有机合成废水低排放体系的制作方法

本发明涉及废水技术领域，特别涉及一种有机合成废水低排放体系。

背景技术：

随着国家经济快速发展，人民生活水平也越来越好，工业化水平也越来越高，工业污水以及生活废水增加迅速，在污水处理过程中，会设有好氧池，好氧池就是向池中的污水进行充氧，为好氧池微生物提供所需的氧气，这个环节就叫做曝气，曝气是污水处理过程中的一个重要的工艺环节，目前曝气有两种，机械曝气与鼓风曝气，但是大多数的污水处理厂会选用一种曝气方式来对好氧池进行曝气，有时会由于曝气不够充分，造成了一些好氧有机物分解不够充分，影响曝气的效率，使污水在处理过程中没达到预期的效果。

技术实现要素：

针对以上述背景技术的不足，本发明提供一种有机合成废水低排放体系。本发明采用的技术方案如下：有机合成废水低排放体系，关键在于：包括壳体，所述壳体从上至下分为上自由基氧化区、光催化反应区及下自由基氧化区，所述壳体中竖直设有中心转轴，所述中心转轴贯穿所述上自由基氧化区、光催化反应区和下自由基氧化区，所述上自由基氧化区中围绕所述中心转轴设有多个电解电极，所述电解电极与所述中心转轴之间设有清理装置，所述光催化反应区中设有双层光催化网，两层所述光催化网之间设有紫外光源，所述下自由氧化区管道连接有药剂盒，所述中心转轴位于所述下自由基氧化区中的一端设有搅拌叶片。

优选的，所述电解电极包括竖向设置的阴电极、阳电极及设置于所述阴电极和阳电极之间的隔电板，所述阴电极和阳电极分别通过h桥电路与电源电连接。

优选的，所述h桥电路包括第一mos管、第二mos管、第三mos管以及第四mos管，所述第一mos管和第三mos管的栅极与电源的正极连接，所述第二mos管和第四mos管的负极连接，所述第一mos管的漏极和所述第三mos管的漏极与所述阳电极连接，所述第二mos管的漏极和所述第四mos管的漏极与所述阴电极连接；所述第一mos管的源极与所述第二mos管的源极连接接，所述第三mos管的源极与所述第四mos管的源极连接。

优选的，所述阴电极、阳电极和隔电板均为圆筒形，所述清理装置包括设置在所述阴电极内侧的内套筒及套设在所述阳电极外的外套筒，所述内套筒的外筒壁和所述外套筒的内筒壁均设有刷毛，所述内套筒的外端向外延伸与所述外套筒固定连接，所述中心转轴上固套有所述驱动齿环，所述驱动齿环的外环壁设有与各外套筒的外筒壁啮合。该方案的效果是通过将电解电极卷成圆柱形，增大了电解电极与水的接触面积，增加了自由基的产生量，同时解决了由于自由基产生装置的阴电极板和阳电极板容易附着许多钙离子等杂质的问题，防止了水被2次污染。

优选的，所述上自由基氧化区和所述光催化反应区的壳体截面均为六边形，所述下自由基氧化区的壳体截面为四边形。

优选的，所述上自由基氧化区设有超声波发生器，所述超声波发生器设置在所述上自由基氧化区的侧壁突出部。该方案的效果是提高自由基的产生量。

优选的，所述光催化反应区设有反光板，所述反光板设置在所述光催化反应区的侧壁突出部。该方案的效果是通过反光装置提高了光源利用率，从而使体系具有更高耐冲击性。

优选的，所述光催化网为负载有二氧化钛的碳纤维形成的三维立体蜂窝结构。该方案的效果是将负载光催化剂的碳纤维编织成蜂窝状织物结构，解决了其他固定化光催化材料催化效率降低的难题，薄膜表面形成的多孔结构使材料具有吸附-光催化的双效功能，即形成协同效应。

优选的，所述药剂盒包括铝粉盒和铁粉盒，所述铝粉盒和所述铁粉盒分别通过管道一和管道二与所述下自由基氧化区的上部连通，管道一和管道二上分别设有电子阀门。该方案的效果是在含有铝粉的酸性体系中引入铁源，提高过氧化氢(h2o2)转化为羟基自由基(ho·)的速率，从而进一步提高铝粉对水中有机物的氧化效率。

优选的，所述壳体中的下部还设有沉降区和缓冲区，所述沉降区和缓冲区依次设置在所述下自由基氧化区下方。

优选的，所述上自由基氧化区设有进水管，所述沉降区设有出水管，所述缓冲区设有污泥管。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供的一种有机合成废水低排放体系，具有以下有益效果：上自由基氧化区通过超声波空化器和电解电极共同作用，提高羟基自由基产生速率，增加水体中自由基含量，有机物分解能力达到臭氧的2倍以上，光催化反应区形成吸附-光催化的双效功能，形成协调效应，光催化氧化效率高，下自由基氧化区通过调节投放至水体的铝粉和铁粉的含量，提高诱导反应体系生成活性自由基的速率，从而进一步提高铝粉对水中有机物的氧化效率，耐冲击性强，操作简单、效率高、成本低、能耗少；

(2)对有机物的氧化作用具有广谱性，对难降解有机废水的处理具有广泛的适用性和显著的高效性。通过四级高级氧化耦合的创新设计，强化了各单一高级氧化技术在功能上的相互耦合，提高了活性自由基的产量和产生速率，加速了液相传递过程，提升了装置的整体电流效率，节省了运行费用，并且实现了对工艺单元的灵活调控。经本发明装置及工艺处理后，可显著降低难降解有机废水的cod，改善废水的可生化性，提高b/c，出水水质满足现有生化污水处理工艺的进水要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为清理装置和电解电极的结构示意图；

图3为图2的剖视图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

实施例1

如图1-3所示，一种有机合成废水低排放体系，包括壳体，所述壳体从上至下分为上自由基氧化区2、光催化反应区3、下自由基氧化区4、沉降区12和缓冲区13，所述上自由基氧化区2设有进水管14，所述沉降区12设有出水管15，所述缓冲区13设有污泥管16，所述壳体中竖直设有中心转轴5，所述中心转轴5贯穿所述上自由基氧化区2、光催化反应区3和下自由基氧化区4，所述上自由基氧化区2中围绕所述中心转轴设有多个电解电极6，所述电解电极6与所述中心转轴5之间设有清理装置7，所述光催化反应区3中设有双层光催化网8，两层所述光催化网8之间设有紫外光源9，所述下自由基氧化区4管道连接有药剂盒10，所述中心转轴5位于所述下自由基氧化区4中的一端设有搅拌叶片11。

实施例2

如图1-3所示，一种有机合成废水低排放体系，包括壳体，所述壳体从上至下分为上自由基氧化区2、光催化反应区3、下自由基氧化区4、沉降区12和缓冲区13，所述上自由基氧化区2设有进水管14，所述沉降区12设有出水管15，所述缓冲区13设有污泥管16，所述壳体中竖直设有中心转轴5，所述中心转轴5贯穿所述上自由基氧化区2、光催化反应区3和下自由基氧化区4，所述上自由基氧化区2中围绕所述中心转轴设有多个电解电极6，所述电解电极6与所述中心转轴5之间设有清理装置7，所述光催化反应区3中设有双层光催化网8，两层所述光催化网8之间设有紫外光源9，所述下自由基氧化区4管道连接有药剂盒10，所述中心转轴5位于所述下自由基氧化区4中的一端设有搅拌叶片11；

所述电解电极6包括竖向设置的阴电极61、阳电极62及设置于所述阴电极61和阳电极62之间的隔电板63，所述阴电极61和阳电极62分别通过h桥电路与电源电连接；所述h桥电路包括第一mos管、第二mos管、第三mos管以及第四mos管，所述第一mos管和第三mos管的栅极与电源的正极连接，所述第二mos管和第四mos管的负极连接，所述第一mos管的漏极和所述第三mos管的漏极与所述阳电极62连接，所述第二mos管的漏极和所述第四mos管的漏极与所述阴电极61连接；所述第一mos管的源极与所述第二mos管的源极连接接，所述第三mos管的源极与所述第四mos管的源极连接。

实施例3

如图1-3所示，一种有机合成废水低排放体系，包括壳体，所述壳体从上至下分为上自由基氧化区2、光催化反应区3、下自由基氧化区4、沉降区12和缓冲区13，所述上自由基氧化区2设有进水管14，所述沉降区12设有出水管15，所述缓冲区13设有污泥管16，所述壳体中竖直设有中心转轴5，所述中心转轴5贯穿所述上自由基氧化区2、光催化反应区3和下自由基氧化区4，所述上自由基氧化区2中围绕所述中心转轴设有多个电解电极6，所述电解电极6与所述中心转轴5之间设有清理装置7，所述光催化反应区3中设有双层光催化网8，所述光催化网8为负载有二氧化钛的碳纤维形成的三维立体蜂窝结构，两层所述光催化网8之间设有紫外光源9，所述下自由基氧化区4管道连接有药剂盒10，所述中心转轴5位于所述下自由基氧化区4中的一端设有搅拌叶片11；

所述电解电极6包括竖向设置的阴电极61、阳电极62及设置于所述阴电极61和阳电极62之间的隔电板63，所述阴电极61和阳电极62分别通过h桥电路与电源电连接；所述h桥电路包括第一mos管、第二mos管、第三mos管以及第四mos管，所述第一mos管和第三mos管的栅极与电源的正极连接，所述第二mos管和第四mos管的负极连接，所述第一mos管的漏极和所述第三mos管的漏极与所述阳电极62连接，所述第二mos管的漏极和所述第四mos管的漏极与所述阴电极61连接；所述第一mos管的源极与所述第二mos管的源极连接接，所述第三mos管的源极与所述第四mos管的源极连接；所述阴电极61、阳电极62和隔电板63均为圆筒形，所述清理装置7包括设置在所述阴电极61内侧的内套筒71及套设在所述阳电极62外的外套筒72，所述外套筒72通过安装架与所述上自由基氧化区2顶部连接，所述内套筒71的外筒壁和所述外套筒72的内筒壁均设有刷毛，所述内套筒的外端向外延伸与所述外套筒72固定连接，所述中心转轴5上固套有所述驱动齿环73，所述驱动齿环73的外环壁设有与各外套筒72的外筒壁啮合。

实施例4

如图1-3所示，一种有机合成废水低排放体系，包括壳体，所述壳体从上至下分为上自由基氧化区2、光催化反应区3、下自由基氧化区4、沉降区12和缓冲区13，所述上自由基氧化区2和所述光催化反应区3的壳体截面均为六边形，所述下自由基氧化区4的壳体截面为四边形，所述上自由基氧化区2设有进水管14，所述沉降区12设有出水管15，所述缓冲区13设有污泥管16，所述壳体中竖直设有中心转轴5，所述中心转轴5贯穿所述上自由基氧化区2、光催化反应区3和下自由基氧化区4，所述上自由基氧化区2中围绕所述中心转轴设有多个电解电极6，所述电解电极6与所述中心转轴5之间设有清理装置7，所述上自由基氧化区2设有超声波发生器1，所述超声波发生器1设置在所述上自由基氧化区2的侧壁突出部，所述光催化反应区3中设有双层光催化网8，所述光催化网8为负载有二氧化钛的碳纤维形成的三维立体蜂窝结构，两层所述光催化网8之间设有紫外光源9，所述下自由基氧化区4管道连接有药剂盒10和加酸管，所述药剂盒10包括铝粉盒和铁粉盒，所述铝粉盒和所述铁粉盒分别通过管道一和管道二与所述下自由基氧化区4的上部连通，管道一和管道二上分别设有电子阀门，所述中心转轴5位于所述下自由基氧化区4中的一端设有搅拌叶片11；

所述电解电极6包括竖向设置的阴电极61、阳电极62及设置于所述阴电极61和阳电极62之间的隔电板63，所述阴电极61和阳电极62分别通过h桥电路与电源电连接；所述h桥电路包括第一mos管、第二mos管、第三mos管以及第四mos管，所述第一mos管和第三mos管的栅极与电源的正极连接，所述第二mos管和第四mos管的负极连接，所述第一mos管的漏极和所述第三mos管的漏极与所述阳电极62连接，所述第二mos管的漏极和所述第四mos管的漏极与所述阴电极61连接；所述第一mos管的源极与所述第二mos管的源极连接接，所述第三mos管的源极与所述第四mos管的源极连接；所述阴电极61、阳电极62和隔电板63均为圆筒形，所述清理装置7包括设置在所述阴电极61内侧的内套筒71及套设在所述阳电极62外的外套筒72，所述外套筒72通过安装架与所述上自由基氧化区2顶部连接，所述内套筒71的外筒壁和所述外套筒72的内筒壁均设有刷毛，所述内套筒的外端向外延伸与所述外套筒72固定连接，所述中心转轴5上固套有所述驱动齿环73，所述驱动齿环73的外环壁设有与各外套筒72的外筒壁啮合。

采用本发明实施例4进行有机废水处理：

某制药企业生产废水，原水cod27200mg/l，b/c0.13，电解电极的电流密度控制在10ma/cm²，控制下自由基氧化区的铝粉和铁粉的投加量为150g：1g，ph值为3，处理后出水cod4540mg/l，去除率87.9％，b/c0.39。

某活性染料企业生产废水，原水cod1560mg/l，b/c0.21，电解电极的电流密度控制在20ma/cm²，控制下自由基氧化区的铝粉和铁粉的投加量为3000g：1g，ph值为2，出水cod112mg/l，去除率91.8％，b/c0.41。

最后需要说明，上述描述仅为本发明的优选实施例，本领域的技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。