一种复合催化氧化处理难降解废水系统的制作方法

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种复合催化氧化处理难降解废水系统。

背景技术：

目前在难降解水处理领域，通常利用高级氧化的处理方式。臭氧催化氧化利用直接氧化和间接氧化难降解有机物，其中直接氧化方式是通过臭氧分子具有选择性直接氧化难降解有机物，间接氧化方式是通过催化臭氧产生羟基自由基彻底氧化难降解有机物；电催化氧化利用直接氧化和间接氧化难降解有机物，其中直接氧化方式是电子直接氧化作用于难降解有机物，间接氧化方式是通过阳极表面产生羟基自由基彻底氧化难降解有机物。然而不论是臭氧催化氧化，还是电催化氧化在处理难降解废水时，均存在能耗较高导致废水处理成本较大的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种复合催化氧化处理难降解废水系统，以解决上述现有技术存在的问题，高效率去除难降解有机物。免了气流对电催化传质效率的影响，达到节省能耗的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种复合催化氧化处理难降解废水系统，包括进水桶，进水桶通过管道连接有臭氧催化氧化装置，臭氧催化氧化装置通过管道连接有中间水桶，中间水桶通过管道连接有电催化氧化装置，电催化氧化装置通过管道连接有出水桶，其中：所述的臭氧催化氧化装置包括臭氧反应器，臭氧反应器出气口通过管道连接有尾气破坏器，臭氧反应器的进水口与进水桶通过管道相连接，臭氧反应器的进气口连接有曝气机构，曝气机构通过管道连接有臭氧发生机构，电催化氧化装置包括电催化反应器，电催化反应器上固定有电极，电催化反应器连接直流电源，电催化反应器通过管道连接有出水桶。

优选的，臭氧反应器的取样口通过管道顺次连接第二阀门和第一取样桶。

优选的，臭氧发生机构包括通过管道顺次连接的氧气源、耐腐蚀气体流量计、臭氧发生器、第三阀门和臭氧浓度在线测定仪。

优选的，进水桶与臭氧反应器的连接管道上顺次设置有第一阀门、第一水泵和第二液体流量计。

优选的，曝气机构与臭氧发生机构连接的管道上设置有第五阀门。

优选的，中间水桶与电催化氧化装置连接的管道上依次设置有第四阀门、第二水泵和第一液体流量计。

优选的，电催化反应器与出水桶连接管道上顺次连接有第六阀门和取样管，所述取样管上设置有第七阀门，取样管连接第二取样桶。

优选的，所述电极包括电催化阳极和电催化阴极所述的电催化阳极采用dsa板式阳极，电催化阴极采用钛板式阴极。

优选的，所述的电催化反应器底部设有电极隔板。

优选的，所述的曝气机构为钛合金曝气头或曝气盘。

本发明公开了以下技术效果：

本发明通过将臭氧反应与电催化反应串联，利用臭氧催化氧化和电催化氧化的协同作用，臭氧将微量易降解有机物直接氧化，同时将大分子难降解有机物分解成小分子有机物，使得更易被电催化氧化，可以高效率去除难降解有机物。与其他方式相比较，二者串联避免了气流对电催化传质效率的影响，达到节省能耗的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明臭氧反应器结构示意图；

图3为本发明电催化反应器结构示意图；

图4为本发明电催化反应器俯视结构示意图；

其中，1-进水桶；2-第一阀门；3-第一水泵；4-臭氧反应器；5-尾气破坏器；6-第二阀门；7-第一取样桶；8-氧气源；9-臭氧发生器；10-耐腐蚀气体流量计；11-臭氧浓度在线测定仪；12-第三阀门；13-中间水桶；14-第四阀门；15-第二水泵；16-第五阀门；17-第一液体流量计；18-直流电源；19-电催化反应器；20-第六阀门；21-第七阀门；22-第二取样桶；23-出水桶；24-进水口；25-进气口；26-取样口；27-出气口；28-排空口；29-出水口；30-电极；31-盖；32-底座；33-曝气机构；34-第二液体流量计；35-电极隔板；36-取样管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图1-4，本发明提供一种复合催化氧化处理难降解废水系统，包括进水桶1，进水桶1通过管道连接有臭氧催化氧化装置，臭氧催化氧化装置通过管道连接有中间水桶13，中间水桶13通过管道连接有电催化氧化装置，电催化氧化装置通过管道连接有出水桶23，其中：所述的臭氧催化氧化装置包括臭氧反应器4，臭氧反应器4采用抗氧化耐腐蚀的圆筒壳体，臭氧反应器4出气口连接有尾气破坏器5，臭氧反应器4底部设有排空口28，臭氧反应器4的进水口24与进水桶23通过管道相连接，臭氧反应器4的进气口25连接有曝气机构33，曝气机构33通过管道连接有臭氧发生机构，电催化氧化装置包括电催化反应器19，电催化反应器19采用抗氧化耐腐蚀壳体，电催化反应器19顶端连接有盖31，电催化反应器19内通过设置有的电极隔板35控制极间距并固定有电极30，电催化反应器19底部设有电极隔板35，电催化反应器19连接直流电源18，直流电源优选为交直流恒压恒流电源，电催化反应器19通过管道连接有出水桶23。

进一步优化方案，臭氧反应器4的取样口26通过管道顺次连接第二阀门6和第一取样桶7。

进一步优化方案，臭氧发生机构包括通过管道顺次连接的氧气源8，优选为高纯氧源、耐腐蚀气体流量计10、臭氧发生器9、第三阀门12和臭氧浓度在线测定仪11。

进一步优化方案，进水桶1与臭氧反应器4的连接管道上顺次设置有第一阀门2、第一水泵3和第二液体流量计34。

进一步优化方案，曝气机构33与臭氧发生机构连接的管道上设置有第五阀门16。

进一步优化方案，中间水桶13与电催化氧化装置连接的管道上依次设置有第四阀门14、第二水泵15和第一液体流量计17。

进一步优化方案，电催化反应器19与出水桶23连接的管道上顺次连接有第六阀门20和取样管36，取样管36上设置有第七阀门21，取样管36连接第二取样桶22。

进一步优化方案，电极30包括电催化阳极和电催化阴极，所述电催化阳极采用dsa板式阳极，电催化阴极采用钛板式阴极。

进一步优化方案，曝气机构33为钛合金曝气头或曝气盘。

实施例1

主要工艺参数如下：

将cod为800mg/l、con(电导率)为28.0ms/cm、ph为7.5的难降解废水加入到进水桶1，打开第一阀门2、第三阀门12和第四阀门14，保持第二阀门6、第五阀门16、第六阀门20和第七阀门21关闭，打开第一水泵3，同时调节第二液体流量计34，使进水桶1中废水以流量10ml/min进入臭氧反应器4，直至臭氧反应器4废水液面与进水口24持平，关闭第一水泵3，打开氧气源8的气阀，控制进气气压0.05mpa，打开臭氧发生器9，同时调节耐腐蚀气体流量计10，使气体以流量1l/min进入臭氧发生器9，产生的臭氧化气通过管道进入臭氧浓度在线测定仪11，调节臭氧发生器9的臭氧发生浓度为32.0mg/l，臭氧浓度过低导致处理效果低，臭氧浓度过高导致能耗高。待臭氧浓度在线测定仪11示数稳定后，打开第五阀门16，关闭第三阀门12，开始计时10min，待臭氧反应器4反应10min后，打开第一水泵3，同时打开第二阀门6，在第一取样桶7取样后关闭第二阀门6，对所取水样进行cod、con以及ph等水质指标的检测，其中，臭氧反应器4的出水进入中间水桶13，在臭氧反应器4连续反应30min后，打开第二水泵15，同时调节第一液体流量计17，使中间水桶13中的经臭氧反应器4处理的废水以流量8.3ml/min进入电催化反应器19，直至电催化反应器19废水液面与电催化反应器19的进水口持平，关闭第二水泵15，接通直流电源18，同时调节输出电流和输出电压，保证恒流的条件，调节电催化反应器19的电流密度为10ma/cm2，其中，电催化阳极采用dsa阳极，电催化阴极采用钛阴极，电极30间距为1cm，阴阳电极平行交替且电场方向与水流方向垂直设置，开始计时30min，待电催化反应器19反应30min后，可以保证出水达标排放。打开第二水泵15，同时打开第六阀门20和第七阀门21，在第二取样桶22取样后关闭第七阀门21，对所取水样进行cod、con以及ph等水质指标的检测，最终，经电催化反应器19的处理的出水进入出水桶23。上述工艺条件下，连续运行3h，反应出水的cod去除率为95％以上，且出水水质稳定。

本发明通过将臭氧反应与电催化反应串联，利用臭氧催化氧化和电催化氧化的协同作用，臭氧将微量易降解有机物直接氧化，同时将大分子难降解有机物分解成小分子有机物，使得更易被电催化氧化，可以高效率去除难降解有机物。与其他方式相比较，二者串联避免了气流对电催化传质效率的影响，达到节省能耗的目的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。