臭氧电化学联合氧化水处理反应器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种臭氧电化学联合氧化水处理反应器，属于水处理设备领域。该反应器包括：箱体，其下部设有进水管，上部设有出水管；臭氧曝气盘，设置在所述箱体内底部，与所述箱体外接入的臭氧进气管连接；电极组，设置在所述箱体内，处于所述臭氧曝气盘上方，该电极组的导线柱端部设置在所述箱体顶部；所述箱体顶部设有排气管。该反应器能实现在一个反应器内同时由臭氧与电化学联合对再生水氧化处理，电化学氧化催化臭氧产生活性较高的羟基自由基，克服单独臭氧氧化的高选择性，两者的结合对有机物去除具有明显协同效应，其处理效率高，处理效果好，进而降低了运行成本。
【专利说明】臭氧电化学联合氧化水处理反应器
【技术领域】
[0001]本发明涉及水处理设备领域，特别是涉及一种臭氧电化学联合氧化水处理反应器。
【背景技术】
[0002]城市再生水深度处理主要针对悬浮颗粒、有机物、营养物的去除。而再生水中一些微量有毒有机物对COD等常规综合指标贡献小，但具有潜在环境危害，常规处理工艺对其的去除能力有限。目前的反应器不仅不能同时臭氧与电化学联合对再生水处理，而分别处理或简单组合又存在处理成本高，效率低的问题。
【发明内容】
[0003]基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种臭氧电化学联合氧化水处理反应器，能实现臭氧与电化学联合对再生水处理，解决现有反应器不能实现同时由臭氧与电化学联合对再生水处理处理，且简单组合又存在处理成本高，效率低的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供一种臭氧电化学联合氧化水处理反应器，包括:
[0005]箱体，其下部设有进水管，上部设有出水管；
[0006]臭氧曝气盘，设置在所述箱体内底部，与所述箱体外接入的臭氧进气管连接；
[0007]电极组，设置在所述箱体内，处于所述臭氧曝气盘上方，该电极组的导线柱端部设置在所述箱体顶部；
[0008]所述箱体顶部设有排气管。
[0009]本发明的有益效果为:通过在箱体底部设置臭氧曝气盘及其上方设置电极组，配合箱体下部设进水管、上部设出水管形成的下进上出的进水方式，实现在一个反应器内同时由臭氧与电化学联合对再生水氧化处理，电化学氧化催化臭氧产生活性较高的羟基自由基，克服单独臭氧氧化的高选择性，两者的结合对有机物去除具有明显协同效应，其处理效率高，处理效果好，进而降低了运行成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0011]图1是本发明实施例提供的反应器结构示意图。
[0012]图2是图1的A-A向剖视图
[0013]图3是图1的俯视图。
【具体实施方式】
[0014]下面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，都属于本发明的保护范围。
[0015]如图1至3所示，本发明实施例提供的一种臭氧电化学联合氧化水处理反应器，能实现对再生水进行臭氧与电化学联合氧化处理，除去再生水中一些微量有毒有机物，该反应器包括:
[0016]箱体1，其下部设有进水管6，上部设有出水管8 ;优选的，箱体I可采用长筒形立式结构，可以采用不锈钢箱体或PVC箱体，保证耐腐蚀性；
[0017]臭氧曝气盘3，设置在箱体I内底部，与箱体I外接入的臭氧进气管7连接；优选的，该臭氧曝气盘3可采用微孔曝气盘，能增加臭氧在水中的曝气效果，提升氧化效果；
[0018]电极组4，设置在箱体I内，处于臭氧曝气盘3上方，该电极组4的导线柱5端部设置在箱体I顶部，方便与外部电源连接；
[0019]箱体I顶部设有排气管9。优选的，可在箱体I顶部设置集气罩13，排气管9与集气罩13连通。
[0020]上述反应器还包括:导流筒2，固定设置在箱体I内，为两端开口的筒状结构，套在臭氧曝气盘3和电极组4外面，电极组4的电极板可通过支撑杆11固定在导流筒2上。该导流筒2为PVC材质的导流筒，可在该导流筒2上部外壁与箱体内壁之间经连接件12连接，来固定该导流筒2，连接件12可采用不锈钢部件。通过在臭氧曝气盘2和电极组4外面设置导流筒2，可利用导流筒2的导流作用实现反应的内循环，导流筒将上升流和下降流的通道分开，减小气体和水流扩散区域，降低流动阻力，起到搅拌装置的作用；同时，反应器箱体内的涡流和湍流加剧，增加氧化反应接触面积，提高反应效率。
[0021]上述反应器中，电极组4由电极板和与该电极板电连接的导线柱5构成，导线柱的长度大于电极板的高度，电极板可采用具有钌铱金属涂层的钛板，通过采用长导线柱及特殊的电极板，有效克服了臭氧腐蚀，保证了反应器的稳定运行。另外，由于采用，比传统电极板导线柱长的导线柱，在反应器内以导线柱代替导线接到反应器外部，在保证电极板能在最优位置催化臭氧的同时，也避免导线在反应器中受到臭氧腐蚀。
[0022]上述反应器中，箱体的底部设有放空管10，放空管10上设有控制阀，方便检修时时排空箱体内的剩水。臭氧进气管7上设有阀门和流量计，方便对输入的臭氧计量及控制。
[0023]下面结合具体实施例对本发明的反应器作进一步说明。
[0024]本发明实施例的反应器结构具体如图1至图3所示，是一种结构简单且效率高的臭氧-电化学联合氧化水处理反应器，包括:箱体1、臭氧曝气盘2、导流筒3和电极组4 ;电极组4通过支撑杆11固定在导流筒2上，导流筒2通过连接件12固定在箱体I中，箱体I底部设置的进水管6进入的污水通过箱体I底部设置的臭氧进气管7通入的臭氧与电极组4的电极板电解进行处理，从箱体上部设置的出水管8排出，反应产生的气体经过集气罩13收集后由排气管9排出。
[0025]上述反应器中，导流筒2能实现反应的内循环，它将上升流和下降流的通道分开，减小气体和水流扩散区域，降低流动阻力；同时，反应器内的涡流和湍流加剧，增加氧化反应接触面积，提高反应效率。
[0026]电极组4中连接电极板的导线柱5从箱体I顶端穿出，接电线后与外部电源连接。
[0027]臭氧从臭氧进气管7进入箱体底部的臭氧曝气盘3进行曝气。
[0028]集气罩13可以设置于反应器顶部，与排气管9连接，箱体内臭氧电化学联合氧化所产生的气体经集气罩13收集后由排气管9排出。
[0029]箱体I下部设置的进水管6，放空管10和进气管7中，可在进水管6前设阀门及流量计，从而控制进水流量；放空管10上设置阀门，以便必要时对反应器箱体排水放空；臭氧进气管7上设阀门及流量计，控制臭氧曝气量。
[0030]箱体I可采用不锈钢箱体，电极组的电极板采用具有钌铱金属涂层的钛板，导流筒2可采用PVC材质筒体，电极连接体11可以为聚四氟乙烯材质，连接体12可以为不锈钢材质。反应器中的各部件采用上述材质，可以有效避免臭氧的腐蚀。
[0031]本发明反应器的工作过程如下:
[0032]通电后，进水由反应器箱体下部的进水管6进入，臭氧由臭氧进气管7和臭氧曝气盘3通入导流筒2底部进行均匀曝气；电极组4的电极板不仅可以在电极表面对水中有机物进行直接氧化，还可以催化臭氧产生.0H进一步降解有机物；经过电极板电解后，一部分水从排水管8排出，反应产生的气体经集气罩13从排气管9排出；另一部分水和臭氧在导流筒2作用下由上而下进入导流筒的筒底，进行循环反应。导流筒2在反应器中相当于一个搅拌器，可以增加传质效率，使得污染物去除效率成倍提高；通过实验验证，本发明的反应器应用于城市再生水微量有毒有机物处理，对水中炔雌醇、雌酮、壬基酚、双酚A的去除可达85%以上。
[0033]使用中，电极组每隔I至2个月交换阴阳电极板的接线，可防止极板表面钝化，延长使用寿命。
[0034]本发明的反应器与传统的再生水深度处理反应器相比，有益效果为:(1)把臭氧与电化学两种高级氧化方式有机结合在一个反应器中，水处理效果更好；(2)反应器箱体内部设导流筒，提高反应效率且节省反应器占地面积。
[0035]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，包括: 箱体，其下部设有进水管，上部设有出水管； 臭氧曝气盘，设置在所述箱体内底部，与所述箱体外接入的臭氧进气管连接； 电极组，设置在所述箱体内，处于所述臭氧曝气盘上方，该电极组的导线柱端部设置在所述箱体顶部； 所述箱体顶部设有排气管。
2.根据权利要求1所述的臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，还包括:导流筒，固定设置在所述箱体内，为两端开口的筒状结构，套在所述臭氧曝气盘和电极组外面。
3.根据权利要求2所述的臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，所述导流筒为PVC材质的导流筒。
4.根据权利要求1至3任一项所述的臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，所述电极组由电极板和与该电极板电连接的所述导线柱构成，所述导线柱的长度大于所述电极板的高度。
5.根据权利要求3所述的臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，所述电极板采用具有钌铱金属涂层的钛板。
6.根据权利要求1至3任一项所述的臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，所述箱体为长筒形立式结构。
7.根据权利要求1至3任一项所述的臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，所述箱体顶部设有集气罩，所述排气管与所述集气罩连通。
8.根据权利要求1至3任一项所述的臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，所述箱体底部设有放空管，放空管上设有控制阀。
9.根据权利要求1至3任一项所述的臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，所述臭氧进气管上设有阀门和流量计。
10.根据权利要求1至3任一项所述的臭氧电化学联合氧化水处理反应器，其特征在于，所述箱体采用不锈钢箱体或PVC箱体。
【文档编号】C02F1/78GK104326531SQ201410681839
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】常莎, 姜安平, 解建坤, 赵雪莲, 王斌科 申请人:桑德集团有限公司