高浓度废水降解处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理设备领域，具体涉及处理效果高效，成本降低的高浓度废水降解处理装置。


背景技术：

2.在水溶液中，光触媒催化剂受到一定波长的紫外光的照射后，光触媒表面会产生高能电子和空穴，在经过系列反应后会产生高活性物质（如超氧自由基
·
ho2-、羟基自由基
·
oh），它们从光触媒表面解析进入溶液与溶质发生氧化还原反应，污染物由此降解生成中间产物继续反应，最后生成稳定的co2、h2o 和无机盐，从而实现cod、nh3-n等的部分降解。
3.根据溶液的“笼效应”和自由基对理论，笼外反应才是有效的反应，因此，如何避免自由基的笼内重结合及促进自由基由单重态到三重态的跃迁才是提高自由基链式反应效率的关键。另外，由于光催化氧化反应产生的强氧化自由基数量有限，不能对高浓度难降解有机废水中的有机污染物进行有效降解；而且，许多有机废水悬浮物较多，色度较深，这些因素都阻碍了紫外光的穿透率，降低了光子效率，进而影响了光催化氧化技术的处理效果。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而发明的一种处理效果高效，成本降低的高浓度废水降解处理装置。
5.本发明是这样实现的：一种高浓度废水降解处理装置，其特征在于：包括磁化模块和光催化氧化模块，所述磁化模块包括磁体和穿过磁体所形成磁场的过水通道，所述过水通道的进水端上设置有进水口和进药口；所述光催化氧化模块包括箱体，箱体分为一侧的进水区和另一侧的光催化氧化反应区，进水区与光催化氧化反应区的液路相连通，过水通道的出水端与进水区的上部和/或中上部区域相连接；光催化氧化反应区内部微孔曝气模块、无极紫外灯、光触媒网和出水口。
6.进一步优化，所述进水区内部的液体流向为竖直流向，进液区内设置有竖直布置的紫外线灯。
7.进一步优化，所述进水区的底部设置有回流泵，回流泵将箱体下部的一些液体抽回到过水通道的进水端。
8.进一步优化，回流泵的出水管道位于进水口和进药口的前端，且回流泵的出水管道的轴线与进水口、进药口的轴线相交。
9.本装置具有以下优点：
10.（1）、反应速率提高一倍，磁强化高级氧化技术较传统 fenton 试剂技术产生
·
oh（羟基自由基）速率更高，因而反应速率更快，水力停留时间更短，所需反应装置体积更小；
11.（2）cod 去除率提高，磁强化光催化氧化技术较传统 fenton 反应 cod去除率提高 10%以上；
12.（3）节省药剂成本，由于磁场可以减少自由基重结合，间接地减少了药剂使用量。
附图说明
13.图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
14.实施例1
15.如图1所示，一种高浓度废水降解处理装置，包括磁化模块1和光催化氧化模块2，所述磁化模块1包括磁体和穿过磁体所形成磁场的过水通道，在本实施例中，采用稀土钕铁硼永磁体制作成磁化装置，过水通道内构成强大的磁场。所述过水通道的进水端上设置有进水口1-1和进药口1-2。
16.所述光催化氧化模块2包括箱体2-1，箱体2-1分为右侧的进水区2-2和左侧的光催化氧化反应区2-3，所述进水区2-2的形制为竖直状长方体，过水通道的出水端与进水区2-2的上部相连接，经过磁化的污水和药剂的混合物从箱体2-1的上部进入到进水区2-2的顶部，在进水区2-2内部设置有竖直走向的紫外线灯2-4，进水区2-2的下部与光催化氧化反应区2-3的下部液路相连通。光催化氧化反应区2-3内部的最下方设置微孔曝气模块2-5，微孔曝气模块2-5上方的空间内设置有光触媒网2-6和对光触媒网2-6起照射作用的无极紫外灯2-7，所述箱体2-1的出水口2-8。
17.进一步优化，所述进水区2-2的底部设置有回流泵2-9，回流泵2-9将箱体2-1下部的一些液体抽回到过水通道的进水端。回流泵2-9的出水管道2-10位于进水口1-1和进药口1-2的前端，且回流泵的出水管道2-10的轴线与进水口2-1、进药口2-2的轴线相交。
18.本装置的工作过程如下：
19.首先，污水和氧化药剂分别从进水口和进药口进入过水通道混合，一定浓度和数量的双氧化剂与废水充分混合，混有药物的污水以 1.5～3.0m/s 速度沿垂直磁场方向流入磁化模块，污水被瞬间磁化，磁化后的污水一些理化性质发生了变化，如溶解氧升高、电导率变大、透光率增大等，这些变化会促进后续光催化氧化反应的进行；经过混合并磁化的废水（包括回流废水）和双氧化剂的混合液由上而下进入进水区，在紫外灯的照射下，废水中的双氧化剂被紫外光激活产生大量的强氧化自由基，与废水中的有机污染物发生快速的链式反应，有机污染物大部分得以降解或复杂结构被改变，成为易降解的中间态和小分子态。同时，回流泵设于进水区的底部，回流泵将进水区底部的部分经过磁化的废水以 1.5～ 3.0m/s 速度重新打入磁化模块进行循环磁化，使废水始终保持磁化的状态，强化反应的进行。最后，污水由下而上进入光催化氧化反应区，通过一定波长的紫外光照射，在光触媒的催化作用下，系统内发生电子跃迁、空穴氧化等系列反应，使有机污染物得到进一步降解，最终完成高浓度难降解废水的高效处理。
20.本申请采用稀土钕铁硼永磁体制作成磁化模块，过水通道内构成强大的磁场。 污水经磁化处理后，水体理化性质有一定变化，ph值、粘度、扩散系数、表面张力、电导率、透光率等都有变化，对溶解、结晶、聚合、润湿、凝聚、凝固、沉淀等过程及生物系统的代谢过程也产生影响。磁场对水系统的作用还具有明显的记忆效应，在一定时间内可维持磁化后的理化性质保持不变。同时，外加磁场使溶液的“笼效应”减弱，从而有利于“笼外反应”的进行，
减少自由基对重结合的几率，不仅有利于反应的顺利进行，而且还提高了光子效率。对于高浓度难降解废水来说，废水中有机污染物浓度高、结构复杂，单纯依靠光催化氧化装置产生的强氧化性自由基数量远远不足，因此需要额外添加氧化剂，在磁强化和光催化的双重激活效应下产生更多的强氧化自由基对废水中的污染物进行降解。


技术特征：
1.一种高浓度废水降解处理装置，其特征在于：包括磁化模块和光催化氧化模块，所述磁化模块包括磁体和穿过磁体所形成磁场的过水通道，所述过水通道的进水端上设置有进水口和进药口；所述光催化氧化模块包括箱体，箱体分为一侧的进水区和另一侧的光催化氧化反应区，进水区与光催化氧化反应区的液路相连通，过水通道的出水端与进水区的上部和/或中上部区域相连接；光催化氧化反应区内部微孔曝气模块、无极紫外灯、光触媒网和出水口。2.根据权利要求1所述的高浓度废水降解处理装置，其特征在于：所述进水区内部的液体流向为竖直流向，进液区内设置有竖直布置的紫外线灯。3.根据权利要求1或2所述的高浓度废水降解处理装置，其特征在于：所述进水区的底部设置有回流泵，回流泵将箱体下部的一些液体抽回到过水通道的进水端。4.根据权利要求3所述的高浓度废水降解处理装置，其特征在于：回流泵的出水管道位于进水口和进药口的前端，且回流泵的出水管道的轴线与进水口、进药口的轴线相交。

技术总结
本实用新型涉及污水处理设备领域，具体涉及处理效果高效，成本降低的高浓度废水降解处理装置，包括磁化模块和光催化氧化模块，所述磁化模块包括磁体和穿过磁体所形成磁场的过水通道，所述过水通道的进水端上设置有进水口和进药口；所述光催化氧化模块包括箱体，箱体分为一侧的进水区和另一侧的光催化氧化反应区，进水区与光催化氧化反应区的液路相连通，过水通道的出水端与进水区的上部和/或中上部区域相连接；光催化氧化反应区内部微孔曝气模块、无极紫外灯、光触媒网和出水口，本装置提高了反应速率，降低了用药成本，增强了处理效果。增强了处理效果。增强了处理效果。


技术研发人员：王伟 赵绍豫 施平安 宋晓瑞 乔永欣
受保护的技术使用者：南阳珂普环保科技有限公司
技术研发日：2022.03.28
技术公布日：2022/10/28