一种光电协同高级氧化水处理设备的制作方法

本实用新型涉及污水处理设备领域，具体涉及一种光电协同高级氧化水处理设备。

背景技术：

随着高级氧化技术(AOPs)的不断发展，其在难降解污染物的处理上发挥了重要的作用。它是利用活性极强的自由基氧化分解水中的有机污染物，像·OH具有很高的氧化能力，降解氧化水中的污染物，使其转化为CO₂和H₂O。Fenton法(电芬顿方法)就是高级氧化技术的一种，它是利用Fe²⁺和H₂O₂反应，生成强氧化性的·OH，由于·OH具有很高的氧化电位和无选择性，因此其可以降解、氧化多种有机污染物。

传统的电芬顿方法依靠电化学方法通过牺牲阳极产生Fe³⁺或Fe²⁺(即使用铁单质作为电解反应的阳极，铁单质发生氧化反应变成Fe³⁺或Fe²⁺)，Fe³⁺/Fe²⁺与外加H₂O₂组成芬顿体系，通过电化学方法使Fe³⁺/Fe²⁺循环产生，并使得Fe³⁺/Fe²⁺与H₂O₂循环反应产生羟基(·OH)，从而保证芬顿反应的持续性，以便提高芬顿反应氧化降解有机物的效率。目前，由于Fe³⁺/Fe²⁺仅仅依靠电化学方法产生，其再生效率有限，导致羟基等活性氧化物的产生效率也有限，进而制约了降解有机污染物的效率。本系统在牺牲阳极产铁及外加H₂O₂的电芬顿体系中引入紫外光源协调催化有机物降解，紫外光主要可促进Fe³⁺/Fe²⁺的转化，另一方面紫外光亦可促进有机污染物的光解，同时也具有自动产生H₂O₂的机制，使羟基自由基的产生效率提高，更进一步增加降解有机污染物效率。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种光电协同高级氧化水处理设备，以便提高有机污染物的降解效率。

本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：一种光电协同高级氧化水处理设备，包括反应容器、电解槽、电源模块以及双氧水添加单元，所述反应容器内设置有紫外灯管，所述电解槽设置在反应容器内，电解槽上设置有电极板，所述电极板包括至少一块阳极板以及至少一块阴极板，所述阳极板和阴极板均由铁板制成，电源模块与电极板构成产生Fe³⁺或Fe²⁺的电解系统，所述电解槽上设置有进水口，所述反应容器上设置有出水口。

进一步，所述反应容器内还设置有搅拌机。

进一步，所述电解槽与反应容器可拆卸连接，电解槽上设置有用于插接电极板的插槽。

进一步，所述电源模块包括高频直流开关电源以及智能电极换向单元，高频直流开关电源通过IGBT模块控制开关频率在50-100kHz范围。

进一步，所述双氧水添加单元包括PLC系统、双氧水投加计量泵以及电流参数测控单元，所述双氧水投加计量泵与电流参数测控单元分别与PLC系统电气连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型的光电协同高级氧化水处理设备，包括反应容器、电解槽、电源模块以及双氧水添加单元，所述反应容器内设置有紫外灯管，所述电解槽设置在反应容器内，电解槽上设置有电极板，所述电极板包括至少一块阳极板以及至少一块阴极板，所述阳极板和阴极板均由铁板制成，电源模块与电极板构成产生Fe³⁺或Fe²⁺的电解系统，所述电解槽上设置有进水口，所述反应容器上设置有出水口。该结构的光电协同高级氧化水处理设备，通过在反应容器内设置紫外灯管，一方面，紫外光能促进Fe³⁺/Fe²⁺以及·OH的转化，大大提高了Fe³⁺/Fe²⁺的再生能力，加速了活性氧化物种的产生，从而有效提高了有机污染物的降解效率和效果；另一方面，紫外光亦可促进有机污染物的光解，同时也具有自动产生H₂O₂的机制，使羟基自由基的产生效率提高，更进一步提高了降解有机污染物效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型进行详细说明，如图1所示：本实用新型提供了一种光电协同高级氧化水处理设备，包括反应容器1、电解槽2、电源模块以及双氧水添加单元，所述反应容器内设置有紫外灯管3，所述电解槽设置在反应容器内，电解槽上设置有电极板4，所述电极板包括至少一块阳极板以及至少一块阴极板，所述阳极板和阴极板均由铁板制成，电源模块与电极板构成产生Fe³⁺或Fe²⁺的电解系统，所述电解槽上设置有进水口5，所述反应容器上设置有出水口6，污水从进水口进入，在反应容器内经过净化处理后从出水口排出，电解槽与反应容器可拆卸连接，可独立吊出，方便进行电极板整体更换，电解槽上设置有用于插接电极板的插槽，电极板数量，面积、板间间隔根据情况可以自由组合，方便根据实际情况进行调试，本实施例中，插槽为活动插槽，根据水质电导率不同选择不同电极板间距，通常情况下，进水电导率大于3000μs/cm时选择电极板间距为25mm，进水电导率小于3000μs/cm时选择电极板间距为15mm，所述电源模块包括高频直流开关电源8以及智能电极换向单元9，高频直流开关电源通过IGBT模块控制开关频率在50-100kHz范围，高效，节能，工作效率达到90％以上，通过调整高频直流开关电源输出电流控制电流源密度，通常情况下控制电流密度在150～300A/m²，直流输出波形为高频方波，纹波系数小于1％，减少了电极板钝化，电极板使用效率大大增强，智能电极换向单元为现有技术，不做详细介绍，由智能电极换向单元根据要求定时进行换向，可避免电极板钝化，同时所有极板均可均匀消耗；所述双氧水添加单元包括PLC系统10、双氧水投加计量泵11以及电流参数测控单元12，所述双氧水投加计量泵与电流参数测控单元分别与PLC系统电气连接，采用PLC系统调节双氧水投加计量泵及电流参数测控单元，从而自动调节铁离子与双氧水离子的比值，以便使铁离子与双氧水离子达到最佳的配比，从而提高活性氧化物的产生效率；紫外灯管发出200—400nm的紫外光，本实施例中，紫外灯管采用汞灯，竖向间隔排列在反应容器内。电源采用水冷式设计，并使用模数板换向，大大减少设备体积。并配有远控装置，操作简单。可以负载开关机，减少调节的烦琐程序。该结构的光电协同高级氧化水处理设备，通过在反应容器内设置紫外灯管，一方面，紫外光能促进Fe³⁺/Fe²⁺以及·OH的转化，大大提高了Fe³⁺/Fe²⁺的再生能力，加速了活性氧化物种的产生，从而有效提高了有机污染物的降解效率和效果；另一方面，紫外光亦可促进有机污染物的光解，同时也具有自动产生H₂O₂的机制，使羟基自由基的产生效率提高，更进一步提高了降解有机污染物效率。此外，本申请还具有如下优点：

1)原理先进、处理效果好

采用光电协同的高级氧化方法，其对有机污染物的降解能力大于单独的光催化或电芬顿方法，可进行深度氧化，反应彻底；

2)自动化程度高

采用PLC系统,可根据反馈自动调节电流值以及双氧水的投加量，可让反应稳定维持在高效反应段；

3)方便进行极板更换

采用了独立起吊的电解槽，可将电极板进行整体更换，降低了操作人员的劳动强度，提高了电极板更换速率。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述反应容器内还设置有搅拌机7，通过搅拌机搅拌，促进了反应的进行。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。