本发明涉及废水处理设备,具体涉及一种滴流床式废水降解装置。
背景技术:
1、随着石油化工、医药制药、农药合成及染料制造等行业的快速增长,生活废水、工业废水或垃圾渗滤液中出现的难以生物降解的有机化合物种类持续激增,它们对生态系统和人类健康的负面影响也在不断扩大,成为亟需解决的环保难题。
2、研究表明,近年来逐渐得到应用的高级氧化技术中电化学催化氧化法具有催化剂用量少、易规模化智能化生产、操作简单、无二次污染等优点,被称之为环境友好技术,可实现节能、降碳和产能的三重目标。但受电解装置设计技术的限制,一些不带电或带正电荷的物质无法达到阳极,有机废水的处理效率不高,影响废水处理效果。
技术实现思路
1、一、解决的技术问题
2、本发明针对现有技术的不足,提出一种滴流床式废水降解装置及方法,通过对电极分布的改进,反应器结构的改进及其降解方法的改变,使废水中不带电或带正电荷的物质充分与阳极电极接触,提升阳极的反应效率。
3、二、具体技术方案
4、一种滴流床式废水降解装置,包括电解槽体和设置在电解槽体上的槽盖,所述电解槽体内至少设置有一个电解室和蓄水室,所述电解室处理后的废水在存满后溢流到所述蓄水室;所述槽盖包括槽盖腔,所述槽盖腔内设置有第一电极安装孔组,所述第一电极安装孔组内依次交替设置有阴极电极和阳极电极,所述阴极电极和阳极电极均穿过所述电极安装孔伸入到电解室;所述阳极电极的安装孔处还设置有滴流孔。
5、实现原理、工作原理:
6、本方案的实现原理是,先将阴极电极和阳极电极依次交替的安装到第一电极安装孔组中,然后将待处理的废水导入到槽盖腔中,废水通过槽盖腔中阳极电极处的滴流孔,会从阳极电极流入电解室,其中在电解室内阳极电极和阴极电解通电进行废水降解电解;其中,由于废水直接从阳极电极中进入电解室,能够使废水中不带电或带负电的物质充分在阳极电极参与反应,而剩余或反应后带正电荷的物质充分与阳极电极接触,使得阳极的电性增强,反应效率更高;电解室内处理后的废水满了过后,会溢流到蓄水室进行蓄水;与常规的现有技术相比,无需外加电场即可实现带正电荷的物质在阳极参与反应,成本更低。
7、作为优选:还包括循环水泵,所述循环水泵的进水端通过管道连接到所述蓄水室的底部,所述循环水泵的出水端通过管道连接到所述槽盖腔内;本优选的有益效果是,通过循坏水泵能够将将蓄水室内的废水不断地导回槽盖循环处理,降解效果更好。
8、作为优选:所述槽盖腔的上部设置有盖板,所述盖板上设置开设有管道安装孔,循环水泵出水端的连接的管道通过所述管道安装孔伸入所述槽盖腔。
9、作为优选:所述槽盖腔内还设置有挡水板,所述挡水板有多块,所述挡水板设置在所述电极安装孔的一周,本优选的有益效果在于,通过挡水板的设置,避免废水从电极安装孔中渗入到电解室,减少了不带电或带正电荷的物质与阳极电解的接触,影响反应效果。
10、作为优选,所述电解槽体包括两组相对设置侧板,在任一组相对设置的侧板之间设置有第一隔板和第二隔板;所述电解室包括第一电解室和第二电解室,第一电解室由第一隔板和侧板连接形成,第二电解室由第一隔板、第二隔板分别和侧板连接形成,其中第二隔板的上端高度低于第一隔板;本优选的有益效果是,通过侧板和第一隔板、第二隔板的设置即可隔离出第一电解室、第二电解室和蓄水室,结构简单;第二隔板上端高度和第一隔板上端高度的设置能够避免处理后的废水返流,影响处理效果。
11、作为优选:槽盖上还设置有第二电极安装孔组,第一电极安装孔组与第一电解室相对应,第二电极安装孔组与所述第二电解室相对应;本优选的有益效果是,通过第一电极安装孔组和第二电极安装孔组设置的电极,能够很好的将第一电解室和第二电解室内的污水依次处理,处理效果更好。
12、作为优选,所述第二电极安装孔组的每一电极安装孔外侧一周也均设置有挡水板,第二电极安装孔组交替设置的阴极电极和阳极电极伸入所述第二电解室内。
13、作为优选,第一电极安装孔组阳极电极的滴流孔均有多个,在槽盖的底板内还开设有导流槽,所述导流槽位于所述滴流孔的正下方,用于将废水导流到阳极电极上;本优选的有益效果是,滴流孔进行废水滴流时,会优选滴流如导流槽内,在导流槽的作用下将废水充分导流到阳极电极中,避免滴流时废水在电解室中飞溅。
14、作为优选,所述槽盖上还设置有溢流筒,所述溢流筒内的溢流通道与所述蓄水室相通,本优选的有益效果是,在槽盖腔内的废水水位过高时,废水会通过溢流筒的溢流通道回流到蓄水室。
15、本发明中装置的有益效果为:
16、本方案槽盖的结构设置和电解槽体的结构设置,能够让废水从滴流孔中滴落到阳极电极上,使得降解时,废水中的带负电荷或中性的物质在阳极电极上直接反映,反映速度更佳,而留下的带正电的物质能够增强阳极的效果;同时采用滴流的方式进行处理,废水以薄液膜的形式连续向下流动,这种滴流方式形成的液层非常薄,总的液层传质阻力小,反应面积大,使得废水中中性或带正电荷的难降解有机化合物能够更充分地与阳极电极接触,增强了阳极电极的作用,从而提高降解效率。
17、一种滴流床式废水降解方法,采用上述的滴流床式废水降解装置进行废水降解,包括以下步骤:
18、s1、组装所述废水降解装置,其中每一组电极安装孔组中的阴极电极和阳极电极的间距设置为1-3cm;并配置电极的供电电流和供电电压,其中通入的直流电流为0.02-2a,直流电压为10v-30v;
19、s2、在电解槽盖腔内通入足量的待降解废水,其中降解废水的液面高度不超过溢流筒的高度;通入的待降解废水为水溶液中呈电中性或带阳离子基团的化学品衍生物,所述化学品衍生物包括乙酰氨基酚、2-(甲氨基)苯甲酸、邻氨基苯甲酸甲酯;
20、s3、通入的待降解废水会在水压和重力的作用下从滴流孔进入到导流槽,并在导流槽和滴流孔的作用下,使待降解的废水呈薄膜液的方式沿着阳极电极进入到电解室电解降解;
21、s4、当电解室中处理的废水超过电解室的高度时,会溢流到蓄水室中,在蓄水室中的废水达到设定值时,通过循环水泵将处理后的废水循环多次通入到槽盖腔中。
22、本方法的有益效果是:
23、在步骤s1中,设置的正负电极的间距设定为1-3cm,这个间距的设定过小时存在电极间的短路风险,而过大的间距则会降低电解效率,因此,本间距参数的设置,可以在保证电解安全性的同时,最大化地提高电解效率;在通入该数值的电极电流和电压的作用下,更有利于步骤s2中的呈电中性或带阳离子基团的化学品衍生物进行处理,步骤s4中,通过多次循环能够极大程度的将废物中的废物完成降解。
1.一种滴流床式废水降解装置,包括电解槽体(100)和设置在电解槽体(100)上部的槽盖(200),其特征在于:所述电解槽体(100)内至少设置有一个电解室(101)和蓄水室(102),所述电解室(101)处理后的废水在存满后溢流到所述蓄水室(102);所述槽盖(200)包括槽盖腔(201),所述槽盖腔(201)内设置有第一电极安装孔组(202),所述第一电极安装孔组(202)内依次交替设置有阴极电极(203)和阳极电极(204),所述阴极电极(203)和阳极电极(204)均通过所述电极安装孔(202)伸入到电解室(201);所述阳极电极(204)的安装孔处还设置有滴流孔(205),所述滴流孔(205)用于将待降解废水导流到所述阳极电极(204)。
2.根据权利要求1所述的滴流床式废水降解装置,其特征在于:还包括循环水泵(103),所述循环水泵(103)的进水端通过管道连接到所述蓄水室(102)的底部,所述循环水泵(103)的出水端通过管道连接到所述槽盖腔(201)内。
3.根据权利要求2所述的滴流床式废水降解装置,其特征在于:所述槽盖腔(201)的上部设置有盖板(206),所述盖板(206)上开设有管道安装孔(207),循环水泵(103)出水端的连接的管道通过所述管道安装孔(207)伸入所述槽盖腔(201)。
4.根据权利要求1所述的滴流床式废水降解装置,其特征在于:所述槽盖腔(201)内还设置有挡水板(208),所述挡水板(208)有多块,所述挡水板(208)设置在所述第一电极安装孔组(202)的一周。
5.根据权利要求1所述的滴流床式废水降解装置,其特征在于:所述电解槽体(101)包括两组相对设置侧板(108),在任一组相对设置的侧板(108)之间设置有第一隔板(104)和第二隔板(105);所述电解室(101)包括第一电解室(106)和第二电解室(107),第一电解室(106)由第一隔板和侧板(108)连接形成,第二电解室(107)由第一隔板(104)、第二隔板(105)分别和侧板(108)连接形成,其中第二隔板(105)的上端高度低于第一隔板(104)。
6.根据权利要求5所述的滴流床式废水降解装置,其特征在于:槽盖(200)上还设置有第二电极安装孔组(209),第一电极安装孔组(202)与第一电解室(106)相对应,第二电极安装孔组(202)与所述第二电解室(107)相对应;所述第二电极安装孔组(209)的每一电极安装孔外侧一周也均设置有挡水板(208),第二电极安装孔组(209)交替设置的阴极电极(203)和阳极电极(204)伸入所述第二电解室(107)内。
7.根据权利要求1所述的滴流床式废水降解装置,其特征在于:第一电极安装孔组(202)阳极电极(204)的滴流孔(205)均有多个,在槽盖(200)的底板(210)内还开设有导流槽(211),所述导流槽(211)位于所述滴流孔(205)的正下方,用于将废水导流到阳极电极(204)上。
8.根据权利要求1所述的滴流床式废水降解装置,其特征在于:所述槽盖(200)上还设置有溢流筒(212),所述溢流筒(212)内的溢流通道与所述蓄水室(102)相通。
9.一种滴流床式废水降解方法,其特征在于,采用权利要求1-8所述的滴流床式废水降解装置进行废水降解,包括以下步骤:
10.根据权利要求9所述的滴流床式废水降解方法,其特征在于:在步骤s2中,通入的待降解废水为水溶液中呈电中性或带阳离子基团的化学品衍生物,所述化学品衍生物包括乙酰氨基酚、2-(甲氨基)苯甲酸、邻氨基苯甲酸甲酯。