本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域的一種高級(jí)氧化反應(yīng)裝置，具體涉及一種處理高濃度難降解有機(jī)廢水的高級(jí)氧化裝置。

背景技術(shù)：

高濃度難降解有機(jī)廢水具有可生化性差、成分復(fù)雜、有毒有害物質(zhì)多、對(duì)生態(tài)環(huán)境危害極大等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的工藝去除效果不佳。高級(jí)氧化技術(shù)具有處理速率快、降解效率高、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，是處理難降解有機(jī)廢水最具應(yīng)用前景的方法之一。

目前高級(jí)氧化法主要有：臭氧氧化法，其對(duì)有機(jī)物的降解有明顯的選擇性，中間產(chǎn)物多；電化學(xué)處理法，受電流和傳質(zhì)限制，處理成本高；光催化氧化法，具有量子利用率低、能耗大和催化劑需回收再生等缺點(diǎn)；濕式氧化法，需要高溫高壓設(shè)備成本高；fenton試劑高級(jí)氧化技術(shù)，藥劑投加量大，產(chǎn)生的污泥較多等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種處理高濃度難降解有機(jī)廢水的高級(jí)氧化裝置，利用活性炭填料形成三維電極電化學(xué)法結(jié)合o3降解高濃度難降解有機(jī)廢水。臭氧在電化學(xué)的作用下產(chǎn)生一些強(qiáng)氧化性自由基，無(wú)選擇的氧化有機(jī)物；活性炭對(duì)臭氧氧化有機(jī)物有催化劑的作用；活性炭在電極板間形成三維電極，提高了電化學(xué)效率；活性炭、臭氧和電化學(xué)三者聯(lián)合作用互相起到促進(jìn)作用，對(duì)有機(jī)物的處理時(shí)間較短，效率高，廢水的可生化性較好提高，氧化有機(jī)物的選擇性低；活性炭使用時(shí)間長(zhǎng)了后，可以實(shí)現(xiàn)活性炭再生。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種處理高濃度難降解有機(jī)廢水的高級(jí)氧化裝置，為三維電化學(xué)臭氧反應(yīng)裝置，包括臭氧發(fā)生器，兩段連接的由活性炭填料和陰陽(yáng)極板組成的反應(yīng)器，兩段反應(yīng)器通過(guò)循環(huán)泵連接具有廢水內(nèi)循環(huán)，在反應(yīng)器極板通入直流電時(shí)，形成三維電化學(xué)臭氧反應(yīng)；所述反應(yīng)器由兩段反應(yīng)容器組成；所述反應(yīng)容器中包括活性炭填料、陰陽(yáng)極板、曝氣裝置，反應(yīng)容器上部和蓋板通過(guò)固定螺絲和密封墊片進(jìn)行密封固定；所述兩段反應(yīng)器間通過(guò)循環(huán)泵進(jìn)行內(nèi)循環(huán)作用；所述兩段反應(yīng)容器上的極板間分別連接直流電源，可以分別控制兩個(gè)直流電源在極板間的電壓；所述兩段反應(yīng)容器間，1#反應(yīng)容器上方剩余氣體出口連接在2#反應(yīng)容器曝氣管進(jìn)氣口，1#反應(yīng)容器中未完全反應(yīng)的臭氧可以在2#反應(yīng)器中繼續(xù)參加反應(yīng)。

本發(fā)明的裝置包括臭氧發(fā)生器1、1#反應(yīng)器、2#反應(yīng)器、氣體流量計(jì)2、兩路直流電源線路一和線路二、循環(huán)泵。所述臭氧發(fā)生器接氣體流量計(jì)，氣體流量計(jì)連接1#反應(yīng)器曝氣管接口；直流電源線路一中的第一電源正極通過(guò)第一電線夾連接1#反應(yīng)器的第一陽(yáng)極板，直流電源線路一中的第一電源負(fù)極通過(guò)第二電線夾連接1#反應(yīng)器的第一陰極板；1#反應(yīng)器通過(guò)pp管道連接2#反應(yīng)器，1#反應(yīng)器剩余氣體出口通過(guò)氣體管道連接2#反應(yīng)器的進(jìn)氣口；直流電源線路二中的第二電源正極通過(guò)第三電線夾連接2#反應(yīng)器中的第二陽(yáng)極板，直流電源線路二中的第二電源負(fù)極通過(guò)第四電線夾連接2#反應(yīng)器中的第二陰極板；循環(huán)泵通過(guò)第一循環(huán)軟管連接2#反應(yīng)器中的循環(huán)液出口，循環(huán)泵通過(guò)第二循環(huán)軟管連接1#反應(yīng)器中的循環(huán)液進(jìn)口。

所述的1#反應(yīng)器由第一長(zhǎng)方體有機(jī)玻璃容器、第一蓋板、曝氣管進(jìn)口、第一固定螺絲、第一密封墊片、進(jìn)水口閥門(mén)、pp管道濾網(wǎng)、第一陽(yáng)極板、第一陰極板、循環(huán)液進(jìn)口、第一底部曝氣頭、第一活性炭填料、剩余氣體出口組成。第一長(zhǎng)方體有機(jī)玻璃容器和第一蓋板通過(guò)至少四個(gè)第一固定螺絲和一圈第一密封墊片來(lái)密封連接。第一陽(yáng)極板和第一陰極板上端固定在第一蓋板上同時(shí)要保證連接的密封性。第一底部曝氣頭固定于第一長(zhǎng)方體有機(jī)玻璃容器下部，固定位置保證曝氣均勻的在第一陽(yáng)極板和第一陰極板之間。曝氣管進(jìn)口剩余氣體出口固定于第一蓋板上，接口保證密封性。

所述的2#反應(yīng)器由第二長(zhǎng)方體有機(jī)玻璃容器、第二蓋板、第二固定螺絲、第二密封墊片、壓力表、進(jìn)氣口、放氣口、出水閥門(mén)、第二陽(yáng)極板、第二陰極板、第二活性炭填料、第二底部曝氣頭、循環(huán)液出口組成。第二長(zhǎng)方體有機(jī)玻璃容器和第二蓋板之間通過(guò)至少四顆第二固定螺絲和一圈第二密封墊片密封固定。第二底部曝氣頭固定于第二長(zhǎng)方體有機(jī)玻璃容器下部，固定位置保證曝氣均勻的在第二陽(yáng)極板和第二陰極板之間。壓力表、進(jìn)氣口和放氣口固定在第二蓋板上面，接口保證密封性。

本發(fā)明由陰極板和陽(yáng)極板中間采用活性炭填料，底部曝氣通入臭氧，在極板上施加直流電，三維電化學(xué)與臭氧反應(yīng)協(xié)同作用生成強(qiáng)氧化性的羥基自由基，能夠?qū)⒂袡C(jī)物中生物難降解的環(huán)類芳香烴等長(zhǎng)鏈有機(jī)物降解成小分子物質(zhì)，同時(shí)臭氧和羥基自由基可以將小分子有機(jī)物完全礦化，使有機(jī)物降解成二氧化碳和水，處理的時(shí)間較短，有機(jī)物降解效率高，能源利用率較高。

本發(fā)明的有益效果是：

a)本發(fā)明針對(duì)高濃度難降解有機(jī)物的處理效果好，處理時(shí)間短，由產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的羥基自由基結(jié)合臭氧及電化學(xué)氧化，對(duì)有機(jī)物的選擇性小。

b)本發(fā)明的兩段反應(yīng)器對(duì)臭氧的利用率高，避免了臭氧利用率低，尾部的臭氧對(duì)環(huán)境的危害。

c)本發(fā)明的裝置的制作要求低，操作條件簡(jiǎn)單，在水處理中易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作管理，實(shí)用性高。

d)本發(fā)明裝置中的活性炭可以實(shí)現(xiàn)再生功能，延長(zhǎng)了活性炭的使用周期。

附圖說(shuō)明

圖1：本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1－臭氧發(fā)生器，2－氣體流量計(jì)，3－曝氣管接口，4－第一固定螺絲，5－第一密封墊片，6－進(jìn)水口閥門(mén)，7－pp管道濾網(wǎng)，8－第一陽(yáng)極板，9－循環(huán)液進(jìn)口，10－第一底部曝氣頭，11－pp管道，12－第一陰極板，13－第一電源正極，14－第一電源陰極，15－第二電源正極，16－第二電源負(fù)極，17－第一電線夾，18－第二電線夾，19－剩余氣體出口，20－第二底部曝氣頭，21－管道彎頭，22－壓力表，23－進(jìn)氣口，24－第三電線夾，25－第四電線夾，26－放氣口，27－第二陽(yáng)極板，28－第二活性炭填料，29－出水口閥門(mén)，30－循環(huán)泵，31－循環(huán)液出口，32－第二陰極板，33－第一循環(huán)軟管，34－第二循環(huán)軟管，35－第二活性炭填料，36－第一長(zhǎng)方體有機(jī)玻璃容器，37－第一蓋板，38－第二長(zhǎng)方體有機(jī)玻璃容器，39－第二蓋板，40－第二固定螺絲，41－第二密封墊片，42－第一放空管閥門(mén)，43－第二放空管閥門(mén)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示1#反應(yīng)器中先將第一底部曝氣頭10固定在第一長(zhǎng)方體有機(jī)玻璃容器36底部，加入第一活性炭填料35到指定高度，將第一陽(yáng)極板8和第一陰極板12插入第一活性炭填料35中，加上第一蓋板37把第一陽(yáng)極板8和第一陰極板12上端接電棒接到蓋板上進(jìn)行密封處理，第一蓋板37通過(guò)四顆第一固定螺絲4加第一密封墊片5固定在長(zhǎng)方體有機(jī)玻璃容器頂部。

2#反應(yīng)器中將第二底部曝氣頭20固定在第二長(zhǎng)方體有機(jī)玻璃容器38底部，加入第二活性炭填料28一直加到容器的頂部，插入第二陽(yáng)極板27和第二陰極板32，加上第二蓋板39，將第二陽(yáng)極板27和第二陰極板32頂部固定在第二蓋板39上，壓力表22固定到第二蓋板39上，做好密封處理，將第二蓋板39通過(guò)四顆第二固定螺絲40和第二密封墊片41固定到第二長(zhǎng)方體有機(jī)玻璃容器38頂部。

臭氧發(fā)生器1通過(guò)氣管接氣體流量計(jì)2，氣體流量計(jì)2通過(guò)氣管連接1#反應(yīng)器曝氣管接口3；直流電源線路一中的第一電源正極13通過(guò)第一電線夾17連接1#反應(yīng)器的第一陽(yáng)極板8，直流電源線路一中的第一電源負(fù)極14通過(guò)第二電線夾18連接1#反應(yīng)器的第一陰極板12；1#反應(yīng)器通過(guò)pp管道11連接2#反應(yīng)器，1#反應(yīng)器剩余氣體出口19通過(guò)氣體管道37連接2#反應(yīng)器的進(jìn)氣口23；直流電源線路二中的第二電源正極15通過(guò)第三電線夾24連接2#反應(yīng)器中的第二陽(yáng)極板27，直流電源線路二中的第二電源負(fù)極16通過(guò)第四電線夾25連接2#反應(yīng)器中的第二陰極板32；循環(huán)泵30通過(guò)第一循環(huán)軟管33連接2#反應(yīng)器中的循環(huán)液出口31，循環(huán)泵30通過(guò)第二循環(huán)軟管34連接1#反應(yīng)器中的循環(huán)液進(jìn)口9。

長(zhǎng)時(shí)間密閉處理高濃度難降解有機(jī)廢水時(shí)，關(guān)閉第一放空管閥門(mén)42關(guān)閉第二放空管閥門(mén)43，廢水從進(jìn)水口閥門(mén)6進(jìn)入1#反應(yīng)器，經(jīng)過(guò)連接管11通入2#反應(yīng)器，當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)器中液位達(dá)到出水口閥門(mén)29高度時(shí)，關(guān)閉閥門(mén)6，關(guān)閉閥門(mén)29，調(diào)節(jié)直流電源線路一電壓到指定電壓，調(diào)節(jié)直流電源線路二電壓到指定電壓，開(kāi)啟循環(huán)泵30，開(kāi)啟臭氧發(fā)生器1，通過(guò)氣體流量計(jì)2調(diào)節(jié)臭氧的進(jìn)氣量。等待反應(yīng)時(shí)間，反應(yīng)結(jié)束后，開(kāi)啟第一放空管閥門(mén)42和放空第一管閥門(mén)43出水。

重力流進(jìn)水處理高濃度難降解有機(jī)廢水時(shí)，根據(jù)容器的容積和流量確定停留時(shí)間(處理時(shí)間)，關(guān)閉第一放空管閥門(mén)42關(guān)閉第一放空管閥門(mén)43，調(diào)節(jié)直流電源線路一電壓到指定電壓，調(diào)節(jié)直流電源線路二電壓到指定電壓，開(kāi)啟循環(huán)泵30，開(kāi)啟臭氧發(fā)生器1，通過(guò)氣體流量計(jì)2調(diào)節(jié)臭氧的進(jìn)氣量。廢水從進(jìn)水口閥門(mén)6進(jìn)入1#反應(yīng)器，經(jīng)過(guò)連接管11通入2#反應(yīng)器，當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)器中液位達(dá)到出水口閥門(mén)29高度時(shí)，通過(guò)出水口閥門(mén)29出水。

活性炭的再生，當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，需要對(duì)活性炭進(jìn)行再生處理，關(guān)閉第一放空管閥門(mén)42關(guān)閉第二放空管閥門(mén)43，從進(jìn)水口閥門(mén)6通入自來(lái)水進(jìn)入1#反應(yīng)器，經(jīng)過(guò)連接管11通入2#反應(yīng)器，當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)器中液位達(dá)到出水口閥門(mén)29高度時(shí)，關(guān)閉閥門(mén)6，關(guān)閉閥門(mén)29，調(diào)節(jié)直流電源線路一電壓到指定電壓，調(diào)節(jié)直流電源線路二電壓到指定電壓，開(kāi)啟循環(huán)泵30，開(kāi)啟臭氧發(fā)生器1，通過(guò)氣體流量計(jì)2調(diào)節(jié)臭氧的進(jìn)氣量。等待一定反應(yīng)時(shí)間，再生反應(yīng)結(jié)束后，開(kāi)啟第一放空管閥門(mén)42和第二放空管閥門(mén)43出水。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單的修改、等同替換與改進(jìn)等，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。