CN219239343U - 一种污水处理非均相催化氧化电芬顿装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污水处理非均相催化氧化电芬顿装备，涉及污水处理技术领域，该装备包括设备外壳和曝气机构，所述设备外壳的两个相对的侧壁上分别安装有阳极板和阴极板，所述阳极板采用钛板或钌铱涂层钛板制成，所述阴极板采用不锈钢板制成，靠近阳极板的设备外壳侧壁上安装有进水口，靠近阴极板的设备外壳侧壁上安装有出水口，所述设备外壳内部填充有用于进行电芬顿反应的非均相催化剂，所述非均相催化剂为铁碳类催化剂，本实用新型采用钛板或钌铱涂层钛板作阳极，不锈钢板作阴极，在电解过程中，阳极不消耗，保证了电极板的使用寿命，阴、阳电极板间通过装填铁碳类专用填料作催化剂，有效的减少了催化剂的流失。

Description

一种污水处理非均相催化氧化电芬顿装备

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体是一种污水处理非均相催化氧化电芬顿装备。

背景技术

电芬顿是在Fenton试剂的基础上发展起来的电化学污水处理工艺之一，是通过电化学作用持续产生Fe²⁺和H₂O₂，并发生芬顿反应产生活性自由基·OH（氧化电位2. 8V，仅次于氟）氧化降解有机污染物。对有机污染物的降解去除作用机理，目前普遍认同的也是基于羟基自由基的强氧化作用。传统电芬顿一般采用铁板作阳极。

现有的电芬顿技术存在着以下问题待解决：

1、阳极消耗过快

电芬顿技术采用“牺牲阳极法”，以铁板作阳极，产生Fe²⁺，因此，只要电解过程在进行，阳极就一直在持续消耗。而为了得到较好的去除效果，通常要求提供较大的阳极电流密度，而电流密度越大，阳极板消耗越快。

2、阳极板钝化

阳极板钝化与阳极板电流密度相关，电流密度越大，钝化速度越快。钝化导致阳极板表面形成稳定的金属氧化物膜，阻止阳极板释放金属离子，进而使电芬顿效果下降甚至消失。

3、污泥产生量较大

电芬顿技术污泥产生量虽然较传统Fenton工艺要少，但是在阳极板损耗太快的情况下，产生的Fe²⁺过多，导致污泥产生量仍不可小觑。因此，控制污泥量的关键就是在保证处理效果的前提下，尽量延长阳极板的使用寿命。

4、pH应用范围较窄

电芬顿工艺要求最佳的PH范围为3-4，投酸量较大。

针对上述问题，现在设计一种改进的污水处理非均相催化氧化电芬顿装备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种污水处理非均相催化氧化电芬顿装备，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：

一种污水处理非均相催化氧化电芬顿装备，包括设备外壳和曝气机构，所述设备外壳的两个相对的侧壁上分别安装有阳极板和阴极板，所述阳极板采用钛板或钌铱涂层钛板制成，所述阴极板采用不锈钢板制成，所述阳极板上安装有用于与外部电源的正极连接的阳极接线柱，所述阳极接线柱远离阳极板的一端穿过设备外壳的侧壁设置在设备外壳外部，所述阴极板上安装有与外部电源的负极连接的阴极接线柱，所述阴极接线柱远离阴极板的一端穿过设备外壳的侧壁设置在设备外壳的外部，靠近阳极板的设备外壳侧壁上安装有进水口，靠近阴极板的设备外壳侧壁上安装有出水口，所述阳极板和阴极板之间的设备外壳内部竖直安装有若干个双极板，若干个所述双极板交错设置使污水呈S型流动，所述双极板将设备外壳分隔为若干个腔室，所述设备外壳内部填充有用于进行电芬顿反应的非均相催化剂，所述非均相催化剂为铁碳类催化剂。

所述曝气机构设置在设备外壳的内部，用于向设备外壳的内部输送空气，便于氧化降解污水中的有机污染物。

作为本实用新型进一步的方案：所述进水口的输入端通过管道连接有第一混凝沉淀池，目的是去除污水中的胶体及悬浮物，防止污水进入非均相催化氧化电芬顿设备后，造成非均相催化剂的堵塞与板结，并且提升电流效率，加强处理效果。

作为本实用新型再进一步的方案：所述出水口的输出端通过管道连接有第二混凝沉淀池，目的是对出水进行混凝沉淀处理，提高出水水质，减轻进入后续污水处理系统的有机负荷。

作为本实用新型再进一步的方案：所述曝气机构包括若干个压缩空气管，所述压缩空气管水平铺设在腔室污水的输出端，所述压缩空气管之间相互连通，其中一个所述压缩空气管的侧壁上安装有用于向压缩空气管输送空气的压缩空气进口，靠近腔室污水输出端的压缩空气管侧壁上安装有用于向设备外壳内部输气的压缩空气释放器。

作为本实用新型再进一步的方案：靠近出水口的腔室与出水口之间设置有用于对水进行收集的出水堰。

作为本实用新型再进一步的方案：所述设备外壳的侧壁上安装有放空口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型与现有技术相比，通过采用钛板或钌铱涂层钛板作阳极，不锈钢板作阴极，在电解过程中，阳极不消耗，保证了电极板的使用寿命。

阴、阳电极板间通过装填铁碳类专用填料作催化剂，保证了处理效果的同时，有效的减少了催化剂的流失；专用铁碳类催化剂的使用，降低了反应所需的条件，只需在PH6-6.5之间即可达到理想的去除效果。

通过外加双氧水的方式，保证了芬顿的药剂量，使该装备适用于各种浓度的废水处理；由于电极板不消耗、催化剂不流失，因此，污泥产生量较现有电芬顿工艺减量化在3/4以上。

装备设置水流方向与气洗方向相同，与极板表面平行，对电极板表面时刻起着冲刷作用，同时通过采用可倒极直流电源，对阴、阳电极板定期置换，有效的解决了电极板钝化的问题。

附图说明

图1为本实用新型的俯视结构示意图。

图2为本实用新型中主视的结构示意图。

其中：1、进水口；2、出水口；3、放空口；4、阳极接线柱；5、阴极接线柱；6、双极板；7、压缩空气进口；8、压缩空气管；9、压缩空气释放器；10、出水堰；11、非均相催化剂；12、设备外壳；13、阳极板；14、阴极板。

实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图2，本实用新型实施例中，一种污水处理非均相催化氧化电芬顿装备，包括设备外壳12和曝气机构，所述设备外壳12的两个相对的侧壁上分别安装有阳极板13和阴极板14，所述阳极板13采用钛板或钌铱涂层钛板制成，所述阴极板14采用不锈钢板制成，所述阳极板13上安装有用于与外部电源的正极连接的阳极接线柱4，所述阳极接线柱4远离阳极板13的一端穿过设备外壳12的侧壁设置在设备外壳12外部，所述阴极板14上安装有与外部电源的负极连接的阴极接线柱5，所述阴极接线柱5远离阴极板14的一端穿过设备外壳12的侧壁设置在设备外壳12的外部，靠近阳极板13的设备外壳12侧壁上安装有进水口1，靠近阴极板14的设备外壳12侧壁上安装有出水口2，所述阳极板13和阴极板14之间的设备外壳12内部竖直安装有若干个双极板6，若干个所述双极板6交错设置使污水呈S型流动，所述双极板6将设备外壳12分隔为若干个腔室，所述设备外壳12内部填充有用于进行电芬顿反应的非均相催化剂11，所述非均相催化剂11为铁碳类催化剂，靠近出水口2的腔室与出水口2之间设置有用于对水进行收集的出水堰10，所述设备外壳12的侧壁上安装有放空口3。

所述进水口1的输入端通过管道连接有第一混凝沉淀池，目的是去除污水中的胶体及悬浮物，防止污水进入非均相催化氧化电芬顿设备后，造成非均相催化剂11的堵塞与板结，并且提升电流效率，加强处理效果。

所述出水口2的输出端通过管道连接有第二混凝沉淀池，目的是对出水进行混凝沉淀处理，提高出水水质，减轻进入后续污水处理系统的有机负荷。

所述曝气机构设置在设备外壳12的内部，用于向设备外壳12的内部输送空气，便于氧化降解污水中的有机污染物。

所述曝气机构包括若干个压缩空气管8，所述压缩空气管8水平铺设在腔室污水的输出端，所述压缩空气管8之间相互连通，其中一个所述压缩空气管8的侧壁上安装有用于向压缩空气管8输送空气的压缩空气进口7，靠近腔室污水输出端的压缩空气管8侧壁上安装有用于向设备外壳12内部输气的压缩空气释放器9。

所述曝气机构的作用是由于压缩空气释放器9输气方向与水流方向相同，对污水进行充氧搅拌，提高污水处理的效率，同时还能对双极板6的表面进行冲刷，有效的解决了双极板6钝化的问题。

在使用时，污水先进入第一混凝沉淀池，在第一混凝沉淀池中加入酸，将PH调整至6~6.5，然后加入PAC与PAM进行絮凝沉淀，然后将污水通过管道输送到进水口1上，并在输送管道上投入双氧水。

污水通过进水口1进入到设备外壳12的内部，污水沿着双极板6分隔的S型通道流动，并在出水堰10上汇集，然后通过出水口2排出，在此过程中，通过阳极接线柱4对阳极板13通电，通过阴极接线柱5对阴极板14通电，在电流的作用下，非均相催化剂11对污水进行催化氧化处理，从而实现对污水的处理。

同时通过压缩空气进口7向压缩空气管8输送空气，压缩空气管8将空气输送到压缩空气释放器9上，由于压缩空气释放器9输气方向与水流方向相同，对污水进行充氧搅拌，同时还能对双极板6的表面进行冲刷。

与现有技术相比，通过采用钛板或钌铱涂层钛板作阳极，不锈钢板作阴极，在电解过程中，阳极不消耗，保证了电极板的使用寿命；阴、阳电极板间通过装填铁碳类专用填料作催化剂，保证了处理效果的同时，有效的减少了催化剂的流失；专用铁碳类催化剂的使用，降低了反应所需的条件，只需在PH6~6.5之间即可达到理想的去除效果；通过外加双氧水的方式，保证了芬顿的药剂量，使该装备适用于各种浓度的废水处理；由于电极板不消耗、催化剂不流失，因此，污泥产生量较现有电芬顿工艺减量化在3/4以上；装备设置水流方向与气洗方向相同，与极板表面平行，对电极板表面时刻起着冲刷作用，同时通过采用可倒极直流电源，对阴、阳电极板定期置换，有效的解决了电极板钝化的问题。

上述实用新型公布了一种污水处理非均相催化氧化电芬顿装备，在使用时，污水先进入第一混凝沉淀池，在第一混凝沉淀池中加入酸，将PH调整至6~6.5，然后加入PAC与PAM进行絮凝沉淀，然后将污水通过管道输送到进水口1上，并在输送管道上投入双氧水。

污水通过进水口1进入到设备外壳12的内部，污水沿着双极板6分隔的S型通道流动，并在出水堰10上汇集，然后通过出水口2排出，在此过程中，通过阳极接线柱4对阳极板13通电，通过阴极接线柱5对阴极板14通电，在电流的作用下，非均相催化剂11对污水进行催化氧化处理，从而实现对污水的处理。

同时通过压缩空气进口7向压缩空气管8输送空气，压缩空气管8将空气输送到压缩空气释放器9上，由于压缩空气释放器9输气方向与水流方向相同，对污水进行充氧搅拌，同时还能对双极板6的表面进行冲刷。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。

Claims (6)

1.一种污水处理非均相催化氧化电芬顿装备，包括设备外壳（12）和曝气机构，所述设备外壳（12）的两个相对的侧壁上分别安装有阳极板（13）和阴极板（14），其特征在于，所述阳极板（13）采用钛板或钌铱涂层钛板制成，所述阴极板（14）采用不锈钢板制成，所述阳极板（13）上安装有用于与外部电源的正极连接的阳极接线柱（4），所述阳极接线柱（4）远离阳极板（13）的一端穿过设备外壳（12）的侧壁设置在设备外壳（12）外部，所述阴极板（14）上安装有与外部电源的负极连接的阴极接线柱（5），所述阴极接线柱（5）远离阴极板（14）的一端穿过设备外壳（12）的侧壁设置在设备外壳（12）的外部，靠近阳极板（13）的设备外壳（12）侧壁上安装有进水口（1），靠近阴极板（14）的设备外壳（12）侧壁上安装有出水口（2），所述阳极板（13）和阴极板（14）之间的设备外壳（12）内部竖直安装有若干个双极板（6），若干个所述双极板（6）交错设置使污水呈S型流动，所述双极板（6）将设备外壳（12）分隔为若干个腔室，所述设备外壳（12）内部填充有用于进行电芬顿反应的非均相催化剂（11），所述非均相催化剂（11）为铁碳类催化剂；

所述曝气机构设置在设备外壳（12）的内部，用于向设备外壳（12）的内部输送空气，便于氧化降解污水中的有机污染物。

2.根据权利要求1所述的一种污水处理非均相催化氧化电芬顿装备，其特征在于，所述进水口（1）的输入端通过管道连接有第一混凝沉淀池。

3.根据权利要求1所述的一种污水处理非均相催化氧化电芬顿装备，其特征在于，所述出水口（2）的输出端通过管道连接有第二混凝沉淀池。

4.根据权利要求1所述的一种污水处理非均相催化氧化电芬顿装备，其特征在于，所述曝气机构包括若干个压缩空气管（8），所述压缩空气管（8）水平铺设在腔室污水的输出端，所述压缩空气管（8）之间相互连通，其中一个所述压缩空气管（8）的侧壁上安装有用于向压缩空气管（8）输送空气的压缩空气进口（7），靠近腔室污水输出端的压缩空气管（8）侧壁上安装有用于向设备外壳（12）内部输气的压缩空气释放器（9）。

5.根据权利要求1所述的一种污水处理非均相催化氧化电芬顿装备，其特征在于，靠近出水口（2）的腔室与出水口（2）之间设置有用于对水进行收集的出水堰（10）。

6.根据权利要求1所述的一种污水处理非均相催化氧化电芬顿装备，其特征在于，所述设备外壳（12）的侧壁上安装有放空口（3）。

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