一种电激发处理高浓度废水装置的制作方法

本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种电激发高效传质催化氧化反应处理高浓度废水的装置。

背景技术：

高浓度废水是指化学需氧量COD高于2000mg/l且成分复杂、色度高、不易生物降解的高污染废水，例如含酚废水、洗煤废水、电镀废水、印染废水等。随着近年来经济发展的需要，我国的石油、化工、生物、制药及印染等各个行业生产规模的不断发展壮大，废水量也不断增加且这当中绝大多数废水都属于高浓度废水。

高浓度废水因其COD值高及可能含有抑制微生物生长的有毒物质，从而不能直接进行生化处理，需先进行预处理以提高其可生化性。目前，传统的高效氧化技术如湿式氧化法、超临界氧化法、芬顿氧化法及光催化氧化法可以分解高浓度废水中难降解的污染物，但均存在能耗大，处理成本高等问题，使其工程化存在一定的困难。

电催化氧化是一种处理废水的高级氧化技术。其原理是在电极和催化剂填料的作用下，产生活性极强的自由基，使难降解的物质分解成二氧化碳和水或易降解的小分子可生化物质。目前，普通电催化氧化技术处理废水存在能耗高、电流效率低、催化剂活性差、成本高、难于工业化等问题，限制了其应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种电激发处理高浓度废水装置，处理效果好、催化剂填料催化及传质效率高、适用范围广、操作方便、处理投资和运行费用较低。

本实用新型的技术方案是：一种电激发处理高浓度废水装置，其特征在于：电激发高效传质催化氧化装置为一容器，所述容器上部一端设置有进水分布器，另一端设置有出水收集器，其位置略低于进水分布器；正、负电极设置在容器的内壁两侧；在整个容器的反应区内均填充有碳基感生催化剂填料；所述容器的反应区下部铺设有一层隔板；所述容器底部与隔板中间设有曝气装置，在容器内竖向设置有多块折流板以便逐对地将正负电极分隔开。

所述的正、负电极之间的距离在40～120cm，正、负电极之间的直流电压控制在10～50V。

所述的正、负电极采用石墨或其他惰性导电电极材料。

所述的催化剂填料为碳基感生催化填料，具有微孔结构，形状为圆柱状、球状或扁球状，粒径为2～10mm。

在进水分布器横管下面按60°或90°的夹角设两排小孔，以使污水均匀地分布到折流板之间的流通面积上。

在出水收集器横管下面按60°或90°的夹角设两排小孔，以使污水均匀地收集到出水管中。

所述的曝气装置为T型，T型的水平管布置在折流板之间的底部，和折流板方向平行，水平管下面按60°或90°的夹角设两排小孔，以使压缩空气从水平管下向两边排出，均匀地和污水接触。

所述的电激发高效传质催化氧化装置为基本单元，可根据水质情况考虑采用串联或并联方式进行处理。

所述的正、负电极为3～50对。

本实用新型的优点是：

(1)装置的模块化、集约化，增强了现场布置的灵活性；

(2)安全操作电压可维持电激发催化氧化系统运行；

(3)可同时去除多种污染物，去除COD的同时，还能高效去除废水中的氨氮、总氮、硫化物等，并且运行效果稳定；

(4)所述的废水处理方法可用于工业连续化处理，处理效果好，仅COD去除率高达90％以上。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1的B-B、C-C剖视图。

附图标号1-曝气装置，2-容器，3-进水分布器，4-折流板，5-出水收集器，6-催化剂填料，7-隔板，8-正电极，9-负电极。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型内容做进一步说明。

本实用新型所述的电激发处理高浓度废水装置内正、负电极8、9可采用石墨、活性炭或晶体碳、或其他惰性导电电极材料。

本实用新型所述的电激发高效传质催化氧化装置内催化剂填料6为碳基感生催化填料，具有微孔结构，形状为圆柱状、球状或扁球状，粒径为2～10mm。

本实用新型所述的电激发高效传质催化氧化装置内设曝气装置1。布置在装置底部，所述的曝气装置为T型，水平和垂直方向均可曝气。该结构的曝气使气液固三相接触更均匀，提高废水在反应中的传质效率，加快了电极和催化剂填料表面的气液更新，防止浓差极化和悬浮物的附着，增加了装置的处理效果和延长了装置的使用寿命。

本实用新型所述的电激发高效传质催化氧化装置为基本单元，可根据现场的水量水质情况适当调整，考虑采用串联或并联方式进行处理，模块化的装置体现了本实用新型的灵活性和广泛性。

如图1所示，该电激发高效传质催化氧化装置采用一容器2，所述容器2上部一端设置有进水分布器3，详细结构参看图1的B-B视图，上部另一端设置有出水收集器5，详细结构参看图1的C-C旋转视图，其位置略低于进水分布器3；在容器2内竖向设置有多块折流板4，以便逐对地将石墨正负电极分隔开，并可加速废水的流动，使固液两相保持更为密切而充分的接触，加快更新液固相际接触面积，提高了液固相之间的传质效率，进而提高装置催化氧化效果。

正、负电极8、9设置在容器2的内壁两侧；在整个容器2的反应区内均填充有碳基感生催化剂填料6；所述的容器2的反应区下部铺设有一层隔板7；所述容器2底部与隔板7中间设有曝气装置1，所述曝气装置1详细结构参看图1的A-A视图；图中箭头表示水流动方向。

本实用新型所述的高浓度废水先经过除油预处理去除惰性溶剂、催化剂致毒物质及悬浮物后，进入电激发高效传质催化氧化单元氧化有机污染物、氨氮及其他难降解污染物等，再经过迷宫沉淀分离有机高聚合物后即可出水。

下面的实施例将对本实用新型予以进一步说明，此处所描述的具体实施例在技术保密下已取得显著效果，实施例仅仅用以解释本实用新型，但并不因此而限制本实用新型。

实施例1

采用电激发高效传质催化氧化反应方法处理取自河南某厂的聚四氢呋喃废水。工作过程：首先将废水进行简单的气浮/隔油处理，然后将其送入电激发高效传质催化氧化装置内，处理水量为1m³/h，电源电压16V，反应停留时间30min。

废水处理前后的检测结果

实施例2

采用电激发高效传质催化氧化反应方法处理取自河南某厂的保险粉废水。该废水有机物浓度高，组成复杂，含有大量抑制生物生长的物质，直接生化无法达到国家排放标准。采用本实用新型试验结果总的COD含量从12200mg/L降到8mg/L，COD去除率达到99.9％；硫化物含量从2mg/L降到0.018mg/L，去除率也达到99％。

实施例3

采用电激发高效传质催化氧化反应方法处理取自山西某厂的1,4-丁二醇废水。该废水有机物浓度高，且含有高浓度的甲醛，对后续的生化处理有很大影响，使出水难以达到国家排放标准。采用本实用新型试验结果总的COD含量从2700mg/L降到246mg/L，COD去除率达到90.8％。

实施例4

采用电激发高效传质催化氧化反应方法处理取自某化工厂的鲁奇炉废水。该废水成分及其复杂，有机物浓度高，且含有酚类及其他杂环化合物及多环芳烃等有机污染物，以及氨氮等有害物质，色度高基本呈深褐色，由于水质复杂，很难使出水达到国家排放标准。采用本实用新型试验结果总的COD含量从2120mg/L降到36mg/L，COD去除率达到98.3％；氨氮含量从4000mg/L降到74mg/L，去除率也达到98％。总酚含量从15000mg/L降到330mg/L，去除率也达到97.8％。