机废水电解氧化预处理装置，其特征在于，所述一次电解槽与二次电解槽的下端均设有集水斗（3），位于一次电解槽上的集水斗（3）的下方设有进水口（4），位于二次电解槽上的集水斗（3）的下方设有放空口（5）。

3.根据权利要求2所述的一种高浓度难降解有机废水电解氧化预处理装置，其特征在于，所述一次电解槽的内部位于集水斗（3）的上方设有用于对进入一次电解槽内部的废水起到导流作用的导流板（17）。

4.根据权利要求3所述的一种高浓度难降解有机废水电解氧化预处理装置，其特征在于，所述导流板（17）的上下方分别设有用于压缩空气流出的上层穿孔曝气管（12）、下层穿孔曝气管（13），所述上层穿孔曝气管（12）的一端连接有上层曝气供气管（6-1），所述上层曝气供气管（6-1）的另一端与上层曝气管接口（6）连接，所述下层穿孔曝气管（13）的一端连接有下层曝气供气管（7-1），所述下层曝气供气管（7-1）的另一端与下层曝气管接口（7）连接。

5.根据权利要求2所述的一种高浓度难降解有机废水电解氧化预处理装置，其特征在于，所述二次电解槽的内部位于集水斗（3）的上方设有用于压缩空气流出的二次电解槽穿孔曝气管（14），所述二次电解槽穿孔曝气管（14）的一端连接有二次电解槽曝气供气管（8-1），所述二次电解槽曝气供气管（8-1）的另一端与二次电解槽曝气管接口（8）连接。

6.根据权利要求1所述的一种高浓度难降解有机废水电解氧化预处理装置，其特征在于，所述一次电解槽与二次电解槽之间设有便于一次电解槽内部的水进入二次电解槽内部的上层过水孔（19）与下层过水孔（20）。

7.根据权利要求5所述的一种高浓度难降解有机废水电解氧化预处理装置，其特征在于，所述二次电解槽靠近二次电解槽曝气管接口（8）的一侧设有两组出水管接口（9），所述二次电解槽的内部设有方便其内部的废水流出的出水管（9-1），所述出水管（9-1）与出水管接口（9）连通。

8.根据权利要求1所述的一种高浓度难降解有机废水电解氧化预处理装置，其特征在于，所述一次电解槽远离上层曝气管接口（6）、下层曝气管接口（7）的一侧设有溢流管接口（11），所述一次电解槽的内部设有溢流管（11-1），所述溢流管（11-1）的一端与溢流管接口（11）连接。

9.根据权利要求1所述的一种高浓度难降解有机废水电解氧化预处理装置，其特征在于，所述一次电解槽与二次电解槽的一侧设有方便对一次电解槽、二次电解槽的内部进行观察的检查窗口（10）。

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