一种用于油田水处理的光电催化反应装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及的是一种用于油田水处理的光电催化反应装置，这种用于油田水处理的光电催化反应装置为箱体式反应器，箱体式反应器的进水室、电极室、出水室依次相连，进水室上部与电极室相通，电极室通过设置在其上部的除渣槽与出水室相通，直流稳压电源置于进水室另一侧的封闭腔体内；电极室设置有DSA阳极和Ti阴极，紫外灯分别置于DSA阳极和Ti阴极的两侧，搅拌器伸入到DSA阳极和Ti阴极中间下部，催化剂放于电极室的底部，出水室的顶部有通气管，出水室连接出水管。本实用新型可以对难降解有机污染物进行改性处理、对未能达标的生化处理出水进行终端深度达标处理，可满足油田回注水要求。
【专利说明】
一种用于油田水处理的光电催化反应装置
[0001 ] 技术领域:
[0002]本实用新型涉及的是应用于难降解有机废水的改性处理和深度达标处理设备，适用于石油化工、有机精细化工、化学合成制药和化学农药及其中间体、染料及其中间体等行业的生产废水处理，具体涉及的是一种用于油田水处理的光电催化反应装置。
[0003]【背景技术】:
[0004]随着油田开发的不断进行，目前全国许多油田进入高含水后期开采阶段，采出液中综合含水率也逐年上升，有的油田甚至已高达95%。采油污水中含有原油、固体悬浮物、各种盐类、溶解状有机化合物、无机物、微生物以及所投加的破乳剂、絮凝剂和杀菌剂等化学药剂，有的甚至含有对人体有害的元素。原有的处理工艺缺乏深度处理技术，且对废水中溶解性COD去除效果不好，杀菌效果差，无法满足油田回注水的要求，因此，找到一种新的油田水处理工艺尤为重要。钛基DSA电极具有氧化能力强、可控性高、反应条件温和、运行费用低及对环境友好的特点，国内外已对其电极材料、催化材料以及反应器和工艺运行进行了大量的研究工作。光电催化氧化是高级氧化技术的一种，高级氧化技术是指可以产生大量羟基自由基的技术过程，也就是通过光、声、电、磁等发生一系列反应得到羟基自由基用其氧化水中污染物。电催化氧化技术是利用具有催化性能的金属氧化物电极，产生羟基自由基降解污水中的污染物，使其完全矿化为水和二氧化碳等无机小分子物质。该法对有机物分解彻底，效率高，操作简单，无中间污染物产生，受到越来越多的研究人员关注。
[0005]
【发明内容】
:
[0006]本实用新型的目的是提供一种用于油田水处理的光电催化反应装置，这种用于油田水处理的光电催化反应装置用于解决目前的油田水处理工艺缺乏深度处理技术，无法满足油田回注水要求的问题。
[0007]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:这种用于油田水处理的光电催化反应装置为箱体式反应器，箱体式反应器的进水室、电极室、出水室依次相连，进水室上部与电极室相通，电极室通过设置在其上部的除渣槽与出水室相通，直流稳压电源置于进水室另一侧的封闭腔体内；电极室设置有DSA阳极和Ti阴极，紫外灯分别置于DSA阳极和Ti阴极的两侧，搅拌器伸入到DSA阳极和Ti阴极中间下部，催化剂放于电极室的底部，出水室的顶部有通气管，出水室连接出水管。
[0008]上述方案中电极室设置取样口，取样口连接取样管，从取样口取水样可以检测处理后水样的水质指标。
[0009 ] 上述方案中DSA阳极，采用T i/IrO2-Ta2O5-SnO2电极。
[0010]上述方案中紫外灯采用电压为220V、波长254nm、功率30W的直形灯管。
[0011]本实用新型具有以下有益效果:
[0012]1、本实用新型可以对难降解有机污染物进行改性处理、对未能达标的生化处理出水进行终端深度达标处理，可满足油田回注水要求。
[0013]2、本实用新型的光电催化反应装置结构紧凑;水处理功能多样化，工艺布置灵活，可以自行组成工艺系统，也可以和其它物化、生化技术组成工艺系统；不需要外加药剂，不产生二次污染，是典型的“环境友好”型高级氧化技术。通过电化学直接氧化和间接氧化的协同作用，对污染物改性能力强，对结构稳定的有机物实施氧化降解，使环状结构开环、长链结构的大分子断键，使卤代有机物脱卤、消除生物毒性，使乳化及胶性污水破乳、破胶，大幅度提高污水可生化性指标BOD/COD比值到0.35以上，同时降低COD浓度。
[0014]【附图说明】:
[0015]图1是本实用新型的结构示意图。
[0016]I直流稳压电源2进水室3电极室4DSA阳极5Ti阴极6除渣槽7通气管8紫外灯9催化剂10搅拌器11取样口 12进水管13出水管。
[0017]【具体实施方式】:
[0018]下面结合附图对本实用新型做进一步的说明:
[0019]如图1所示，这种用于油田水处理的光电催化反应装置为箱体式反应器，箱体式反应器的进水室2、电极室3、出水室依次相连，进水室2上部与电极室3相通，电极室3通过设置在其上部的除渣槽6与出水室相通，直流稳压电源I置于进水室2另一侧的封闭腔体内。进水室2设置有进水口，进水口连接进水管12。电极室3设置有DSA阳极4和Ti阴极5，DSA阳极，采用自制的TVIrO2-Ta2O5-SnO2电极。紫外灯8分别置于DSA阳极4和Ti阴极5的两侧，紫外灯8采用电压为220V、波长254nm、功率30W的两个直形灯管，电极室3设置取样口 11，取样口 11连接取样管，从取样口 11取水样可以检测处理后水样的水质指标;搅拌器10伸入到DSA阳极4和Ti阴极5中间下部，催化剂9放于电极室3的底部，出水室的顶部有通气管7，出水室连接出水管13，出水室排出处理后的水样。
[0020]本实用新型以自制T12为催化剂。以粒径5mm大小的多孔氧化硅为载体，采用液相沉积的方式，将活性组分T12负载到载体上，然后烘干，焙烧制成催化剂。
[0021]本实用新型运行时，首先要启动直流稳压电源I，根据最佳的电流密度调节相应运行的电压或电流参数，打开进水管的阀门待处理水进入进水室2，水样通过溢流堰进入电极室3，电极室3有DSA阳极4和Ti阴极5，水样中的难降解的有机污染物在添加稀土金属的多元金属氧化物电催化阳极表面发生反应，该DSA阳极4具有高等级电催化氧化活性功能，能使结构相对稳定的有机物降解、矿化，电极反应产生的气体微粒在上升过程中将污染物颗粒带到水面，这样水面产生大量的浮渣，浮渣进入除渣槽6通过排渣管排出，多余的气体通过通气管7排出，紫外灯8分别置于DSA阳极4和Ti阴极5的两侧;催化剂9放于电极室3的底部，视反应器电极室3的大小来决定催化剂9的量;水样中的难降解的有机污染物光催化反应的作用下得到降解，同时还存在电催化反应和光催化反应协同处理污染物的效果，搅拌器10位于电极室3两电极中间下部;检测处理后水样的水质指标从取样口 11取水样。
【主权项】
1.一种用于油田水处理的光电催化反应装置，其特征在于:这种用于油田水处理的光电催化反应装置为箱体式反应器，箱体式反应器的进水室(2)、电极室(3)、出水室依次相连，进水室(2)上部与电极室(3)相通，电极室(3)通过设置在其上部的除渣槽(6)与出水室相通，直流稳压电源(I)置于进水室(2)另一侧的封闭腔体内；电极室(3)设置有DSA阳极(4)和Ti阴极(5)，紫外灯(8)分别置于DSA阳极(4)和Ti阴极(5)的两侧，搅拌器(10)伸入到DSA阳极(4)和Ti阴极(5)中间下部，催化剂(9)放于电极室(3)的底部，出水室的顶部有通气管(7)，出水室连接出水管(13)。2.根据权利要求1所述的用于油田水处理的光电催化反应装置，其特征在于:所述的电极室(3)设置取样口(11)，取样口(11)连接取样管。3.根据权利要求1或2所述的用于油田水处理的光电催化反应装置，其特征在于:所述的 DSA 阳极(4 )采用 T i /1 r02-Ta205-Sn02 电极。4.根据权利要求3所述的用于油田水处理的光电催化反应装置，其特征在于:所述的紫外灯(8)采用电压为220V、波长254nm、功率30W的直形灯管。
【文档编号】C02F1/46GK205603268SQ201620203167
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】阚连宝, 陈平, 段庆茹, 马建伟, 段辉, 王猛
【申请人】东北石油大学