一种原位电产生H2O2协同O3氧化的废水处理装置的制作方法

本实用新型涉及一种水处理设备，尤其涉及一种原位电产生H₂O₂协同O₃氧化的废水处理装置。

背景技术：

O₃氧化氧化技术被广泛用于污水治理和净化工艺。但是O₃氧化能力有限、受PH影响较大等缺陷，不适用于实际污水处理。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型的技术方案为：

1、一种用于原位电产生H₂O₂协同O₃氧化的废水处理装置，其特征在于，所述废水处理装置包括反应容器、搅拌器、阳极、阴极、用于输入O₃的气体输入管以及直流电源；

其中，所述气体输入管位于反应容器的内部，所述气体输入管的管头顶端设有不锈钢管式微孔曝气头；所述不锈钢管式微孔曝气头有三个以上，并且呈正三角形网格状排列；

所述不锈钢微孔曝气头的微孔孔径为2-20微米；

所述阳极为惰性阳极，位于反应容器的内部；所述阴极为气体扩散阴极，位于反应容器内部；所述阳极与阴极相对设置；所述阴极和阳极可以有多组，其中的阴极和阳极相互间隔设置；所述阳极和阴极的表面积比例为1:1.8-2.5；

所述直流电源的正极和负极分别与所述阳极和阴极电连接；当存在多组阴极和阳极时，各组阴极和阳极以并联方式与所述直流电源的正极和负极电连接；

所述反应容器内设有用于固定气体输入管、阳极、阴极间隔的固定装置；所述固定装置包括多个两端分别与气体输入管、阳极、阴极中的任意两个相连的支撑杆；所述固定装置还包括两个或更多个一端与气体输入管、阳极、阴极中任意一个相连，另一端与反应容器壁面相连的支撑杆；所述固定装置可以是一层或更多层；

所述反应容器内部底面设有搅拌磁子；

所述搅拌器为磁力搅拌器，位于反应容器的下方，用于带动所述搅拌磁子转动。

2、根据技术方案1的用于原位电产生H₂O₂协同O₃氧化的废水处理装置，其特征在于，所述多组阴极和阳极在反应容器中分层布置，其中相邻的上下两层经设置使得上层的阴极和阳极分别与下层阳极和阴极的位置相对。

本实用新型提供的原位电产生H₂O₂协同O₃氧化的废水处理装置结构简洁、方便实用。

附图说明

图1为本实用新型的原位电产生H₂O₂协同O₃氧化的废水处理装置示意图；

图2为本实用新型的原位电产生H₂O₂协同O₃氧化的废水处理装置的横截面示意图。

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，将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述；这种描述是通过示例而非限制的方式介绍了与本实用新型的原理相一致的具体实施方式，这些实施方式的描述是足够详细的，以使得本领域技术人员能够实践本实用新型，在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下可以使用其他实施方式并且可以改变和/或替换各要素的结构；因此，不应当从限制性意义上来理解以下的详细描述；

如图1所示，本实用新型提供的一种原位电产生H₂O₂协同O₃氧化的废水处理装置，其特征在于包括反应容器4、搅拌器1、阳极5、阴极6、气体输入管7、直流电源8、以及固定装置9。其中，气体输入管7位于反应容器4内部管头顶端设有不锈钢微孔曝气头3。气体输入管7为通入O₃的管路。所述气体输入管7位于反应容器4的内部，所述气体输入管7的管头顶端设有不锈钢管式微孔曝气头3；所述不锈钢管式微孔曝气头3有三个以上，并且呈正三角形网格状排列。

不锈钢微孔曝气头3孔径为2-20微米，不锈钢微孔曝气头3微孔尺寸越小越有利于气体扩散，曝气流量范围为0-0.5L/min,所曝气体为O₂和O₃的混合气体，其中O₂的体积大于95％，O₃的量为0-20g/(h.L废水)。

反应容器4内部底面装有搅拌磁子2。搅拌磁子2与搅拌器1相连接。搅拌器1位于反应容器4的下方，为磁力搅拌器，起到带动搅拌磁子2水平转动作用，转动速率为800-1200rpm，有利于反应物的液相传质，提高反应几率和处理效果。

参加图2，反应容器4内围绕O₃输入管7间隔布置了两个阳极5和两个阴极6，并且还设有用于固定两个阳极5和两个阴极6的相对位置的间隔固定装置9(绝缘材质，例如聚乙烯或聚丙烯材质)。阳极5为惰性阳极。阴极6为气体扩散阴极，采用C-PTFE气体扩散电极，在直流电场中，制得C-PTFE阴极表面在废水溶液中形成固液气三相界面，并于此三相界面处还原溶解的O₂生成H₂O₂，进而与通入的O₃反应生成具有强氧化性的.OH。阳极5和阴极6大小比例为1:1.8-2.5。阳极5与阴极6垂直对立。

所述多组阴极和阳极也可以在反应容器中分层布置，其中相邻的上下两层经设置使得上层的阴极和阳极分别与下层阳极和阴极的位置相对。

在一些情况下，所述反应容器内设有用于固定气体输入管、阳极、阴极间隔的固定装置；所述固定装置包括多个两端分别与气体输入管、阳极、阴极中的任意两个相连的支撑杆；所述固定装置还包括两个或更多个一端与气体输入管、阳极、阴极中任意一个相连，另一端与反应容器壁面相连的支撑杆；所述固定装置可以是一层或更多层。

直流电源8为恒定电流的直流电源，通电时阴极电流密度范围为0-60mA/cm²。当存在多组阴极和阳极时，各组阴极和阳极以并联方式与所述直流电源的正极和负极电连接。

废水的溶液初始TOC范围为0-100000ppm，允许的PH范围为2-12。

一种原位电产生H₂O₂协同O₃氧化的废水处理方法，包括以下步骤：

第一步，将准备好的阳极5和阴极6插入到废水容易中，并与直流电源连接，通电时阴极6电流密度范围为0-60mA/cm²。

第二步，通过气体输入管7顶端的不锈钢微孔曝气头3向反应容器4中曝入O₂和O₃的混合气体，曝气流量范围为0-0.5L/min。

第三步，根据恒定电流、O₂和O₃的混合气体流量，接通直流电源。

此外，根据公开的本实用新型的说明书，本实用新型的其他实现对于本领域的技术人员是明显的；实施方式和/或实施方式的各个方面可以单独或者以任何组合用于本实用新型的系统和方法中；说明书和其中的示例应该是仅仅看作示例性，本实用新型的实际范围和精神由所附权利要求书表示。