CN207347229U - 一种电化学高级氧化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电化学高级氧化装置，包括箱体和支座，所述箱体固定安装在支座上；箱体内部设有催化剂载体室，所述催化剂载体室内填充有催化剂，催化剂载体室前后内壁上各安装有一块电极板；催化剂载体室下方设有格栅板；催化剂载体室内部铺设有穿孔曝气管，穿孔曝气管上端连接曝气法兰，所述曝气法兰安装在箱体左侧上端；箱体底端安装有进水管和出水管。本实用新型大大提高废水的可生化性，为难降解高浓度有机废水提供了很好的处理方法。在处理过程中使用条件温和，在常温常压条件下，使用风机供氧空气做氧气来源，不需投入任何药剂，自体产生的氧化物质能够很好的满足处理需求，催化剂一次接入，不产生消耗，使用寿命长。

Description

一种电化学高级氧化装置

技术领域

本实用新型涉及电化学技术领域，具体是一种电化学高级氧化装置。

背景技术

高浓度难降解工业污水是目前工业上常见的污水含有物，有机物浓度非常高，COD浓度高达数万mg/l以上，且可能含有部分难降解污染物，B/C比值相对较低，可生化性差，pH值相差较大，废水带有颜色和异味。高浓度有机废水除含有较高的COD浓度外，还含有较高的氨氮浓度和难生物降解的乳化油，如不经处理直接排放至环境中，会对环境造成污染。

高浓度有机废水的特点往往使得无法直接进行生物处理，处理方法往往需要采用物理化学、电化学等多种结合方式，改变有机物的性状，以提高可生化性，最终采用生化处理，过程控制较为复杂，且处理效果参差不齐，有些高浓度难生化废水需要进行蒸发方式浓缩处置，甚至无法处理只有采用焚烧的方式，投入费用很大，同时还可能有二次污染产生的缺陷。

目前常用的技术有芬顿法：

（1）芬顿氧化法概述

芬顿试剂是Fe2+和H2O2共同组成的氧化体系，H2O2在Fe2+和紫外光的催化作用下通过链式反应产生氧化性极强的羟基自由基，是一种很强的氧化体系。该技术的应用和研究主要集中在环保领域中难降解有机废物的处理与处置。

（2）芬顿氧化机理

芬顿氧化法是在酸性条件下，H2O2在Fe+2存在下生成强氧化能力的羟基自由基(·OH，并引发更多的其他活性氧，以实现对有机物的降解,其氧化过程为链式反应。其中以·OH产生为链的开始，而其他活性氧和反应中间体构成了链的节点，各活性氧被消耗，反应链终止。其反应机理较为复杂,这些活性氧仅供有机分子并使其矿化为CO2和H2O等无机物，从而使Fenton氧化法成为重要的高级氧化技术之一。

（3）芬顿法优缺点

因能够产生稳定的羟基自由基，芬顿法是目前应用较为广泛高级氧化技术，其给一些难降解废水带来了解决方法。但是芬顿存在不少问题，主要如下：

A、芬顿处理劳动强度大。加入药剂根据废水情况需要适时调整，同时双氧水及硫酸亚铁投加量较大，工人操作繁琐。

B、芬顿处理的成本高，污泥多。芬顿需要投入大量的双氧水及硫酸亚铁溶液，且其产生一定量的污泥，还需要考虑设备折旧，维修费用等.

C、芬顿处理容易返色。（如双氧水与硫酸亚铁的投加量与投加比例控制不好，或三价铁不沉淀容易导致废水呈现出微黄色或黄褐色。)

D、较难控制，反应受到pH值、反映时间长短、搅拌混合程度的影响，药剂投加比例等影响，可能导致羟基自由基产生较少，氧化性不够。

E、芬顿处理药剂腐蚀性大。对构筑物、人体都有一定程度的腐蚀，硫酸亚铁也具有一定的腐蚀性。

F、芬顿的处理效果稳定性不佳。由于产生羟基自由基需要在较为稳定的条件下，双氧水及硫酸亚铁均要适当过量情况下，正向形成羟基自由基反应历程才有优势，所谓导致芬顿效果受影响于各种条件限制，造成了稳定性不佳。

综上所述，才有常规芬顿法产生羟基自由基的方法，相对已经较为成熟，但是其根本的缺陷在于需要加入药剂或者能耗较大，稳定性不高，操作强度较大，产生较多的污泥的二次污染物也是一大硬伤。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电化学高级氧化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种电化学高级氧化装置，包括箱体和支座，所述箱体固定安装在支座上；箱体内部设有催化剂载体室，所述催化剂载体室内填充有催化剂，催化剂载体室前后内壁上各安装有一块电极板；催化剂载体室下方设有格栅板；催化剂载体室内部铺设有穿孔曝气管，穿孔曝气管上端连接曝气法兰，所述曝气法兰安装在箱体左侧上端；箱体底端安装有进水管和出水管，所述进水管的一端安装有进水法兰，进水法兰位于箱体左侧下端；出水管一端连接出水法兰，出水法兰位于箱体右侧上端；箱体底部设有穿孔布水管，箱体上端安装有穿孔集水管；箱体底部右端设有排空管，所述排空管一端安装有排空法兰，排空法兰位于箱体右侧下端。

作为本实用新型进一步的方案：所述电极板包括阴极板和阳极板。

作为本实用新型再进一步的方案：所述阴极板采用惰性电极板。

作为本实用新型再进一步的方案：所述阳极板采用硬质钢材极板。

作为本实用新型再进一步的方案：所述格栅板为10目尼龙网格栅板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，设计合理，大大提高废水的可生化性，为难降解高浓度有机废水提供了很好的处理方法。在处理过程中使用条件温和，在常温常压条件下，使用常用工业用电作电源，使用风机供氧空气做氧气来源，不需投入任何药剂，自体产生的氧化物质能够很好的满足处理需求，催化剂一次接入，不产生消耗，使用寿命长，该技术对高浓度难降解有机废水具有良好的广谱性、高效率、操作简便、无二次污染、运行费用低，是一项理想绿色高浓度难降解废水处理技术。

附图说明

图1为本实用新型的外观结构示意图。

图2为本实用新型的剖视图。

图中：1-箱体，2-排空法兰，3-进水法兰，4-曝气法兰，5-电极板，6-出水法兰，7-支座，8-格栅板，9-穿孔布水管，10-穿孔集水管，11-穿孔曝气管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～2，一种电化学高级氧化装置，包括箱体1和支座7，所述箱体1固定安装在支座7上；箱体1内部设有催化剂载体室，所述催化剂载体室内填充有催化剂，催化剂载体室前后内壁上各安装有一块电极板5；催化剂载体室下方设有格栅板8；催化剂载体室内部铺设有穿孔曝气管11，穿孔曝气管11上端连接曝气法兰4，所述曝气法兰4安装在箱体1左侧上端；箱体1底端安装有进水管和出水管，所述进水管的一端安装有进水法兰3，进水法兰3位于箱体1左侧下端；出水管一端连接出水法兰6，出水法兰6位于箱体1右侧上端；箱体1底部设有穿孔布水管9，箱体1上端安装有穿孔集水管10；箱体1底部右端设有排空管，所述排空管一端安装有排空法兰2，排空法兰2位于箱体1右侧下端。

进一步的，本实用新型所述电极板5包括阴极板和阳极板。

进一步的，本实用新型所述阴极板采用惰性电极板。

进一步的，本实用新型所述阳极板采用硬质钢材极板。

进一步的，本实用新型所述格栅板8为10目尼龙网格栅板。

本实用新型的工作原理是：

采用电化学、催化剂作用相结合的新型处理技术，首先利用催化剂在脉冲电源、氧气作用下，使其激发产生羟基自由基（·OH）的作用，其为初生态的羟基自由基具有很强的活性，其高能量在装置运行状态下通过撞击将产生裂变式的效果，使得形成越来越多的初生态羟基自由基，并通过不断的氧化作用消耗、重新催化新形成循环，最终达到羟基自由基数量的顶峰值，其强氧化性使得其在装置中能够持续不断直接去除有机污染物为小分子或CO2。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种电化学高级氧化装置，包括箱体和支座，所述箱体固定安装在支座上；其特征在于：箱体内部设有催化剂载体室，所述催化剂载体室内填充有催化剂，催化剂载体室前后内壁上各安装有一块电极板；催化剂载体室下方设有格栅板；催化剂载体室内部铺设有穿孔曝气管，穿孔曝气管上端连接曝气法兰，所述曝气法兰安装在箱体左侧上端；箱体底端安装有进水管和出水管，所述进水管的一端安装有进水法兰，进水法兰位于箱体左侧下端；出水管一端连接出水法兰，出水法兰位于箱体右侧上端；箱体底部设有穿孔布水管，箱体上端安装有穿孔集水管；箱体底部右端设有排空管，所述排空管一端安装有排空法兰，排空法兰位于箱体右侧下端。

2.根据权利要求1所述的电化学高级氧化装置，其特征在于：所述电极板包括阴极板和阳极板。

3.根据权利要求2所述的电化学高级氧化装置，其特征在于：所述阴极板采用惰性电极板。

4.根据权利要求2所述的电化学高级氧化装置，其特征在于：所述阳极板采用硬质钢材极板。

5.根据权利要求1所述的电化学高级氧化装置，其特征在于：所述格栅板为10目尼龙网格栅板。