速破乳，破乳得到的油泥在气体副产物作 用下与水分离，从而有效避免了对光电催化/芬顿反应装置3中光电催化剂及紫外灯的污 染；
[0032] 2)经步骤1)电解得到的下清液进入光电催化/芬顿反应装置3,剩余污染物进行 充分降解，出水流入清水池4回用或排放；
[0033] 3)步骤1)分离得到的油泥进入污泥浓缩池或螺旋固液分离机系统2进行脱水，最 后进行无害化或资源化处置。
[0034] 图2为电解装置2的结构示意图，如图2所示，电解装置1包括进水管11、阴极板 12、阳极板13、装置外壳14、出水管15及污泥流出管16、直流电源（图中未标示出）。电解 装置阴极板12和阳极板13均采用钛基形稳阳极，表面负载铂、钉、钯、铱、钌、锑、锡中的一 种或多种，一方面这种极板其抗污染能力强、稳定性好、电化学催化性能高，可实现工业化 应用；另一方面，阴阳电极板材质相同，可通过周期换相减少极板结垢，从而实现装置的连 续运行。阴极板和阳极板分别与直流电源的负极、正极相连。电解装置进水管11布置在电 解装置中部的两侧壁与阳极板13之间，出水管15布于反应器下部，油泥流出管16布于反 应器上部，从而使得废水从电解装置中部进入后在电场作用破乳后形成的下清液从底部出 水管15流出，产生的油泥则在气体副产物作用下从上部油泥流出管16流出。
[0035] 图3 (a)、（b)分别为光电催化/芬顿反应装置3的俯视结构示意图和剖面结构示 意图。从图3可以看出，光电催化/芬顿反应装置3(下称"反应装置"）主要包括阴极板 31、阳极板32、紫外光源33、石英套管34、光电催化剂35、进水管36、曝气装置37、出水管 38。反应装置阳极板32采用钛基形稳阳极，表面负载铂、钉、钯、铱、钌、锑、锡中的一种或多 种；阴极板31采用活性炭纤维或多孔石墨等空气扩散电极，电生H202能力好，其中活性炭 纤维比表面积大、效果好，但其不易定型，处理系统放大宜采用多孔石墨。所述阴极板底部 的两侧布设曝气装置37。所述的光电催化剂35由网状电催化剂和固定在所述网状电催化 剂网内的光催化剂颗粒组成，优选呈长方体形，并与阴阳电极板（31，32)平行，其中光催化 剂颗粒以娃藻土、A1203、二氧化娃中的一种或多种为载体，表面负载Ti02、ZnO、Sn02、Zr02、 CdS-种或几种活性组分，最后进行铁、钌、铑、钯、锇、铱、铂中的一种或多种金属掺杂，得到 蜂窝多孔状催化剂颗粒；电催化剂以网状Pb02、Ru02、Sn02、Sb203、Fe203为基材，表面负载铁、 钌、铑、钯、锇、铱、铂中的一种或多种金属制备而成。所述的阴极板和阳极板与直流电源连 接。紫外光源33通过石英套管34固定在反应器内阴极板31或阳极板32与光电催化剂35 之间，通常采用高、中、低压汞灯中的一种；套管间距根据光源种类确定，控制紫外灯到催化 剂的距离在紫外灯衰减距离之内。进水管36布置于反应器底部阴阳极板之间，进水管上方 密布出水小孔，水自下向上流入反应器；出水管38布于反应器上部，从而使从电解装置得 到的下清液从底部进水管36流入经光电催化/芬顿反应后从上部出水管38流出。
[0036] 在本发明光电催化/芬顿耦合处理系统中，电流密度10-15mA/cm2,电流密度 2-5mA/cm2〇
[0037] 电解装置1中，废水通过进水管11从电解装置中部流入反应器，启动直流电源，反 应开始。出水下清液自电解装置底部15流出，油泥自电解装置顶端油泥流出管16排出。
[0038] 光电催化/芬顿反应装置3中，连接紫外光源33与电源线路，下清液通过反应装 置进水管36自下而上均匀流入反应器，启动曝气装置37。接通直流电源，反应开始。通过 电控柜调节电流密度，通过调节进水流量控制停留时间。电流密度和停留时间决定了主体 反应器能耗。
[0039] 实施例
[0040] 本实施例为本发明装置和方法实际处理废水过程应用实施例。辽宁某采油厂采油 废水生化出水，氯离子浓度4000-5000mg/L，电导约11000ys/cm，C0D250-350mg/L，石油类20-30mg/L。高盐对生化作用抑制作用较强，生化出水不达标。采用电解-光电催化/芬顿 耦合废水处理装置对生化出水进行了深度处理试验。电流密度15mA/cm2,停留时间lOmin， 电流密度5mA/cm2,空气流速18m3/h，停留时间30min，出水C0D〈50mg/L，石油类<3mg/L，满 足水质排放要求。
【主权项】
1. 一种高盐含聚废水的光电催化/芬顿耦合处理系统，其特征在于，所述处理系统包 括串联连接的电解装置（1)和光电催化/芬顿反应装置（3); 所述电解装置（1)的中部两侧壁与相邻阳极板（13)之间均设置有进水管，上部的油泥 流出管（16)与污泥浓缩池或螺旋固液分离机系统（2)相连，下部的出水管（15)与所述光 电催化/芬顿反应装置（3)相连，从而在电场作用下将高盐含聚废水迅速破乳，破乳后得到 油泥在气体副产物作用下与水分离； 所述光电催化/芬顿反应装置（3)主要包括阴极板（31)、阳极板（32)、紫外光源（33)、 石英套管（34)、光电催化剂（35)、进水管（36)、曝气装置（37)、出水管（38)和反应装置外 壳（39)，其中反应装置内交替设置有若干相互平行的阴极板（31)、阳极板（32)，所述阴极 板（31)、阳极板（32)之间均设置有光电催化剂（35)，所述光电催化剂（35)由网状电催化 剂和固定在所述网状电催化剂网内的光催化剂颗粒组成；所述阴极板（31)或阳极板（32) 与光电催化剂（35)之间设置有若干紫外光源（33)，每个紫外光源（33)外均套有石英套管 (34);反应装置底部设置有进水管（36)，进水管上方密布出水小孔，水自下向上流入反应 器；反应装置上部设置有出水管（38)，所述出水管与清水池（4)相连； 其中光电催化/芬顿反应装置的阳极板（32)采用钛基形稳阳极板，表面负载铂、钉、 钯、铱、钌、锑、锡中的一种或多种，阴极板（31)采用空气扩散电极，阴极板（31)底部两侧布 设有曝气装置（37)，所述的光催化剂颗粒呈蜂窝多孔状，以硅藻土、A1203、二氧化硅中的一 种或多种为载体，表面负载Ti02、Zn0、Sn02、Zr02、CdS中的一种或几种活性组分，掺杂铁、钌、 铑、钯、锇、铱、铂中的一种或多种；所述电催化剂以网状Pb02、Ru02、Sn02、Sb203或Fe203为基 材，表面负载铁、钌、铑、钯、锇、铱、铂中的一种或多种。
2. 根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述的空气扩散电极为活性炭纤维 或多孔石墨。
3. -种用权利要求1所述处理系统的高盐含聚废水的深度处理方法，其特征在于，包 括如下步骤： 1) 将高盐含聚废水送入电解装置（1)进行预处理，停留时间5-15min，在电场作用下高 盐含聚废水迅速破乳，且油泥在气体副产物作用下与水分离； 2) 经步骤1)分离得到的下清液进入光电催化/芬顿反应装置（3)，剩余污染物进行充 分降解，出水流入清水池（4)回用或排放； 3) 经步骤1)分离得到的油泥进入污泥浓缩池或螺旋固液分离机系统（2)脱水后进行 无害化或资源化处置。
4. 根据权利要求3所述的深度处理方法，其特征在于，所述电解装置的电流密度 10-15mA/cm2,所述光电催化/芬顿反应装置的电流密度2-5mA/cm2。
【专利摘要】本发明涉及一种高盐含聚废水的光电催化/芬顿耦合处理系统，该系统包括电解装置和光电催化/芬顿反应装置，电解装置在电场作用下将高盐含聚废水迅速破乳分离得到下清液；光电催化/芬顿反应装置将光电芬顿反应引入光电催化体系，并对光电催化剂进一步改进，使TiO2光电催化反应与光电芬顿反应结合起来，提高光电一体化装置的催化效率，与电解装置的电解破乳工艺组合，实现高盐含聚废水的深度处理。本发明还提供了一种高盐含聚废水的深度处理方法，废水先通过电解预处理进行迅速破乳去除绝大部分油类，再通过光电催化/芬顿耦合处理装置去除剩余污染物，实现含聚废水达标排放。
【IPC分类】C02F1-32, C02F9-08, C02F1-72, C02F1-461, C02F1-46, C02F103-10
【公开号】CN104710063
【申请号】CN201510102231
【发明人】李肖琳, 谢陈鑫, 秦微, 赵慧, 钱光磊, 滕厚开, 张艳芳
【申请人】中国海洋石油总公司, 中海油天津化工研究设计院, 中海油能源发展股份有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月9日