超聲耦合光電芬頓廢水處理一體化裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及超聲耦合光電芬頓廢水處理一體化裝置，可有效解決對(duì)廢水的處理問(wèn)題，其結(jié)構(gòu)是，超聲耦合光電芬頓反應(yīng)裝置經(jīng)裝有污泥泵的管道與pH調(diào)節(jié)池相連通，pH調(diào)節(jié)池與混凝沉淀池相連通，混凝沉淀池底部設(shè)有用于污泥排出的管道，池體內(nèi)兩邊垂直裝有相互平行的陰極棒和陽(yáng)極棒，陽(yáng)極棒的一側(cè)裝有鹽橋，鹽橋與陰極棒之間裝有紫外燈，陰極棒的下方有超聲波發(fā)生器，pH調(diào)節(jié)池下部設(shè)有第一通道，隔置板的上部有第二通道，阻流板、隔置板相間開(kāi)的間隙與第一通道、第二通道構(gòu)成pH調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池之間的下進(jìn)、上出通道，pH調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池上部裝有超聲波發(fā)生器，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，新穎獨(dú)特，廢水處理速度快，成本低。
【專利說(shuō)明】
超聲耦合光電芬頓廢水處理一體化裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及廢水處理設(shè)備，特別是一種超聲耦合光電芬頓廢水處理一體化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電芬頓反應(yīng)是利用電解池陰極反應(yīng)的另一種形式，在酸性溶液中，電極上同直流電，氧分子在陰極表面通過(guò)兩電子還原反應(yīng)產(chǎn)生H2O2,生成的H2O2迅速與溶液中存在的Fe2+反應(yīng)生成.0Η和Fe3+，.可以氧化有機(jī)物，使其降解。同時(shí)，在廢水中導(dǎo)致有機(jī)物去除的因素除.0Η氧化作用外，還有Fe(OH)2、Fe(OH)3的絮凝作用，即陽(yáng)極溶解出的活性Fe2+、Fe3+可水解成對(duì)有機(jī)物有強(qiáng)絡(luò)合吸附作用的Fe(OH)2、Fe(OH)3。
[0003]在芬頓反應(yīng)中，紫外線(300-400nm波長(zhǎng))照射下可以同時(shí)促進(jìn)H2O2分解產(chǎn)生.0Η和Fe2+的循環(huán)再生，因而有機(jī)物去除率大大提高。
[0004]超聲作用于兩相或多相體系會(huì)產(chǎn)生各種效應(yīng)，如空化效應(yīng)、湍動(dòng)效應(yīng)、微擾效應(yīng)、界面效應(yīng)和聚能效應(yīng)等。其中界面效應(yīng)可增大傳質(zhì)表面積，湍動(dòng)效應(yīng)使邊界層變薄，增大傳質(zhì)速率。將超聲技術(shù)引入曝氣裝置，利用其增大相間傳質(zhì)表面、增大傳質(zhì)速率的作用，大大提尚曝氣效率，進(jìn)而提尚Η2Ο2的生成速率，提尚光電芬頓反應(yīng)效率。
[0005]將超聲技術(shù)與光電芬頓親合聯(lián)用可大大提尚對(duì)尚濃有機(jī)廢水的處理效率。現(xiàn)雖有一種利用光電芬頓反應(yīng)高效去除水中有機(jī)物的方法及裝置，該裝置是將光電耦合促進(jìn)芬頓氧化反應(yīng)過(guò)程，從而提高其去除有機(jī)污染物的效率，但在使用中存在如下問(wèn)題:
[0006]1.該方法廢水處理量較??；
[0007]2.該方法需要外加鐵鹽，成本較高；
[0008]3.該方法對(duì)反應(yīng)過(guò)程中可能產(chǎn)生的絡(luò)合物未設(shè)置處理方式。
[0009]另外，常見(jiàn)的電芬頓絮凝沉淀一體化反應(yīng)裝置設(shè)置有電芬頓反應(yīng)裝置、PH調(diào)節(jié)池、高效沉淀池。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、去除有機(jī)物效率高，去除SS效率高等特點(diǎn)，但在使用中仍存在如下問(wèn)題:
[0010]1.曝氣裝置的曝氣效率低，導(dǎo)致H2O2的生成速率低，進(jìn)而影響芬頓反應(yīng)速率；
[0011]2.三組電芬頓串聯(lián)，成本較高；
[0012]3.沉淀池中未添加助凝劑，絮凝沉淀效果不理想，可能影響污泥的外排。
[0013]因此，利用超聲耦合光電芬頓廢水處理設(shè)備上的改進(jìn)和創(chuàng)新是需要認(rèn)真解決的技術(shù)問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0014]針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種超聲耦合光電芬頓廢水處理一體化裝置，可有效解決對(duì)廢水的處理問(wèn)題。
[0015]本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是，包括超聲耦合光電芬頓反應(yīng)裝置、pH調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池和污泥栗，其特征在于，超聲耦合光電芬頓反應(yīng)裝置經(jīng)裝有第一污泥栗的管道與PH調(diào)節(jié)池相連通，pH調(diào)節(jié)池經(jīng)下進(jìn)上出的通道與混凝沉淀池相連通，混凝沉淀池底部設(shè)有用于污泥排出的管道上裝有第二污泥栗，超聲耦合光電芬頓反應(yīng)裝置其結(jié)構(gòu)是，第一池體內(nèi)兩邊垂直裝有相互平行的陰極棒和陽(yáng)極棒，陽(yáng)極棒的靠近陰極棒的一側(cè)垂直裝有與陽(yáng)極棒相平行的鹽橋，鹽橋與陰極棒之間裝有平行于鹽橋和陰極棒的、上下垂直的紫外燈，陰極棒的下方設(shè)有第一超聲波發(fā)生器，PH調(diào)節(jié)池和混凝沉淀池是由第二池體經(jīng)上下垂直的隔置板隔置而成，PH調(diào)節(jié)池下部設(shè)有第一通道，隔置板的上部有第二通道，阻流板、隔置板相間開(kāi)的間隙與第一通道、第二通道構(gòu)成PH調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池之間的下進(jìn)、上出通道，pH調(diào)節(jié)池上部裝有伸入PH調(diào)節(jié)池的第二超聲波發(fā)生器，混凝沉淀池上部裝有伸入混凝沉淀池的第三超聲波發(fā)生器。
[0016]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，新穎獨(dú)特，具有以下突出的有益技術(shù)效果:
[0017]1、有利于提尚H2O2的生成速率，進(jìn)而提尚光電芬頓反應(yīng)速率；
[0018]2.陽(yáng)極采用犧牲陽(yáng)極，不需要外加鐵鹽，減少添加鐵鹽的成本；
[0019]3.紫外裝置布置在陰極室促進(jìn)H2O2分解產(chǎn)生.0H與Fe2+的循環(huán)再生，提高反應(yīng)速率；
[0020]4.加裝絮凝沉淀裝置，可及時(shí)處理絡(luò)合沉淀物，大大提高SS的去除效率。
【附圖說(shuō)明】
[0021 ]圖1為本實(shí)用新型的主視圖(圖中箭頭為Fe2+運(yùn)動(dòng)方向)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]由圖1所示，本實(shí)用新型包括超聲耦合光電芬頓反應(yīng)裝置、pH調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池和污泥栗，超聲耦合光電芬頓反應(yīng)裝置經(jīng)裝有第一污泥栗11的管道與PH調(diào)節(jié)池A相連通，pH調(diào)節(jié)池A經(jīng)下進(jìn)上出的通道與混凝沉淀池B相連通，混凝沉淀池B底部設(shè)有用于污泥排出的管道17上裝有第二污泥栗12，超聲耦合光電芬頓反應(yīng)裝置其結(jié)構(gòu)是，第一池體I內(nèi)兩邊垂直裝有相互平行的陰極棒2-1和陽(yáng)極棒2-2，陽(yáng)極棒2-2的靠近陰極棒2-1的一側(cè)垂直裝有與陽(yáng)極棒2-2相平行的鹽橋3，鹽橋3與陰極棒2-1之間裝有平行于鹽橋和陰極棒的、上下垂直的紫外燈5，陰極棒2-1的下方設(shè)有第一超聲波發(fā)生器6-1，pH調(diào)節(jié)池A和混凝沉淀池B是由第二池體10經(jīng)上下垂直的隔置板16隔置而成，pH調(diào)節(jié)池A下部設(shè)有第一通道13，隔置板16的上部有第二通道14，阻流板15、隔置板16相間開(kāi)的間隙與第一通道13、第二通道14構(gòu)成pH調(diào)節(jié)池A、混凝沉淀池B之間的下進(jìn)、上出通道，pH調(diào)節(jié)池A上部裝有伸入pH調(diào)節(jié)池的第二超聲波發(fā)生器6-2，混凝沉淀池B上部裝有伸入混凝沉淀池的第三超聲波發(fā)生器6-3。
[0024]所述的第一池體I內(nèi)的第一超聲波發(fā)生器6-1下方設(shè)有鼓風(fēng)曝氣機(jī)7，鼓風(fēng)曝氣機(jī)7處的第一池體壁上有氧氣進(jìn)口 8。
[0025]所述的第一池體與紫外燈對(duì)應(yīng)的底部呈凹槽狀，凹槽的底部與裝有第一污泥栗11的管道相連通。
[0026]所述的混凝沉淀池B頂部靠近隔置板16處設(shè)有助凝劑進(jìn)口 9，下底部呈凹槽狀，凹槽的底部有污泥排出口，污泥排出口裝有污泥排出管道17，靠混凝沉淀池B上部的側(cè)壁上設(shè)有清水出口 10-1。
[0027]所述的紫外燈5外部設(shè)有石英襯管4。
[0028]本實(shí)用新型的工作情況是，由于該超聲耦合光電芬頓廢水處理一體化裝置，包括超聲耦合光電芬頓反應(yīng)裝置、混凝沉淀池。其中超聲耦合光電芬頓反應(yīng)裝置中陽(yáng)極(鐵)、陰極，中間用鹽橋分隔成雙極室，陽(yáng)極室中的Fe2+通過(guò)犧牲陽(yáng)極氧化溶解產(chǎn)生，通過(guò)鼓風(fēng)曝氣機(jī)把氧氣噴到陰極棒表面上，氧分子發(fā)生兩電子還原反應(yīng)成H2O2,在陰極室Fe2+與H2O2發(fā)生芬頓反應(yīng)，陰極室底部呈傾斜的凹槽狀，利于芬頓反應(yīng)過(guò)程中絡(luò)合物的匯集;鼓風(fēng)曝氣機(jī)的上方1cm處布置低強(qiáng)度超聲波發(fā)生器，利用超聲波的湍動(dòng)效應(yīng)、界面效應(yīng)強(qiáng)化氧氣傳質(zhì)溶解過(guò)程，提高H2O2的生成速率;利用紫外燈布置在陰極室中間，使紫外線均勻照射整個(gè)陰極室，在紫外線的照射下可以同時(shí)促進(jìn)出02分解產(chǎn)生.0Η與Fe2+的循環(huán)再生。第二池體包括:PH調(diào)節(jié)池(Α池)、混凝沉淀池(B池)，從第一池體中流出混合液進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池Α，調(diào)節(jié)PH至弱堿性，利用第一池體中反應(yīng)剩余的Fe(OH)2、Fe(OH)3絮凝膠團(tuán)的絮凝作用進(jìn)行初步絮凝，混合液通過(guò)“擾流”的方式進(jìn)入混凝沉淀池B，加入助凝劑，通過(guò)架橋、網(wǎng)捕作用去除混合液中的大量絮凝膠體，形成沉淀，沉淀匯集到混凝沉淀池B中的斜板，通過(guò)排泥裝置及時(shí)排出，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的處理。生產(chǎn)效率高，成本低，大大減輕了污水對(duì)環(huán)境造成的污染，有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.超聲耦合光電芬頓廢水處理一體化裝置，包括超聲耦合光電芬頓反應(yīng)裝置、pH調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池和污泥栗，其特征在于，超聲耦合光電芬頓反應(yīng)裝置經(jīng)裝有第一污泥栗(11)的管道與pH調(diào)節(jié)池(A)相連通，pH調(diào)節(jié)池(A)經(jīng)下進(jìn)上出的通道與混凝沉淀池(B)相連通，混凝沉淀池(B)底部設(shè)有用于污泥排出的管道(17)上裝有第二污泥栗(12)，超聲耦合光電芬頓反應(yīng)裝置其結(jié)構(gòu)是，第一池體(I)內(nèi)兩邊垂直裝有相互平行的陰極棒(2-1)和陽(yáng)極棒(2-2)，陽(yáng)極棒(2-2)的靠近陰極棒(2-1)的一側(cè)垂直裝有與陽(yáng)極棒(2-2)相平行的鹽橋(3)，鹽橋(3)與陰極棒(2-1)之間裝有平行于鹽橋和陰極棒的、上下垂直的紫外燈(5)，陰極棒(2-1)的下方設(shè)有第一超聲波發(fā)生器(6-1)，pH調(diào)節(jié)池(A)和混凝沉淀池(B)是由第二池體(10)經(jīng)上下垂直的隔置板(16)隔置而成，pH調(diào)節(jié)池(A)下部設(shè)有第一通道(13)，隔置板(16)的上部有第二通道(14)，阻流板(15)、隔置板(16)相間開(kāi)的間隙與第一通道(13)、第二通道(14)構(gòu)成PH調(diào)節(jié)池(A)、混凝沉淀池(B)之間的下進(jìn)、上出通道，pH調(diào)節(jié)池(A)上部裝有伸入pH調(diào)節(jié)池的第二超聲波發(fā)生器(6-2)，混凝沉淀池(B)上部裝有伸入混凝沉淀池的第三超聲波發(fā)生器(6-3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲耦合光電芬頓廢水處理一體化裝置，其特征在于，所述的第一池體(I)內(nèi)的第一超聲波發(fā)生器(6-1)下方設(shè)有鼓風(fēng)曝氣機(jī)(7)，鼓風(fēng)曝氣機(jī)(7)處的第一池體壁上有氧氣進(jìn)口(8)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲耦合光電芬頓廢水處理一體化裝置，其特征在于，所述的第一池體與紫外燈對(duì)應(yīng)的底部呈凹槽狀，凹槽的底部與裝有第一污泥栗(11)的管道相連通。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲耦合光電芬頓廢水處理一體化裝置，其特征在于，所述的混凝沉淀池(B)頂部靠近隔置板(16)處設(shè)有助凝劑進(jìn)口(9)，下底部呈凹槽狀，凹槽的底部有污泥排出口，污泥排出口裝有污泥排出管道(17)，靠混凝沉淀池(B)上部的側(cè)壁上設(shè)有清水出口(10-1)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲耦合光電芬頓廢水處理一體化裝置，其特征在于，所述的紫外燈(5)外部設(shè)有石英襯管(4)。
【文檔編號(hào)】C02F9/08GK205653286SQ201620518317
【公開(kāi)日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2016年6月1日 公開(kāi)號(hào)201620518317.9, CN 201620518317, CN 205653286 U, CN 205653286U, CN-U-205653286, CN201620518317, CN201620518317.9, CN205653286 U, CN205653286U
【發(fā)明人】劉潔, 李升軍, 徐 明, 齊靜, 王竹, 邢陽(yáng)
【申請(qǐng)人】北京中科奧倍超聲波技術(shù)研究院