專利名稱：含有機(jī)物的廢水的處理方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有機(jī)物的廢水的處理方法和裝置。更具體地說，本發(fā)明涉及當(dāng)廢水中含有用甲烷發(fā)酵消化法和活化污泥法難以處理的有機(jī)物時(shí)或當(dāng)廢水中含有難以分解或除去的營養(yǎng)物質(zhì)如含氮和/或磷的有機(jī)化合物時(shí)的一種廢水處理方法及使用的裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，在現(xiàn)有技術(shù)中主要用所謂的活化污泥法，間歇曝氣消化法或脫氮法對含有難分解有機(jī)物的廢水進(jìn)行處理。但是，這些現(xiàn)有技術(shù)都是生物分解法，因此，當(dāng)需要處理的廢水中含有大量難以分解的有機(jī)物時(shí)，在將廢水送往處理廠之前必須加入大量的淡水將其稀釋，這就大大增加了需要處理的廢水體積，導(dǎo)致耗電量和廢水處理工藝的成本增加。另外，這些現(xiàn)有技術(shù)中的方法對于除去最高達(dá)到50-80％的含氮物質(zhì)存在低效率的缺陷。
為了克服上述困難，在現(xiàn)有技術(shù)中提出的一種方法是用臭氧處理來自含有難以分解污染物的廢水的消化的上清液，將污染物氧化分解。該方法也不實(shí)用，因?yàn)槌粞鯘舛缺仨氉銐蚋撸@將不可避免地增加處理成本。
另外，接觸曝氣法的問題是氧化效率低，盡管在消化法中可有效使用臭氧，但是，消化法的缺陷是該方法只適用于含有較多溴離子的海水基廢水，否則，生成的自由基的量非常少而不能徹底脫氮。
另一方面，已知的是當(dāng)電子進(jìn)入由二氧化鈦，氧化錫，二氧化銥等顆粒組成的表面層的孔中時(shí)，在所述孔中就會產(chǎn)生壽命為10-100μs的氧自由基，該氧自由基能夠氧化分解含碳和氮的污染物，通過合適選擇電極間的電壓，通過電極的電流，施加電場的頻率，金屬氧化物表面上孔的大小及廢水處理后所需的清潔度可提高氧自由基的生成效率。
但是，上述利用氧自由基的方法的現(xiàn)狀是該方法還不能用于實(shí)踐中用于廢水處理。

發(fā)明內(nèi)容
已經(jīng)完成了本發(fā)明，目的是通過利用氧自由基和羥基來提供一種新型有效的，迄今無人涉及的處理含有難以分解污染物的廢水的方法和用于實(shí)施該方法的裝置。
本發(fā)明的發(fā)明人對金屬氧化物表面上產(chǎn)生的氧自由基和羥基自由基的性能進(jìn)行了持續(xù)的廣泛研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)用于生成自由基的電極間施加的電場滿足特定條件時(shí)，能夠提高這些自由基的生成效率，并能夠提高這些自由基的持續(xù)性，通過增加廢水和金屬氧化物表面的接觸時(shí)間可提高廢水處理效率，發(fā)明人基于此發(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明。另外還發(fā)現(xiàn)當(dāng)廢水中含有大量懸浮固體物(SS)時(shí)，通過在電極間流動的廢水上施加超聲波可顯著提高廢水處理效率，這可能是因?yàn)樵陔姌O表面上產(chǎn)生了清潔作用。
即，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的廢水處理方法，其中流經(jīng)廢水通道的含有機(jī)物的廢水經(jīng)過形成自由基產(chǎn)生區(qū)的有由特定金屬氧化物制成表面的正極和有貴金屬表面的負(fù)極之間，在電極間施加直流電壓以便通過氧化分解廢水中含有的有機(jī)物來凈化廢水，其特征在于廢水流動通道的橫截面輪廓從上游至下游逐步增加，施加在電極之間的直流電壓的電壓梯度為0.2-6kV/cm，呈頻率為10kHz-150kHz的矩形脈沖波形式，以在電極之間產(chǎn)生5μm/cm2-50mA/cm2的電流密度。
另外，改進(jìn)之處包括在這樣的時(shí)間序列控制下使施加在電極間的直流電壓脈沖和超聲波脈沖在該時(shí)間序列內(nèi)不重疊的情況下對僅位于自由基產(chǎn)生區(qū)下游的超聲區(qū)中的流動廢水施加脈沖超聲波。
另外，實(shí)施上述廢水處理方法的本發(fā)明的裝置的特征在于其包括管狀導(dǎo)管，在管狀導(dǎo)管的一端有自由基產(chǎn)生區(qū)，自由基產(chǎn)生區(qū)由第一個(gè)截?cái)嗖糠趾拓?fù)極組成，該截?cái)嗖糠值膫?cè)面有作為正極的金屬氧化物表面層，在其頂部平面上有作為廢水入口的開孔，該截?cái)嗖糠值膫?cè)面與管狀導(dǎo)管的軸線的角度是5-40度，負(fù)極是棒狀，有貴金屬表面層，與正極絕緣，負(fù)極沿管狀部分的軸線設(shè)置，正極和負(fù)極與直流電源相連，該電源能夠在電極上施加頻率為10kHz-150kHz的矩形波形式的直流脈沖電壓，在電極間形成0.2-6kV/cm的電壓梯度和5μm/cm2-50mA/cm2的電流密度。
另外，本發(fā)明裝置的上述管狀導(dǎo)管有超聲區(qū)，超聲區(qū)由第二個(gè)截?cái)嗖糠趾统曊袷幤鹘M成，第二個(gè)截?cái)嗖糠值捻敳科矫嫔嫌凶鳛閺U水出口的開孔，其在與自由基產(chǎn)生區(qū)相對的另一端與管狀部分連接，第二個(gè)截?cái)嗖糠值膫?cè)面與管狀部分的軸線的角度是5-40度，超聲振蕩器安裝在第二個(gè)截?cái)嗖糠稚稀?br> 本發(fā)明的廢水處理方法是利用源于水分子中的氧自由基和羥基自由基的電化學(xué)法。羥基自由基可和碳源材料反應(yīng)，根據(jù)下述反應(yīng)式生成二氧化碳
當(dāng)處理的廢水中含有大量的懸浮固體物時(shí)，可能存在的缺點(diǎn)是為了給顆粒充電和為了使金屬氧化物電極的孔中的大量顆粒沉積而需要的耗電量過大，從而導(dǎo)致自由基產(chǎn)生反應(yīng)大量減少?？梢酝ㄟ^施加在管狀導(dǎo)管的超聲區(qū)上的超聲波來克服這一缺點(diǎn)。
附圖簡述

圖1是示出用于自由基產(chǎn)生區(qū)的與棱錐形截?cái)嗖糠窒噙B的管狀部分的矩形橫截面的本發(fā)明裝置中的管狀導(dǎo)管的示意性部分透視圖。
圖2是示出用于自由基產(chǎn)生區(qū)的與圓錐形截?cái)嗖糠窒噙B的管狀部分的圓形橫截面的本發(fā)明裝置中的管狀導(dǎo)管的示意性部分透視圖。
圖3是有與用于自由基產(chǎn)生區(qū)和超聲區(qū)的棱錐形截?cái)嗖糠窒噙B的矩形橫截面的管狀導(dǎo)管的示意性透視圖。
圖4是有與用于自由基產(chǎn)生區(qū)和超聲區(qū)的圓錐形截?cái)嗖糠窒噙B的圓形橫截面的管狀導(dǎo)管的示意性透視圖。
圖5是示出參考例中COD和NH3-N的降低及二氧化碳和氮?dú)獾呐懦隽颗c輸入電能的函數(shù)關(guān)系的圖線。
圖6是示出施加和不施加超聲波時(shí)，二氧化碳的排出量與通過廢水的電流的函數(shù)關(guān)系的圖線。
圖7是示出包括本發(fā)明廢水處理裝置的系統(tǒng)的一種系統(tǒng)圖。
本發(fā)明的最佳實(shí)施方式下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。
在圖1-4中，形成自由基產(chǎn)生區(qū)的截?cái)嗖糠?的側(cè)壁2有由金屬氧化物如二氧化鈦，氧化錫，二氧化銥等形成的表面層，并電連結(jié)到直流電源(圖中未示出)的正極端。截?cái)嗖糠?的頂部平面3上有作為廢水入口的開孔。有貴金屬表面層的棒狀電極4沿截?cái)嗖糠?的軸線設(shè)置，直管部分6和截?cái)嗖糠?連結(jié)，電極4和直流電源的負(fù)極端相連。
截?cái)嗖糠?的側(cè)壁2是通過如將金屬氧化物如二氧化鈦，氧化錫和二氧化銥顆粒壓粘(press-bonding)到板狀導(dǎo)電材料上形成的。金屬氧化物顆粒的粒徑應(yīng)當(dāng)是10-500μm，優(yōu)選20-100μm。截?cái)嗖糠?的側(cè)壁2與軸線或者說是中心電極棒4的角度是5-40度以使流動通道的橫截面積在截?cái)嗖糠?的頂部平面3上的廢水入口處小而在截?cái)嗖糠?的底部大。優(yōu)選的是，通過自由基產(chǎn)生區(qū)1的流動通道的橫截面積從入口處，即，從頂部平面3的開孔到截?cái)嗖糠?的底部的橫截面積以20-1000倍的系數(shù)增加是優(yōu)選的，這樣就可以使廢水的流速反比于橫截面積而降低。
盡管對棒狀中心電極4的表面層的貴金屬沒有特別限制，并且在電解法或電化學(xué)法中常用作陰極材料的任意貴金屬均可使用，但是優(yōu)選是鉑。
形成自由基產(chǎn)生區(qū)的截?cái)嗖糠?在側(cè)壁2的下端通過插入一個(gè)絕緣墊片5與直管部分6相連。
當(dāng)含有溶解在其中的有機(jī)污染物的廢水流經(jīng)上述自由基產(chǎn)生區(qū)1時(shí)，需要幾十秒的停留時(shí)間，有機(jī)物氧化分解放出分解氣體，該分解氣體是氮?dú)夂投趸細(xì)饧吧倭垦鯕獾幕旌衔?。有機(jī)物氧化分解的效率取決于形成截?cái)嗖糠?的側(cè)壁2的表面層的金屬氧化物的活性。例如，在上述三種金屬氧化物中，氧化錫的活性最高，二氧化銥和二氧化鈦的活性遞減。鉑是金屬氧化物的一種替代材料，盡管其活性比金屬氧化物的活性低得多。
本發(fā)明裝置中的正極和負(fù)極連接到電源的電極端，該電源能夠產(chǎn)生頻率為10kHz-150kHz的矩形波形式的直流脈沖波，在電極間產(chǎn)生0.2-6kV/cm的電壓梯度和5μm/cm2-50mA/cm2的電流密度。為了確保根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行廢水處理的高效率，這些參數(shù)是重要的。
當(dāng)進(jìn)行廢水處理的廢水中的懸浮固體物(SS)含量不超過1000mg/L時(shí)，僅僅將上述自由基產(chǎn)生區(qū)施加到廢水流上就能夠達(dá)到足夠好的廢水處理效率。通常情況下，廢水中的懸浮固體物含量超過1000mg/L有時(shí)達(dá)到10000mg/L的情況下，通過向管狀廢水導(dǎo)管上提供超聲區(qū)來提高廢水處理效率。即，施加超聲波可對電極表面產(chǎn)生清潔作用，可產(chǎn)生除去沉積在用于氧化分解的正極的表面層的孔中的所有污染物的作用。
圖3和4各自示出一種管狀廢水導(dǎo)管的示意性透視圖，這兩種管狀廢水導(dǎo)管分別由有矩形或圓形橫截面的直管部分6，即作為自由基產(chǎn)生區(qū)的連接在直管部分6的上游端的第一個(gè)截?cái)嗬忮F形或圓錐形部分1及作為超聲區(qū)的連接在直管部分6的下游端的第二個(gè)截?cái)嗬忮F形或圓錐形部分7組成。如圖4所示，兩個(gè)超聲振蕩器8，8在徑向隔開位置處安裝在超聲區(qū)7的側(cè)壁上，與導(dǎo)管軸線的徑向角是30-45度，其橫截面是圓形；如圖3所示，兩個(gè)超聲振蕩器8，8安裝在導(dǎo)管的超聲區(qū)7的兩個(gè)相對側(cè)面上，其橫截面是矩形。超聲波是頻率為20kHz-100kHz的脈沖波形式。
施加在自由基產(chǎn)生區(qū)的電極上的脈沖波形式的直流電壓和脈沖波形式的超聲波處于時(shí)間序列控制之下是重要的，以這樣的方式使得施加直流電壓脈沖期間，停止發(fā)射超聲波。根據(jù)被處理的廢水中的C/N比選擇直流脈沖和超聲脈沖的脈沖寬度比。例如，假定循環(huán)周期是1秒，選擇在0.2-0.8秒范圍內(nèi)發(fā)射超聲波。即，例如，在假定負(fù)載比是50％的情況下，在頻率為10kHz或每個(gè)脈沖是100μs的情況下在0.5秒的超聲持續(xù)期間內(nèi)發(fā)射5000次超聲脈沖相當(dāng)于施加電場的5000倍。
當(dāng)本發(fā)明的廢水處理方法應(yīng)用于含有溶解在其中的碳源和氮源物質(zhì)的廢水中時(shí)，碳源物質(zhì)產(chǎn)生二氧化碳，氮源物質(zhì)產(chǎn)生約80％氮?dú)夂推胶饬康腘Ox的氣體混合物，其比例取決于各種氮源物質(zhì)的比例。同樣，硫源物質(zhì)產(chǎn)生含有約80-90％硫氧化物SOx的氣體混合物。因此，在一般情況下，廢水處理過程中放出的氣體由50-60體積％的二氧化碳，0.1-2體積％的氧氣，60-70體積％的氮?dú)猓?-3體積％的SOx氣體，10-20體積％的NOx氣體和0.01-0.02體積％的氫氣組成。在本發(fā)明的工藝過程中氫氣的放出量非常少這一事實(shí)有力地證明了在本發(fā)明的廢水處理中進(jìn)行的化學(xué)過程并非水的電解分解，而是與氧自由基團(tuán)和羥基自由基相關(guān)的自由基反應(yīng)。
因?yàn)閺谋景l(fā)明的廢水處理過程中放出的廢氣含有污染環(huán)境的氣體如二氧化碳，NOx氣體，SOx氣體及其它氣體，因此，放出的氣體就不能排到廢水處理系統(tǒng)之外。當(dāng)氣體放出量不很大時(shí)，使放出的氣體返回用于輸送消化室產(chǎn)生的沼氣的管道系統(tǒng)是一種可能的方法。當(dāng)放出的廢氣量很大時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的廢水處理系統(tǒng)和生物產(chǎn)甲烷系統(tǒng)結(jié)合是有利的，生物產(chǎn)甲烷系統(tǒng)中有利用能同化二氧化碳和氫氣的甲烷菌的生物反應(yīng)器，向該反應(yīng)器中導(dǎo)入混合有每摩爾二氧化碳有4摩爾氫氣的氣體以形成甲烷氣體，同時(shí)利用NOx和SOx氣體作為甲烷菌的營養(yǎng)源。
下面通過實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
為了研究在氧化處理時(shí)從廢水中放出的二氧化碳或氮?dú)獾牧颗c廢水中COD值或NH3-N的含量的降低值的關(guān)系，用均由鉑制成的正極和負(fù)極通過改變輸入其中的電能對其中含4000mg/L的NH3-N和5000mg/L的COD物質(zhì)的模擬廢水進(jìn)行模擬氧化處理試驗(yàn)。
試驗(yàn)結(jié)果示于圖5，圖5示出每分鐘放出的二氧化碳和氮?dú)獾牧?右坐標(biāo))及COD值和NH3-N的含量(左坐標(biāo))與輸入廢水中的電能的函數(shù)關(guān)系。該圖清楚地證明通過本發(fā)明的廢水處理方法，COD物質(zhì)和NH3-N分別轉(zhuǎn)化為二氧化碳和氮?dú)狻?br> 實(shí)施例1通過同軸組裝作為負(fù)極的鉑棒和作為正極的二氧化鈦涂層板限定出一個(gè)截?cái)鄨A錐形區(qū)而構(gòu)建自由基產(chǎn)生區(qū)，其中母線長20cm，與軸線的角度是10度，使電極間的平均距離是4cm。電極連接到直流電源上，直流電源能產(chǎn)生頻率是10kHz的2kV/cm的脈沖電壓，其負(fù)載比是50％，電流密度是5-7mA/cm2。
將另一個(gè)限定超聲區(qū)的截?cái)鄨A錐形部分獨(dú)立地連接在直管圓筒部分的下游端，自由基產(chǎn)生區(qū)連接在直管圓筒部分的上游端，在該截?cái)嗬忮F形部分上安裝有兩個(gè)超聲振蕩器，該超聲振蕩器能夠發(fā)射出具有50瓦特的輸出電能或者說25瓦特的有效輸出電能的頻率為28kHz的超聲波。
將豬欄中排出的糞便通過甲烷發(fā)酵消化得到的液體中含有3000mg/L的懸浮固體物和4500mg/L的NH3-N及其COD值為6000mg/L，在每隔0.5秒分別在自由基產(chǎn)生區(qū)和超聲區(qū)施加直流脈沖電壓和超聲波的同時(shí)使該液體以0.9cm/s的線性流速通過上述構(gòu)建的管狀廢水導(dǎo)管。每立方米消化液的耗電量是1.5千瓦時(shí)/天。
經(jīng)過上述處理后的結(jié)果是在排出物中，COD值降低95-99％，除去的總氮率達(dá)到97-98％。
實(shí)施例2使用與實(shí)施例1相同的自由基產(chǎn)生區(qū)，對COD值為8000mg/L并含有4000rmg/L的懸浮固體物的消化液進(jìn)行廢水處理試驗(yàn)以測定二氧化碳?xì)怏w的放出量。圖6的坐標(biāo)圖示出在超聲區(qū)中施加(曲線A)和不施加超聲波(曲線B)時(shí)，二氧化碳的放出速率與電流的函數(shù)關(guān)系。
從這些結(jié)果可以清楚地看出施加超聲波可非常有效地增加二氧化碳的放出量。
實(shí)施例3通過使用根據(jù)本發(fā)明的方法所設(shè)計(jì)的廢水處理系統(tǒng)(圖7示意性地示出該系統(tǒng)圖)，對其中COD值為5000-6000mg/L且含有3000mg/L的懸浮固體物，3000-4000mg/L的總氮及5000-7000mg/L的總磷的從豬欄中排出的廢水在pH為7.0的情況下進(jìn)行廢水處理試驗(yàn)。
因此，以5升/天的進(jìn)料速度將容積為10升的接收容器100中的來自豬欄的廢水連續(xù)導(dǎo)入容積為23升的立式流化床沼氣反應(yīng)器101中并通過管線102循環(huán)。排到沼氣反應(yīng)器101外面的流出液經(jīng)過管線103導(dǎo)入本發(fā)明的廢水處理導(dǎo)管105中，在此進(jìn)行氧化分解處理，然后輸送到容積為12升的密封沉降槽106中，沉積的污泥通過出口管線107排出沉降槽106，且通過管線108取流出液。
廢水處理導(dǎo)管105中的自由基產(chǎn)生區(qū)的操作條件是向平均距離保持為4cm的電極間施加矩形波形式的2kV/cm的直流電壓，以在負(fù)載比是50％下得到6mA/cm2的電流密度。正極表面涂覆有二氧化鈦，并有截?cái)嗬忮F形，截?cái)嗬忮F形的側(cè)面和20cm長的鍍鉑的負(fù)極成15度角。廢水處理導(dǎo)管105的超聲部分安裝有四個(gè)喇叭形超聲振蕩器，每個(gè)振蕩器由100瓦特的振蕩電源驅(qū)動，以在負(fù)載比為50％下發(fā)射頻率為28kHz的脈沖超聲波。
對排出流出物管線108的流出液進(jìn)行水質(zhì)分析試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其色度是零，CODcr是50-60mg/L，總氮為20-30mg/L，總磷是0.1-1mg/L。
以14-18克/天的速度將沉淀在密封沉降槽106中的固體排出，所述固體物含有16wt％的干基總磷。該結(jié)果表明原料廢水中的含磷物質(zhì)，無論溶于水或不溶于水，都轉(zhuǎn)化成可從沉降槽106中回收的固體沉積物。
從沉降槽106中放出的廢氣通過廢氣管線109排出，其中每天排出的廢氣中含有12.0-12.5升(NTP)的二氧化碳?xì)?，將該廢氣引入到用于CO2/H2同化的容積為5升的沼氣反應(yīng)器110中，在該反應(yīng)器中廢氣與來自電解槽117的4.28升/天的氫氣混合，通過使用甲烷菌進(jìn)行甲烷發(fā)酵。穩(wěn)定運(yùn)行沼氣反應(yīng)器110所需要的鹽類營養(yǎng)物的量大于繁殖甲烷菌所需要的量，這種鹽類營養(yǎng)物可由CO2/H2同化容器113供應(yīng)。連接在沼氣反應(yīng)器110和吸收容器113上的間歇循環(huán)泵的作用是確保各個(gè)容器中液體的平穩(wěn)攪動。供給到電解槽117中用于產(chǎn)生氫氣的水可從廢水儲槽119中得到。
雖然流化床沼氣反應(yīng)器101中放出的甲烷氣體通過第一個(gè)沼氣管線104輸送到容積為10升的儲氣室115的速率是20-21升/天，但是，通過第二個(gè)沼氣管線104與之連接的CO2/H2同化沼氣反應(yīng)器110中放出的甲烷氣體的輸送速率是4.3升/天，因此，每天放出的甲烷總量達(dá)到25-26升。
以每天0.145-0.155升的速率或每兩天0.29-0.32升的速率通過污泥排出口107將沉積的污泥排出，這樣可以保持沉降槽106的運(yùn)行狀況。
工業(yè)實(shí)用性與傳統(tǒng)的生物廢水處理法相比，根據(jù)本發(fā)明的上述廢水處理系統(tǒng)可以在安裝位置的僅約1/10的面積上構(gòu)建，并且耗電量為約十二分之一就可運(yùn)行。但是，該廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是能夠高效地除去或減少廢水中的碳源物質(zhì)，總氮和總磷。另外，該系統(tǒng)能夠適用于含有可通過氧化分解除去的多酚化合物或木質(zhì)素的廢水。
權(quán)利要求
1.一種廢水處理導(dǎo)管，含有有機(jī)污染物的廢水流經(jīng)該導(dǎo)管將其中的有機(jī)污染物氧化分解，該導(dǎo)管包括(a)有矩形或圓形橫截面的直管部分；和(b)自由基產(chǎn)生部分，其由以下部件組成(b1)第一個(gè)截?cái)嗬忮F形或圓錐形管狀構(gòu)件，其有和廢水接觸并作為正極的水不溶性金屬氧化物涂層，其寬端和直管部分的上游端連接，而窄端開口，和(b2)有抗腐蝕金屬表面并作為負(fù)極的棒狀構(gòu)件，其沿著截?cái)嗬忮F形或圓錐形管狀構(gòu)件的軸線插入截?cái)嗬忮F形或圓錐形管狀構(gòu)件中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理導(dǎo)管，其中第一個(gè)截?cái)嗬忮F形管狀構(gòu)件的側(cè)面或第一個(gè)截?cái)鄨A錐形管狀構(gòu)件的母線與軸線的角度是5-40度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理導(dǎo)管，其中第一個(gè)截?cái)嗬忮F形或圓錐形管狀構(gòu)件上的水不溶性金屬氧化物是二氧化鈦，二氧化銥或氧化錫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理導(dǎo)管，其中形成負(fù)極表面層的抗腐蝕金屬是鉑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理導(dǎo)管，其還包括(c)超聲部分，其由以下部件組成(c1)第二個(gè)截?cái)嗬忮F形或圓錐形管狀構(gòu)件，其寬端和直管部分的下游端連接，而窄端開口，和(c2)安裝在第二個(gè)截?cái)嗬忮F形或圓錐形管狀構(gòu)件(c1)上的超聲振蕩器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢水處理導(dǎo)管，其中第二個(gè)截?cái)嗬忮F形管狀構(gòu)件的側(cè)面或第二個(gè)截?cái)鄨A錐形管狀構(gòu)件的母線與軸線的角度是5-40度。
7.一種處理含有有機(jī)污染物的廢水的方法，其包括以下步驟(A)使廢水從如權(quán)利要求1所定義的廢水處理導(dǎo)管的上游端經(jīng)過廢水處理導(dǎo)管流到其下游端；和(B)在正極和負(fù)極之間施加直流電壓，產(chǎn)生頻率是10kHz-150kHz的矩形波形式的5μm/cm2-50mA/cm2的脈沖電流密度，其電壓梯度為0.2-6kV/cm。
8.一種處理含有有機(jī)污染物的廢水的方法，其包括以下步驟(A)使廢水從如權(quán)利要求5所定義的廢水處理導(dǎo)管的上游端經(jīng)過廢水處理導(dǎo)管流到其下游端；和(B)在正極和負(fù)極之間施加直流電壓，產(chǎn)生頻率是10kHz-150kHz的矩形波形式的5μm/cm2-50mA/cm2的脈沖電流密度，其電壓梯度為0.2-6kV/cm；和(C)驅(qū)動超聲振蕩器發(fā)射脈沖超聲波，超聲波的發(fā)射周期限定為與脈沖電流的間歇周期相一致。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的處理含有有機(jī)污染物的廢水的方法，其中超聲波的頻率是20-100kHz。
全文摘要
公開了一種新型的含有機(jī)污染物的廢水的處理方法,該方法是用涉及羥基自由基的自由基反應(yīng)將污染物氧化分解。該方法包括使廢水流經(jīng)廢水處理導(dǎo)管(6)和施加特定頻率的矩形波形式的脈沖直流電壓,廢水處理導(dǎo)管(6)包括直管構(gòu)件(6)和自由基產(chǎn)生部分,自由基產(chǎn)生部分由截?cái)嗬忮F形或圓錐形管狀構(gòu)件(1)和負(fù)極棒(4)組成,截?cái)嗬忮F形或圓錐形管狀構(gòu)件(1)有二氧化鈦的內(nèi)表面層作為正極,并和直管構(gòu)件的上游端連接,負(fù)極棒(4)與截?cái)喙軤顦?gòu)件同軸?？赏ㄟ^提供超聲部分來提高廢水處理效率,超聲部分由類似于上述截?cái)喙軤顦?gòu)件的截?cái)喙軤顦?gòu)件(7)和安裝在其上的超聲振蕩器(8)組成,截?cái)喙軤顦?gòu)件(7)和直管構(gòu)件的下游端連接,超聲振蕩器(8)發(fā)射出超聲波。
文檔編號C02F11/04GK1343182SQ00805002
公開日2002年4月3日 申請日期2000年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月15日
發(fā)明者前川孝明 申請人:生物愛克思株式會社