一种臭氧协同电催化水处理设备的制作方法

1.本实用新型涉及高级氧化水处理技术领域，具体来说涉及一种臭氧协同电催化水处理设备。


背景技术：

2.随着现代工业的发展，工业废水排放量日益增加，成分日益复杂，其中大量的有机废水排放导致环境污染越来越严重，人们合成的越来越复杂的有机物，其中生物难降解的有机物占了很大的比例。这类污染物包括：活性染料、染料中间体、多环芳烃、杂环类化合物、卤代烃等。其特点是：成分复杂、毒性大、化学需氧量高，传统生物处理工艺无法彻底降解。随着人们生活条件的逐步提高，环境污染问题已经逐步被人们所重视，近年来国家在此加大环保力度，尤其是针对难生物降解的“三致”有机废水。国内外广大的水处理领域科研工作者一直在积极寻找高效的水处理技术，如何有效的治理这类污染物已经是水处理领域的热点和难题。
3.臭氧是强烈的氧化剂，它能氧化多种有机物和无机物，清除对臭氧的高度氧化活性很敏感的毒物，如酚类、苯环类、氰化物、硫化物、亚硝酸盐、铁、锰、有机氮化合物等;由于对各种有机物的作用范围较广，可以去除其他方法不易去除的cod和toc，属于“最有效武器”。有很强的氧化漂白作用，可以明显降低水的色度;在应用实例中，臭氧既可以杀灭水中的藻类，又起阻垢和缓蚀作用;属“环保剂处理后”绝不使的水产生臭和味，不增加可溶性固体，不产生二次污染。
4.早在20世纪50年代国外就有学者提出利用电化学法处理废水，发展至今形成了以 dsa阳极为核心的电催化氧化法(aeop)被称为“环境友好”技术，其基本原理是，在电场作用下，有机物在阳极材料表面直接发生氧化反应或者被阳极产生的活性物种羟基自由基氧化，最终将有机污染物矿化为二氧化碳和水，电催化氧化技术是指利用电极的直接氧化和间接氧化作用来氧化降解难降解物质,使其氧化分解成为易降解、无毒害的物质。直接氧化是由水分子在阳极表面放电产生
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oh基团，
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oh基团与阳极附近的有机物发生氧化反应。间接氧化是指利用电化学反应产生的强氧化剂(如c1o
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、高价金属离子等),来氧化溶液中有机物，电催化氧化法处理废水具有氧化还原、凝聚、气浮、杀菌消毒和吸附等多种功能，并具有设备体积小、占地面积少、操作简单灵活，可以去除多种污染物，同时还可以回收废水中的贵重金属等优点。近年已广泛应用于处理电镀废水、化工废水、印染废水、制药废水、制革废水、造纸黑液等场合。


技术实现要素：

5.一种臭氧协同电催化水处理设备，其特征在于：所述催化反应槽分别被第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板分隔成的一级催化槽、二级催化槽、三级催化槽、四级催化槽和臭氧反应槽，所述一级催化槽、二级催化槽、三级催化槽、四级催化槽中分别安装多组阳极板和阴极板组成的催化电极，所述阳极板各自连接到阳极母排，所述阴极板各自连接到
阴极母排，阳极母排和阴极母排连接可编程电源的阳极和阴极，所述臭氧反应槽底部安装有纳米气泡盘连接臭氧发生器。
6.在一些较为优选的实施方案之中，所述的阳极板与阴极板之间的间距在2~20mm之间。
7.在一些较为优选的实施方案之中，所述的电极的阳极采用dsa阳极，所述dsa阳极包括铂涂层钛电极、铱系涂层钛电极、钌铱涂层钛阳极，阴极采用钛阴极、铜阴极和不锈钢阴极。
8.在一些较为优选的实施方案之中，所述的纳米气泡盘，是能产生微气泡直径为1~100nm的微气泡装置。
9.在一些较为优选的实施方案之中，所述的催化反应槽，被多道隔板分割成若干催化槽。
附图说明
10.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
11.图1是本实用新型一种臭氧协同电催化水处理设备流程示意图；
12.其中，1 催化反应槽、11一级催化槽，12二级催化槽，13三级催化槽、14四级催化槽、15臭氧反应槽、21阳极板、22阴极板、110第一隔板、120第二隔板、130第三隔板，140第四隔板、31阳极母排、32阴极母排、4可编程电源、5臭氧发生器、6纳米气泡盘。
具体实施方式
13.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。
14.本实用新型的对废水处理的过程如下：
15.一种臭氧协同电催化水处理设备，其特征在于：所述催化反应槽1分别被第一隔板110、第二隔板120、第三隔板130、第四隔板140分隔成的一级催化槽11、二级催化槽12、三级催化槽13、四级催化槽14和臭氧反应槽15，所述一级催化槽11、二级催化槽12、三级催化槽13、四级催化槽14中分别安装多组阳极板21和阴极板22组成的催化电极，所述阳极板21各自连接到阳极母排31，所述阴极板22各自连接到阴极母排32，阳极母排31和阴极母排32分别连接可编程电源4的阳极和阴极，所述臭氧反应槽15底部安装有纳米气泡盘6连接臭氧发生器5。
16.进一步地，所述所述的阳极板21与阴极板22之间的间距在2~20mm之间。
17.进一步地，所述的电极的阳极采用dsa阳极，所述dsa阳极包括铂涂层钛电极、铱系涂层钛电极、钌铱涂层钛阳极，阴极采用钛阴极、铜阴极和不锈钢阴极。
18.进一步地，所述的纳米气泡盘6，是能产生微气泡直径为1~100nm的微气泡装置。
19.进一步地，所述的催化反应槽1，被多道隔板分割成若干催化槽。
20.具体地，废水先通过进口由底部进入一级催化槽11，可编程电源4在阳极板21和阴极板22加载一定电压和电流，废水在极板板21和阴极板22之间不断向上流动，在电场作用下，废水中的有机物在阳极材料表面直接发生氧化反应或者被阳极板21产生的活性物种羟基自由基氧化，将有机污染物矿化为二氧化碳和水，废水经过第一隔板110改变废水流动方
向继续与第二组催化电极继续反应，依次类推一直到四级催化槽15，如此增加废水与极板接触停留时间，使催化反应进行的更彻底，催化后的废水进入臭氧反应槽，臭氧通过底部的纳米气泡盘6，将臭氧分割成若干微气泡充分反应，进一步降低废水中残留氧化多种有机物和无机物含量，并清除对臭氧的高度氧化活性很敏感的毒物，处理后通过上部出口排出系统，该臭氧协同电催化氧化法废水处理设备，具有氧化还原、凝聚、气浮、杀菌消毒和吸附等多种功能，并具有设备体积小、占地面积少、操作简单灵活，可以去除多种污染物，同时还可以回收废水中的贵重金属等优点。
21.以上的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种臭氧协同电催化水处理设备，其特征在于：所述臭氧协同电催化水处理设备包括催化反应槽，催化反应槽分别被第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板分隔成的一级催化槽、二级催化槽、三级催化槽、四级催化槽和臭氧反应槽，所述一级催化槽、二级催化槽、三级催化槽、四级催化槽中分别安装多组阳极板和阴极板组成的催化电极，所述阳极板各自连接到阳极母排，所述阴极板各自连接到阴极母排，阳极母排和阴极母排分别连接可编程电源的阳极和阴极，所述臭氧反应槽底部安装有纳米气泡盘连接臭氧发生器。2.根据权利要求1所述的一种臭氧协同电催化水处理设备，其特征在于：所述阳极板与阴极板之间的间距在2~20mm之间。3.根据权利要求1所述的一种臭氧协同电催化水处理设备，其特征在于：所述电极的阳极采用dsa阳极，所述dsa阳极包括铂涂层钛电极、铱系涂层钛电极、钌铱涂层钛阳极，阴极采用钛阴极、铜阴极和不锈钢阴极。4.根据权利要求1所述的一种臭氧协同电催化水处理设备，其特征在于：所述的纳米气泡盘，是能产生微气泡直径为1~100nm的微气泡装置。5.根据权利要求1所述的一种臭氧协同电催化水处理设备，其特征在于：所述的催化反应槽，被多道隔板分割成若干催化槽。

技术总结
本实用新型公开了一种臭氧协同电催化水处理设备，其特征在于：所述催化反应槽分别被第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板分隔成的一级催化槽、二级催化槽、三级催化槽、四级催化槽和臭氧反应槽，所述一级催化槽、二级催化槽、三级催化槽、四级催化槽中分别安装多组阳极板和阴极板组成的催化电极，所述阳极板各自连接到阳极母排，所述阴极板各自连接到阴极母排，阳极母排和阴极母排分别连接可编程电源的阳极和阴极，所述臭氧反应槽底部安装有纳米气泡盘连接臭氧发生器。泡盘连接臭氧发生器。泡盘连接臭氧发生器。


技术研发人员：宋仁贵 王蓉
受保护的技术使用者：常州时升环境工程科技有限公司
技术研发日：2021.02.10
技术公布日：2021/12/3