一種臭氧與電化學協同氧化含油汙水處理裝置的製作方法

2023-05-21 03:59:26

專利名稱：一種臭氧與電化學協同氧化含油汙水處理裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬汙水處理技術領域，具體涉及一種臭氧與電化學協同氧化含油汙水
處理裝置。
背景技術：
高級氧化技術是利用羥基自由基(0H.)的強氧化性，將汙水中的難處理汙染物降解。在反應中羥基自由基(0H.)能夠誘發一系列的鏈反應，將水中的汙染物降解為水、二氧化碳和無害鹽，不會產生二次汙染，所以在汙水處理中是一種重要的技術。臭氧(O3)的氧化能力在天然元素中僅次於氟(F2),是高級氧化技術處理汙水常用的氧化方法。O3氧化法處理汙水反應速度快，無需加入化學藥劑，在汙水處理中應用廣泛。單純利用O3氧化的缺點是臭氧濃度低，O3發生器的產氣量小，氧化能力不足。
發明內容本實用新型目的在於，為解決單純利用O3氧化時氧化能力低的問題，提供一種臭氧與電化學協同氧化汙水處理裝置，該處理裝置是由是由箱體、進水口、電源線進口、洩壓口、卸料口、出水口和臭氧進氣口組成，採用電化學氧化處理是直接將電能轉化成化學能，對水體中的汙染物進行氧化甚至是礦化處理，不需要加入其他藥劑。。該處理裝置克服了單純O3氧化時氧化能力低的缺點，，實現了 O3氧化和電化學協同氧化，大大提高了氧化能力，同時適應性廣，無二次汙染，反應迅速，操作簡單，通過該處理裝置處理後的廢水變得澄清透明，達到了排放或回用的要求。本實用新型所述的一種臭氧與電化學協同氧化含油汙水的處理裝置，該處理裝置是由箱體、進水口、電源線進口、洩壓口、卸料口、出水口和臭氧進氣口組成，在箱體(I)頂端分別設有進水口( 2 )、電源線 進口( 3 )和洩壓口( 4)，箱體(I)底部設有卸料口( 9 )，箱體(I)的兩側分別設有出水口(8)，臭氧進氣口(10)，在箱體(I)內通過支撐柱(6)上的螺母固定均等排列的電極板(5)，在電極板(5)上排列有孔(12)，在箱體(I)內的底端固定有曝氣裝置(7)。箱體(I)、電極板(5)和支撐柱(6)均為電絕緣材料製成。電極板(5)之間的間距為5_300mm，通過支撐柱(6)上的螺母調整。電極板(5)採用上下交錯的方式分別連接電化學電源(11)的正極和負極，供給電極板(5)的電流為直流電流或脈衝電流。固定在電極板(5)中的電源線為帶有絕緣層的銅導線，通過電源線進口(3)與電化學電源(11)連接。電極板(5)為實心的板材或帶孔洞的板材或網格狀的材料。製作電極板(5)選擇碳纖維布或複合納米結構的碳纖維布。本實用新型所述的一種臭氧與電化學協同氧化汙水處理裝置，其中箱體(I)主要提供一個容器空間，能讓汙水儲存其中，並實現處理，由於本裝置在處理汙水時需要帶電，所以箱體材料必需是電絕緣材料，在實際生產中可以使用玻璃鋼或塑料；在箱體(I)上的進水口(2)為進水提供入口，出水口(8)是為了排放處理完成的水，頂部洩壓口(4)用來調節箱體(I)內的壓力；在箱體(I)內通過支撐柱(6)上的螺母固定均等排列的電極板(5)，在電極板(5)上排列有孔(12)，電極板(5)連接電化學電源時，採用上下交錯的方式分別接通電化學電源(11)的接正極和負極，供給電極板(5 )的電流為直流電流或脈衝電流，電極板(5 )是實心的材料或帶孔洞的材料或網格狀材料，優選碳纖維布和在碳纖維布上生長碳納米管和納米二氧化鈦的複合結構碳材料；由於箱體(I)中有水流過，所用電極板(5)材料要能耐受水流的衝擊，必需有一定的強度；對於網格狀的材料，為了保證其耐衝擊能力，就需要在周邊加固支持邊框；在主箱體(I)的內部底端安裝有曝氣裝置(7 )，用於O3布氣，在主箱體(I)的底部開設有卸料口( 9 )，用以排出主箱體(I)內的餘物。

圖1為本實用新型結構示意圖；圖2為本實用新型電極板示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施方式
對本實用新型做出詳細說明，但本實用新型不只限於給出的實施例；實施例1本實用新型所述的一種臭氧與電化學協同氧化含油汙水的處理裝置，該處理裝置是由箱體、進水口、電源線進口、洩壓口、卸料口、出水口和臭氧進氣口組成，用玻璃鋼材料製成500 X 500 X 500mm方形箱體I，在箱體I頂端分別設有進水口 2、電源線進口 3和洩壓口 4，箱體I底部設有卸料口 9，箱體I的兩側分別設有出水口 8，臭氧進氣口 10，在箱體I內通過4根垂直方向的帶螺紋的塑料支撐柱6上的螺母固定均等排列的電極板5，在電極板5上排列有孔12，電極板5之間的間距為10mm，通過支撐柱6上的螺母調整，固定在電極板5中的電源線為帶有絕緣層的銅導線，採用上下交錯的方式分別接通電化學電源11的正極和負極，最後導線匯合後通過電源線進口 3與電化學電源11連接，供給電極板5的電流為直流電流，製作電極板5選擇網孔為6 X 6 mm的碳纖維布，採用塑料邊框將碳纖維布固定，箱體1、電極板5和支撐柱6均為電絕緣材料製成,在箱體I內的底端固定有曝氣裝置7，用於臭氧(O3)的曝氣；使用時，將廢水C0D=450 mg/L，呈黃色混濁狀，由進水口 2通過電極板5上的孔12進入箱體I內，然後開啟電化學電源11，電流密度調整到40mA
電流穩定後，開啟O3曝氣裝置7開關，O3的流量為SOmg/小時，經過30分鐘處理後，關掉電化學電源11，切斷O3曝氣裝置7開關，通過廢水出水口 8進行取樣檢測，結果處理後的水的C0D=68mg/L, COD的去除率達到85%，處理後的水變得澄清透明，達到了排放或回用的要求。實施例2用塑料製成Φ=500ι πι,高為H=600mm的圓柱形箱體I,在箱體I頂端分別設有進水口 2、電源線進口 3和洩壓口 4，箱體I底部設有卸料口 9，箱體I的兩側分別設有出水口8，臭氧進氣口 10，在箱體I內通過3根垂直方向的帶螺紋的塑料支撐柱6上的螺母固定均等排列的電極板5，在電極板5上排列有孔12，電極板5之間的間距為150mm，通過支撐柱6上的螺母調整，固定在電極板5中的電源線為帶有絕緣層的銅導線，採用上下交錯的方式分別接通電化學電源11的正極和負極，最後導線匯合後通過電源線進口 3與電化學電源11連接，供給電極板5的電流為脈衝電流，製作電極板5選擇網孔為6 X 6 mm的複合結構碳纖維布，採用在塑料邊框開3個圓形孔將複合結構碳纖維布固定，箱體1、電極板5和支撐柱6均為電絕緣材料製成，在箱體I內的底端固定有曝氣裝置7，用於臭氧(O3)的曝氣；使用時，將處理前的廢水的C0D=450mg/L，呈黃色混濁狀，由進水口 2通過電極板5上的孔12進入箱體I內，然後開啟電化學電源，電流密度調整到40 mA ^cnT2，待電流穩定後，開啟O3曝氣裝置7開關，O3的流量為SOmg/小時，經過30分鐘處理後，關掉電化學電源，切斷O3曝氣裝置7開關，通過廢水出水口 8進行取樣檢測，結果處理後的水的C0D=72mg/L，COD的去除率達到84%，處理後的水變得澄清透明，達到了排放或回用的要求。實施例3用玻璃鋼材料製成200 X 200 X 200mm方形箱體1，在箱體I頂端分別設有進水口
2、電源線進口 3和洩壓口 4，箱體I底部設有卸料口 9，箱體I的兩側分別設有出水口 8，臭氧進氣口 10，在箱體I內通過4根垂直方向的帶螺紋的塑料支撐柱6上的螺母固定均等排列的電極板5，在電極板5上排列有孔12，電極板5之間的間距為250mm，通過支撐柱6上的螺母調整，固定在電極板5中的電源線為帶有絕緣層的銅導線，採用上下交錯的方式分別接通電化學電源11的正極和負極，最後導線匯合後通過電源線進口 3與電化學電源11連接，供給電極板5的電流為直流電流，製作電極板5選擇實心板材，箱體1、電極板5和支撐柱6均為電絕緣材料製成，在箱體I內的底端固定有曝氣裝置7，用於臭氧(O3)的曝氣；使用時將處理前的廢水的C0D=400mg/L，呈黃色混濁狀，由進水口 2通過電極板5上的孔12進入箱體I內，然後開啟電化學氧化的電源，電流密度調整到20 mA.cm—2，待電流穩定後，開啟O3曝氣裝置7開關，O3的流量為6 0 mg/小時，經過30分鐘處理後，關掉電化學電源，切斷O3曝氣裝置7開關，通過廢水出水口 8進行取樣檢測，結果處理後的水的C0D=50mg/L，COD的去除率達到87.5%，處理後的水變得澄清透明，達到了排放或回用的要求。
權利要求1.一種臭氧與電化學協同氧化含油汙水的處理裝置，其特徵在於該處理裝置是由箱體、進水口、電源線進口、洩壓口、卸料口、出水口和臭氧進氣口組成，在箱體(I)頂端分別設有進水口( 2 )、電源線進口( 3 )和洩壓口( 4)，箱體(I)底部設有卸料口( 9 )，箱體(I)的兩側分別設有出水口(8)，臭氧進氣口(10)，在箱體(I)內通過支撐柱(6)上的螺母固定均等排列的電極板(5)，在電極板(5)上排列有孔(12)，在箱體(I)內的底端固定有曝氣裝置(7)。
2.如權利要求1所述的處理裝置，其特徵在於箱體(I)、電極板(5)和支撐柱(6)均為電絕緣材料製成。
3.如權利要求1所述的處理裝置，其特徵在於電極板(5)之間的間距為5-300mm，間距的大小通過支撐柱(6)上的螺母調整。
4.如權利要求3所述的處理裝置，其特徵在於電極板(5)採用上下交錯的方式分別連接電化學電源(11)的正極和負極，供給電極板(5)的電流為直流電流或脈衝電流。
5.如權利要求4所述的處理裝置，其特徵在於固定在電極板(5)中的電源線為帶有絕緣層的銅導線，通過電源線進口(3)與電化學電源(11)連接。
6.如權利要求4所述的處理裝置，其特徵在於電極板(5)為實心的板材或帶孔洞的板材或網格狀的材料。
7.如權利要求5所述的處理裝置，其特徵在於製作電極板(5)選擇碳纖維布或複合納米結構的碳纖維布。
專利摘要本實用新型涉及一種臭氧與電化學協同氧化汙水處理裝置，該裝置是由箱體、進水口，電源線進口，洩壓口，卸料口，出水口組成，採用電化學氧化處理是直接將電能轉化成化學能，對水體中的汙染物進行氧化甚至是礦化處理，不需要加入其他藥劑。該處理裝置克服了單純O3氧化時氧化能力低的缺點，實現了O3氧化和電化學協同氧化，大大提高了氧化能力，同時適應性廣，無二次汙染，反應迅速，操作簡單，通過該處理裝置處理後的廢水變得澄清透明，達到了排放或回用的要求。
文檔編號C02F1/46GK203033802SQ20132004041
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月25日 優先權日2013年1月25日
發明者卞衛國, 劉向陽, 田長彥 申請人:中國科學院新疆生態與地理研究所