本實(shí)用新型涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電激發(fā)高效傳質(zhì)催化氧化反應(yīng)處理高濃度廢水的裝置。

背景技術(shù)：

高濃度廢水是指化學(xué)需氧量COD高于2000mg/l且成分復(fù)雜、色度高、不易生物降解的高污染廢水，例如含酚廢水、洗煤廢水、電鍍廢水、印染廢水等。隨著近年來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，我國(guó)的石油、化工、生物、制藥及印染等各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷發(fā)展壯大，廢水量也不斷增加且這當(dāng)中絕大多數(shù)廢水都屬于高濃度廢水。

高濃度廢水因其COD值高及可能含有抑制微生物生長(zhǎng)的有毒物質(zhì)，從而不能直接進(jìn)行生化處理，需先進(jìn)行預(yù)處理以提高其可生化性。目前，傳統(tǒng)的高效氧化技術(shù)如濕式氧化法、超臨界氧化法、芬頓氧化法及光催化氧化法可以分解高濃度廢水中難降解的污染物，但均存在能耗大，處理成本高等問(wèn)題，使其工程化存在一定的困難。

電催化氧化是一種處理廢水的高級(jí)氧化技術(shù)。其原理是在電極和催化劑填料的作用下，產(chǎn)生活性極強(qiáng)的自由基，使難降解的物質(zhì)分解成二氧化碳和水或易降解的小分子可生化物質(zhì)。目前，普通電催化氧化技術(shù)處理廢水存在能耗高、電流效率低、催化劑活性差、成本高、難于工業(yè)化等問(wèn)題，限制了其應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種電激發(fā)處理高濃度廢水裝置，處理效果好、催化劑填料催化及傳質(zhì)效率高、適用范圍廣、操作方便、處理投資和運(yùn)行費(fèi)用較低。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種電激發(fā)處理高濃度廢水裝置，其特征在于：電激發(fā)高效傳質(zhì)催化氧化裝置為一容器，所述容器上部一端設(shè)置有進(jìn)水分布器，另一端設(shè)置有出水收集器，其位置略低于進(jìn)水分布器；正、負(fù)電極設(shè)置在容器的內(nèi)壁兩側(cè)；在整個(gè)容器的反應(yīng)區(qū)內(nèi)均填充有碳基感生催化劑填料；所述容器的反應(yīng)區(qū)下部鋪設(shè)有一層隔板；所述容器底部與隔板中間設(shè)有曝氣裝置，在容器內(nèi)豎向設(shè)置有多塊折流板以便逐對(duì)地將正負(fù)電極分隔開(kāi)。

所述的正、負(fù)電極之間的距離在40～120cm，正、負(fù)電極之間的直流電壓控制在10～50V。

所述的正、負(fù)電極采用石墨或其他惰性導(dǎo)電電極材料。

所述的催化劑填料為碳基感生催化填料，具有微孔結(jié)構(gòu)，形狀為圓柱狀、球狀或扁球狀，粒徑為2～10mm。

在進(jìn)水分布器橫管下面按60°或90°的夾角設(shè)兩排小孔，以使污水均勻地分布到折流板之間的流通面積上。

在出水收集器橫管下面按60°或90°的夾角設(shè)兩排小孔，以使污水均勻地收集到出水管中。

所述的曝氣裝置為T型，T型的水平管布置在折流板之間的底部，和折流板方向平行，水平管下面按60°或90°的夾角設(shè)兩排小孔，以使壓縮空氣從水平管下向兩邊排出，均勻地和污水接觸。

所述的電激發(fā)高效傳質(zhì)催化氧化裝置為基本單元，可根據(jù)水質(zhì)情況考慮采用串聯(lián)或并聯(lián)方式進(jìn)行處理。

所述的正、負(fù)電極為3～50對(duì)。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

(1)裝置的模塊化、集約化，增強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)布置的靈活性；

(2)安全操作電壓可維持電激發(fā)催化氧化系統(tǒng)運(yùn)行；

(3)可同時(shí)去除多種污染物，去除COD的同時(shí)，還能高效去除廢水中的氨氮、總氮、硫化物等，并且運(yùn)行效果穩(wěn)定；

(4)所述的廢水處理方法可用于工業(yè)連續(xù)化處理，處理效果好，僅COD去除率高達(dá)90％以上。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的A-A剖視圖。

圖3是圖1的B-B、C-C剖視圖。

附圖標(biāo)號(hào)1-曝氣裝置，2-容器，3-進(jìn)水分布器，4-折流板，5-出水收集器，6-催化劑填料，7-隔板，8-正電極，9-負(fù)電極。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型內(nèi)容做進(jìn)一步說(shuō)明。

本實(shí)用新型所述的電激發(fā)處理高濃度廢水裝置內(nèi)正、負(fù)電極8、9可采用石墨、活性炭或晶體碳、或其他惰性導(dǎo)電電極材料。

本實(shí)用新型所述的電激發(fā)高效傳質(zhì)催化氧化裝置內(nèi)催化劑填料6為碳基感生催化填料，具有微孔結(jié)構(gòu)，形狀為圓柱狀、球狀或扁球狀，粒徑為2～10mm。

本實(shí)用新型所述的電激發(fā)高效傳質(zhì)催化氧化裝置內(nèi)設(shè)曝氣裝置1。布置在裝置底部，所述的曝氣裝置為T型，水平和垂直方向均可曝氣。該結(jié)構(gòu)的曝氣使氣液固三相接觸更均勻，提高廢水在反應(yīng)中的傳質(zhì)效率，加快了電極和催化劑填料表面的氣液更新，防止?jié)獠顦O化和懸浮物的附著，增加了裝置的處理效果和延長(zhǎng)了裝置的使用壽命。

本實(shí)用新型所述的電激發(fā)高效傳質(zhì)催化氧化裝置為基本單元，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的水量水質(zhì)情況適當(dāng)調(diào)整，考慮采用串聯(lián)或并聯(lián)方式進(jìn)行處理，模塊化的裝置體現(xiàn)了本實(shí)用新型的靈活性和廣泛性。

如圖1所示，該電激發(fā)高效傳質(zhì)催化氧化裝置采用一容器2，所述容器2上部一端設(shè)置有進(jìn)水分布器3，詳細(xì)結(jié)構(gòu)參看圖1的B-B視圖，上部另一端設(shè)置有出水收集器5，詳細(xì)結(jié)構(gòu)參看圖1的C-C旋轉(zhuǎn)視圖，其位置略低于進(jìn)水分布器3；在容器2內(nèi)豎向設(shè)置有多塊折流板4，以便逐對(duì)地將石墨正負(fù)電極分隔開(kāi)，并可加速?gòu)U水的流動(dòng)，使固液兩相保持更為密切而充分的接觸，加快更新液固相際接觸面積，提高了液固相之間的傳質(zhì)效率，進(jìn)而提高裝置催化氧化效果。

正、負(fù)電極8、9設(shè)置在容器2的內(nèi)壁兩側(cè)；在整個(gè)容器2的反應(yīng)區(qū)內(nèi)均填充有碳基感生催化劑填料6；所述的容器2的反應(yīng)區(qū)下部鋪設(shè)有一層隔板7；所述容器2底部與隔板7中間設(shè)有曝氣裝置1，所述曝氣裝置1詳細(xì)結(jié)構(gòu)參看圖1的A-A視圖；圖中箭頭表示水流動(dòng)方向。

本實(shí)用新型所述的高濃度廢水先經(jīng)過(guò)除油預(yù)處理去除惰性溶劑、催化劑致毒物質(zhì)及懸浮物后，進(jìn)入電激發(fā)高效傳質(zhì)催化氧化單元氧化有機(jī)污染物、氨氮及其他難降解污染物等，再經(jīng)過(guò)迷宮沉淀分離有機(jī)高聚合物后即可出水。

下面的實(shí)施例將對(duì)本實(shí)用新型予以進(jìn)一步說(shuō)明，此處所描述的具體實(shí)施例在技術(shù)保密下已取得顯著效果，實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，但并不因此而限制本實(shí)用新型。

實(shí)施例1

采用電激發(fā)高效傳質(zhì)催化氧化反應(yīng)方法處理取自河南某廠的聚四氫呋喃廢水。工作過(guò)程：首先將廢水進(jìn)行簡(jiǎn)單的氣浮/隔油處理，然后將其送入電激發(fā)高效傳質(zhì)催化氧化裝置內(nèi)，處理水量為1m³/h，電源電壓16V，反應(yīng)停留時(shí)間30min。

廢水處理前后的檢測(cè)結(jié)果

實(shí)施例2

采用電激發(fā)高效傳質(zhì)催化氧化反應(yīng)方法處理取自河南某廠的保險(xiǎn)粉廢水。該廢水有機(jī)物濃度高，組成復(fù)雜，含有大量抑制生物生長(zhǎng)的物質(zhì)，直接生化無(wú)法達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。采用本實(shí)用新型試驗(yàn)結(jié)果總的COD含量從12200mg/L降到8mg/L，COD去除率達(dá)到99.9％；硫化物含量從2mg/L降到0.018mg/L，去除率也達(dá)到99％。

實(shí)施例3

采用電激發(fā)高效傳質(zhì)催化氧化反應(yīng)方法處理取自山西某廠的1,4-丁二醇廢水。該廢水有機(jī)物濃度高，且含有高濃度的甲醛，對(duì)后續(xù)的生化處理有很大影響，使出水難以達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。采用本實(shí)用新型試驗(yàn)結(jié)果總的COD含量從2700mg/L降到246mg/L，COD去除率達(dá)到90.8％。

實(shí)施例4

采用電激發(fā)高效傳質(zhì)催化氧化反應(yīng)方法處理取自某化工廠的魯奇爐廢水。該廢水成分及其復(fù)雜，有機(jī)物濃度高，且含有酚類及其他雜環(huán)化合物及多環(huán)芳烴等有機(jī)污染物，以及氨氮等有害物質(zhì)，色度高基本呈深褐色，由于水質(zhì)復(fù)雜，很難使出水達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。采用本實(shí)用新型試驗(yàn)結(jié)果總的COD含量從2120mg/L降到36mg/L，COD去除率達(dá)到98.3％；氨氮含量從4000mg/L降到74mg/L，去除率也達(dá)到98％?？偡雍繌?5000mg/L降到330mg/L，去除率也達(dá)到97.8％。