臭氧電化學聯合氧化水處理反應器的製造方法
2023-10-28 19:39:52
臭氧電化學聯合氧化水處理反應器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種臭氧電化學聯合氧化水處理反應器，屬於水處理設備領域。該反應器包括：箱體，其下部設有進水管，上部設有出水管；臭氧曝氣盤，設置在所述箱體內底部，與所述箱體外接入的臭氧進氣管連接；電極組，設置在所述箱體內，處於所述臭氧曝氣盤上方，該電極組的導線柱端部設置在所述箱體頂部；所述箱體頂部設有排氣管。該反應器能實現在一個反應器內同時由臭氧與電化學聯合對再生水氧化處理，電化學氧化催化臭氧產生活性較高的羥基自由基，克服單獨臭氧氧化的高選擇性，兩者的結合對有機物去除具有明顯協同效應，其處理效率高，處理效果好，進而降低了運行成本。
【專利說明】臭氧電化學聯合氧化水處理反應器
【技術領域】
[0001]本發明涉及水處理設備領域，特別是涉及一種臭氧電化學聯合氧化水處理反應器。
【背景技術】
[0002]城市再生水深度處理主要針對懸浮顆粒、有機物、營養物的去除。而再生水中一些微量有毒有機物對COD等常規綜合指標貢獻小，但具有潛在環境危害，常規處理工藝對其的去除能力有限。目前的反應器不僅不能同時臭氧與電化學聯合對再生水處理，而分別處理或簡單組合又存在處理成本高，效率低的問題。
【發明內容】
[0003]基於上述現有技術所存在的問題，本發明提供一種臭氧電化學聯合氧化水處理反應器，能實現臭氧與電化學聯合對再生水處理，解決現有反應器不能實現同時由臭氧與電化學聯合對再生水處理處理，且簡單組合又存在處理成本高，效率低的問題。
[0004]為解決上述技術問題，本發明提供一種臭氧電化學聯合氧化水處理反應器，包括:
[0005]箱體，其下部設有進水管，上部設有出水管；
[0006]臭氧曝氣盤，設置在所述箱體內底部，與所述箱體外接入的臭氧進氣管連接；
[0007]電極組，設置在所述箱體內，處於所述臭氧曝氣盤上方，該電極組的導線柱端部設置在所述箱體頂部；
[0008]所述箱體頂部設有排氣管。
[0009]本發明的有益效果為:通過在箱體底部設置臭氧曝氣盤及其上方設置電極組，配合箱體下部設進水管、上部設出水管形成的下進上出的進水方式，實現在一個反應器內同時由臭氧與電化學聯合對再生水氧化處理，電化學氧化催化臭氧產生活性較高的羥基自由基，克服單獨臭氧氧化的高選擇性，兩者的結合對有機物去除具有明顯協同效應，其處理效率高，處理效果好，進而降低了運行成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。
[0011]圖1是本發明實施例提供的反應器結構示意圖。
[0012]圖2是圖1的A-A向剖視圖
[0013]圖3是圖1的俯視圖。
【具體實施方式】
[0014]下面對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明的保護範圍。
[0015]如圖1至3所示，本發明實施例提供的一種臭氧電化學聯合氧化水處理反應器，能實現對再生水進行臭氧與電化學聯合氧化處理，除去再生水中一些微量有毒有機物，該反應器包括:
[0016]箱體1，其下部設有進水管6，上部設有出水管8 ;優選的，箱體I可採用長筒形立式結構，可以採用不鏽鋼箱體或PVC箱體，保證耐腐蝕性；
[0017]臭氧曝氣盤3，設置在箱體I內底部，與箱體I外接入的臭氧進氣管7連接；優選的，該臭氧曝氣盤3可採用微孔曝氣盤，能增加臭氧在水中的曝氣效果，提升氧化效果；
[0018]電極組4，設置在箱體I內，處於臭氧曝氣盤3上方，該電極組4的導線柱5端部設置在箱體I頂部，方便與外部電源連接；
[0019]箱體I頂部設有排氣管9。優選的，可在箱體I頂部設置集氣罩13，排氣管9與集氣罩13連通。
[0020]上述反應器還包括:導流筒2，固定設置在箱體I內，為兩端開口的筒狀結構，套在臭氧曝氣盤3和電極組4外面，電極組4的電極板可通過支撐杆11固定在導流筒2上。該導流筒2為PVC材質的導流筒，可在該導流筒2上部外壁與箱體內壁之間經連接件12連接，來固定該導流筒2，連接件12可採用不鏽鋼部件。通過在臭氧曝氣盤2和電極組4外面設置導流筒2，可利用導流筒2的導流作用實現反應的內循環，導流筒將上升流和下降流的通道分開，減小氣體和水流擴散區域，降低流動阻力，起到攪拌裝置的作用；同時，反應器箱體內的渦流和湍流加劇，增加氧化反應接觸面積，提高反應效率。
[0021]上述反應器中，電極組4由電極板和與該電極板電連接的導線柱5構成，導線柱的長度大於電極板的高度，電極板可採用具有釕銥金屬塗層的鈦板，通過採用長導線柱及特殊的電極板，有效克服了臭氧腐蝕，保證了反應器的穩定運行。另外，由於採用，比傳統電極板導線柱長的導線柱，在反應器內以導線柱代替導線接到反應器外部，在保證電極板能在最優位置催化臭氧的同時，也避免導線在反應器中受到臭氧腐蝕。
[0022]上述反應器中，箱體的底部設有放空管10，放空管10上設有控制閥，方便檢修時時排空箱體內的剩水。臭氧進氣管7上設有閥門和流量計，方便對輸入的臭氧計量及控制。
[0023]下面結合具體實施例對本發明的反應器作進一步說明。
[0024]本發明實施例的反應器結構具體如圖1至圖3所示，是一種結構簡單且效率高的臭氧-電化學聯合氧化水處理反應器，包括:箱體1、臭氧曝氣盤2、導流筒3和電極組4 ;電極組4通過支撐杆11固定在導流筒2上，導流筒2通過連接件12固定在箱體I中，箱體I底部設置的進水管6進入的汙水通過箱體I底部設置的臭氧進氣管7通入的臭氧與電極組4的電極板電解進行處理，從箱體上部設置的出水管8排出，反應產生的氣體經過集氣罩13收集後由排氣管9排出。
[0025]上述反應器中，導流筒2能實現反應的內循環，它將上升流和下降流的通道分開，減小氣體和水流擴散區域，降低流動阻力；同時，反應器內的渦流和湍流加劇，增加氧化反應接觸面積，提高反應效率。
[0026]電極組4中連接電極板的導線柱5從箱體I頂端穿出，接電線後與外部電源連接。
[0027]臭氧從臭氧進氣管7進入箱體底部的臭氧曝氣盤3進行曝氣。
[0028]集氣罩13可以設置於反應器頂部，與排氣管9連接，箱體內臭氧電化學聯合氧化所產生的氣體經集氣罩13收集後由排氣管9排出。
[0029]箱體I下部設置的進水管6，放空管10和進氣管7中，可在進水管6前設閥門及流量計，從而控制進水流量；放空管10上設置閥門，以便必要時對反應器箱體排水放空；臭氧進氣管7上設閥門及流量計，控制臭氧曝氣量。
[0030]箱體I可採用不鏽鋼箱體，電極組的電極板採用具有釕銥金屬塗層的鈦板，導流筒2可採用PVC材質筒體，電極連接體11可以為聚四氟乙烯材質，連接體12可以為不鏽鋼材質。反應器中的各部件採用上述材質，可以有效避免臭氧的腐蝕。
[0031]本發明反應器的工作過程如下:
[0032]通電後，進水由反應器箱體下部的進水管6進入，臭氧由臭氧進氣管7和臭氧曝氣盤3通入導流筒2底部進行均勻曝氣；電極組4的電極板不僅可以在電極表面對水中有機物進行直接氧化，還可以催化臭氧產生.0H進一步降解有機物；經過電極板電解後，一部分水從排水管8排出，反應產生的氣體經集氣罩13從排氣管9排出；另一部分水和臭氧在導流筒2作用下由上而下進入導流筒的筒底，進行循環反應。導流筒2在反應器中相當於一個攪拌器，可以增加傳質效率，使得汙染物去除效率成倍提高；通過實驗驗證，本發明的反應器應用於城市再生水微量有毒有機物處理，對水中炔雌醇、雌酮、壬基酚、雙酚A的去除可達85%以上。
[0033]使用中，電極組每隔I至2個月交換陰陽電極板的接線，可防止極板表面鈍化，延長使用壽命。
[0034]本發明的反應器與傳統的再生水深度處理反應器相比，有益效果為:(1)把臭氧與電化學兩種高級氧化方式有機結合在一個反應器中，水處理效果更好；(2)反應器箱體內部設導流筒，提高反應效率且節省反應器佔地面積。
[0035]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明披露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求書的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種臭氧電化學聯合氧化水處理反應器，其特徵在於，包括: 箱體，其下部設有進水管，上部設有出水管； 臭氧曝氣盤，設置在所述箱體內底部，與所述箱體外接入的臭氧進氣管連接； 電極組，設置在所述箱體內，處於所述臭氧曝氣盤上方，該電極組的導線柱端部設置在所述箱體頂部； 所述箱體頂部設有排氣管。
2.根據權利要求1所述的臭氧電化學聯合氧化水處理反應器，其特徵在於，還包括:導流筒，固定設置在所述箱體內，為兩端開口的筒狀結構，套在所述臭氧曝氣盤和電極組外面。
3.根據權利要求2所述的臭氧電化學聯合氧化水處理反應器，其特徵在於，所述導流筒為PVC材質的導流筒。
4.根據權利要求1至3任一項所述的臭氧電化學聯合氧化水處理反應器，其特徵在於，所述電極組由電極板和與該電極板電連接的所述導線柱構成，所述導線柱的長度大於所述電極板的高度。
5.根據權利要求3所述的臭氧電化學聯合氧化水處理反應器，其特徵在於，所述電極板採用具有釕銥金屬塗層的鈦板。
6.根據權利要求1至3任一項所述的臭氧電化學聯合氧化水處理反應器，其特徵在於，所述箱體為長筒形立式結構。
7.根據權利要求1至3任一項所述的臭氧電化學聯合氧化水處理反應器，其特徵在於，所述箱體頂部設有集氣罩，所述排氣管與所述集氣罩連通。
8.根據權利要求1至3任一項所述的臭氧電化學聯合氧化水處理反應器，其特徵在於，所述箱體底部設有放空管，放空管上設有控制閥。
9.根據權利要求1至3任一項所述的臭氧電化學聯合氧化水處理反應器，其特徵在於，所述臭氧進氣管上設有閥門和流量計。
10.根據權利要求1至3任一項所述的臭氧電化學聯合氧化水處理反應器，其特徵在於，所述箱體採用不鏽鋼箱體或PVC箱體。
【文檔編號】C02F1/78GK104326531SQ201410681839
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月24日 優先權日:2014年11月24日
【發明者】常莎, 姜安平, 解建坤, 趙雪蓮, 王斌科 申請人:桑德集團有限公司