电化学联合光催化法处理苯酚废水系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及废水处理系统，尤其涉及一种电化学联合光催化法处理苯酚废水系统。
【背景技术】
[0002]随着化学工业的发展，生产过程中排放的各类化工废气、废水、废渣，俗称“三废”日益增多，尤其是高浓度生物难降解的有毒有机废水，其处理方法一直是困扰环境治理的“老大难问题”。
[0003]电化学法处理废水一般无需很多化学药品，后处理简单，占地面积小，管理方便，污泥量很少。被称为清洁处理法。近年来随着有机电化学理论的深入研宄，证实不少有机化合物的氧化还原、加成和分解反应都可以在电极上进行，使电化学法在处理有机废水方面的研宄有可能向前迈进一大步。
[0004]目前，国内电化学法水处理的研宄应用已有一定的基础，多集中在重金属及氰离子废水处理方面。随着水处理领域的热点转移到难生物降解的含芳环及杂环卤代物等致癌、致畸、致基因突变的所谓“三致”有机污染物废水的处理，电化学法催化氧化难生物降解有机废水己成为人们关注的焦点。
[0005]另一方面光催化氧化技术是近年来日益受到重视的废水处理新技术，因为它符合人们对废水清洁处理的要求，在光催化中采用最多的催化剂是Ti02。国外在光催化氧化水中有机污染物的研宄进行得比较多，根据李琳的综合报道，国外研宄者研宄了水中的烃类，卤代有机物，卤代芳烃，表面活性剂以及除草剂等的光催化降解，发现大部分有机物可以彻底被氧化成无机物。国内的胡将军等也利用光催化氧化对有机废水(主要是油和洗涤剂)进行处理，COD去除率可达50%以上。
[0006]为了促进光催化氧化的效率，人们在光催化体系中引入其他的氧化剂，如03，H2O2等，可以产生氧化性极强的自由基如.ΟΗ，将难降解物质氧化成二氧化碳和水。吴合进等采用电协助光催化的方法对有机物进行降解，结果表明其作用比单纯采用光催化或电解的加和还要好。他们认为这种增效作用来源于电解水提供光催化所需的高活性氧源，且阳极偏压作用减少了光催化过程中光生载流子的复合可能对其有较大的贡献。
[0007]虽然光催化具有适用性广，可使有机物完全分解的特点，且所使用的催化剂也有廉价无毒的特点。但目前光催化处理废水还存在能量利用率低等问题。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于，针对上述现有电化学方法和光催化方法水处理系统存在处理效率低、效果差的问题，提出一种电化学联合光催化法处理苯酚废水系统，该系统结构简单、合理、紧凑，能有效处理废水中的有机物，大大降低COD，且该系统节能、无毒，符合绿色化学的发展趋势。
[0009]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种电化学联合光催化法处理苯酚废水系统，包括通过管路连通的电化学催化装置和光催化装置，所述电化学催化装置包括多个通过管路并联的电化学催化单元，所述电化学催化单元包括套设的第一圆柱腔体和第二圆柱腔体，所述第一圆柱腔体位于第二圆柱腔体内部，所述第一圆柱腔体内设置有阳极板和阴极板，所述阳极板和阴极板分别与直流稳压电源连接；所述第一圆柱腔体的侧壁上设置有多个通孔，所述通孔的内径小于催化剂外径，所述第二圆柱腔体侧壁的上部和下部分别设置有第一进水口和第一出水口；
[0010]所述光催化装置包括反应腔，所述反应腔内侧的顶部设置有紫外光源，所述反应腔侧壁的上端设置有第二进水口，所述反应腔侧壁的下端设置有第二出水口，所述第一出水口通过管路与第二进水口连接。
[0011]进一步地，所述第一圆柱腔体、第二圆柱腔体和反应腔侧壁均为有机玻璃。
[0012]进一步地，所述阳极板和阴极板平行。
[0013]进一步地，所述阳极板和阴极板均为多孔性石墨板。
[0014]进一步地，所述阳极板与阴极板间距为0.2-0.4cm。
[0015]进一步地，所述紫外光源覆盖整个反应腔内侧的顶部。
[0016]进一步地，所述第一出水口与第二进水口之间的管路上设置有流量计。
[0017]进一步地，所述第一出水口与第二进水口之间的管路上设置有流量控制阀。
[0018]本实用新型电化学联合光催化法处理苯酚废水系统结构简单、合理、紧凑，与现有技术相比较具有以下优点:
[0019]实验证明电化学联合光催化的方法对苯酚进行降解，取得了良好的处理结果，大大提高了苯酚的分解率。
[0020]本实用新型电化学联合光催化法处理苯酚废水系统整个过程无毒、环保，符合绿色化学的发展趋势。
【附图说明】
[0021]图1为电化学联合光催化法处理苯酚废水系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]以下结合实施例对本实用新型进一步说明:
[0023]实施例1
[0024]本实施例公开了一种电化学联合光催化法处理苯酚废水系统，其结构如图1所示，包括通过管路连通的电化学催化装置和光催化装置，所述电化学催化装置包括多个通过管路并联的电化学催化单元，，所述电化学催化单元的个数由废水处理量决定，废水越多电化学催化单元的个数越多，否则相反。所述电化学催化单元包括套设的第一圆柱腔体2和第二圆柱腔体1，所述第一圆柱腔体2位于第二圆柱腔体I内部，所述第一圆柱腔体2内设置有阳极板5和阴极板3，阳极板5和阴极板3平行。所述阳极板5和阴极板3分别与直流稳压电源4连接；所述第一圆柱腔体2的侧壁上设置有多个通孔，所述通孔的内径小于催化剂外径，所述第二圆柱腔体I侧壁的上部和下部分别设置有第一进水口和第一出水口 ；
[0025]所述光催化装置包括反应腔7，所述反应腔7内侧的顶部设置有紫外光源8，所述反应腔7侧壁的上端设置有第二进水口，所述反应腔7侧壁的下端设置有第二出水口，所述第一出水口通过管路与第二进水口连接。
[0026]所述第一圆柱腔体、第二圆柱腔体和反应腔侧壁均为有机玻璃。
[0027]第二圆柱腔体I用来盛放苯酚水，容量为500ml，第一圆柱腔体2内部用来盛放催化剂，其壁有许多小洞，洞的大小小于催化剂的尺寸，因此反应过程中溶液可在第二圆柱腔体I和第一圆柱腔体2间自由移动而催化剂只能在小的第一圆柱腔体2内活动。实验中使用的电极是石墨电极，面积为19.2cm2 (3.2cmX6cm)，两平行电极被垂直固定在内圆柱体中。在电极周围填充1g催化剂，以形成电化学催化氧化反应装置。
[0028]有机废水在电化学催化装置内催化后COD大大降低，再流入光催化装置中进一步催化，直至达到排放标准。
[0029]实施例2
[0030]本实施例与实施例1基本相同，不同的是所述第一出水口与第二进水口之间的管路上设置有流量计和流量控制阀。
[0031]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种电化学联合光催化法处理苯酚废水系统，其特征在于，包括通过管路连通的电化学催化装置和光催化装置，所述电化学催化装置包括多个通过管路并联的电化学催化单元，所述电化学催化单元包括套设的第一圆柱腔体和第二圆柱腔体，所述第一圆柱腔体位于第二圆柱腔体内部，所述第一圆柱腔体内设置有阳极板和阴极板，所述阳极板和阴极板分别与直流稳压电源连接；所述第一圆柱腔体的侧壁上设置有多个通孔，所述通孔的内径小于催化剂外径，所述第二圆柱腔体侧壁的上部和下部分别设置有第一进水口和第一出水P ； 所述光催化装置包括反应腔，所述反应腔内侧的顶部设置有紫外光源，所述反应腔侧壁的上端设置有第二进水口，所述反应腔侧壁的下端设置有第二出水口，所述第一出水口通过管路与第二进水口连接。2.根据权利要求1所述电化学联合光催化法处理苯酚废水系统，其特征在于，所述第一圆柱腔体、第二圆柱腔体和反应腔侧壁均为有机玻璃。3.根据权利要求1所述电化学联合光催化法处理苯酚废水系统，其特征在于，所述阳极板和阴极板平行。4.根据权利要求1或3所述电化学联合光催化法处理苯酚废水系统，其特征在于，所述阳极板和阴极板均为多孔性石墨板。5.根据权利要求1或3所述电化学联合光催化法处理苯酚废水系统，其特征在于，所述阳极板与阴极板间距为0.2-0.4cm。6.根据权利要求1所述电化学联合光催化法处理苯酚废水系统，其特征在于，所述紫外光源覆盖整个反应腔内侧的顶部。7.根据权利要求1所述电化学联合光催化法处理苯酚废水系统，其特征在于，所述第一出水口与第二进水口之间的管路上设置有流量计。8.根据权利要求1或7所述电化学联合光催化法处理苯酚废水系统，其特征在于，所述第一出水口与第二进水口之间的管路上设置有流量控制阀。
【专利摘要】本实用新型提供一种电化学联合光催化法处理苯酚废水系统，包括通过管路连通的电化学催化装置和光催化装置，电化学催化装置包括多个通过管路并联的电化学催化单元，电化学催化单元包括套设的第一圆柱腔体和第二圆柱腔体，第一圆柱腔体内设置有阳极板和阴极板；第一圆柱腔体的侧壁上设置有多个通孔，通孔的内径小于催化剂外径，第二圆柱腔体侧壁的上部和下部分别设置有第一进水口和第一出水口；光催化装置的反应腔内侧的顶部设置有紫外光源，反应腔侧壁的上端设置有第二进水口，反应腔侧壁的下端设置有第二出水口，第一出水口通过管路与第二进水口连接。本实用新型能有效处理废水中的苯酚，且该系统节能、无毒，符合绿色化学的发展趋势。
【IPC分类】C02F1/58, C02F1/461, C02F1/32
【公开号】CN204625270
【申请号】CN201520168190
【发明人】单译, 刘思乐, 王欢, 厉安昕, 吴静, 高夏南, 王凯, 高慧妍, 梁佳蓓, 孔俊嘉, 尚冬梅, 何鑫
【申请人】沈阳化工大学科亚学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月24日