[發明專利]常溫常壓催化氧化污水處理反應池和組合裝置

無效

• 申請號: 200710040395.8
• 申請日: 2007-05-08
• 公開（公告）號: CN101302050A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 江國平
• 申請（專利權）人: 江國平
• 主分類號: C02F1/46
• 分類號: C02F1/46;C02F1/74;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種化學氧化法污水處理裝置，特別是一種常溫常壓催化氧化污水處理反應池和組合裝置。

背景技術

自1894年科學家Fenton發現二價鐵和雙氧水混合會產生羥基自由基·OH開始，羥基自由基·OH已經成為國內外水處理專家公認的唯一能對水中各種有機污染物實現無選擇氧化，而且可以完全氧化為CO₂和H₂O的超強摒化劑，其根本是羥基自由基·OH具有極高的氧化電極電位，(2.80V)和很好的親電性，其電子親和能為569.3KJ，容易進攻高電子云密度點，使廢水中難降解的高分子化合物的α-C位C-H位斷裂成為低分子化合物，β或Y-C，C-C同時斷裂。類似染料高色度廢水中高分子的發色、助色共軛體系被破壞后，色度的去除率高達83.6％(濕式氧化)。羥基自由基氧化反應是由一連串自由基鏈式反應所構成，同時在電磁的干擾下產生電子轉移不平衡而形成大量攻擊性極強的各類有機自由基，過氧化物自由基，會同·OH進一步參加反應，發生氧化分解，直至有機污染物得到氧化降解，達到去污、脫毒、殺菌、滅藻的目的。因此世界各國的水處理專家都在研究調動和生成羥基自由基·OH為核心的氧化技術。

以Fenton為代表的化學氧化法，以濕式氧化(AWO)和超臨界水氧化(SOWO)為代表的高溫高壓法，和近幾年成為研究熱點的光催化

氧化，已成為全世界研究羥基自由基·OH調動和生成技術的三大主流。然而盡管國內外專家用大量的人力，物力研究各種均相或非均相催化劑來提高羥基氧化的實用性，但由于上述技術調動羥基的基本原理有必然的局限，不能在反應條件等制約因素上獲得突破，如：化學氧化法需要定量比例的加入化學試劑，濕式氧化(AWO)和超臨界水氧化(SOWO)需要高溫高壓，其設備制造對耐溫耐壓及高溫高壓條件下的耐腐蝕有苛刻的要求，光催化氧化必須要有獨特的光源。而高濃度水的透肖率顯然會影響反應效果。

發明內容

本發明的目的在于針對已有技術存在的缺陷，提供一種常常壓催化氧化污水處理反應池和組合裝置，使用安全，實現對高濃度難降解除廢水進行處理，占地少，造價低，營運成本低和用途廣。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種常溫常壓催化氧化污水處理反應池，包括帶進出水口的池體、插置于池體腔內的正負電極和池體下部的進氣口，具特征在于正負電極的材料配對組合為：石墨-鐵組合，或不銹鋼-鐵組合，或鐵-鋁組合，或有鈦基材鍍稀有元素-不銹鋼組合；池體腔內填充復合催化劑；池體(3)內設有布氣系統。

上述的復合催化劑是由活性碳浸漬稀是金屬溶液后再以高溫焙燒而成的帶稀貴金屬的活性碳。

上述的稀貴金屬溶液為硝酸銀或硫酸錳等，根據廢水的性質配制。

上述的布氣系統是：所述的池體內腔底部設有曝氣管接通所述的進氣口，在曝氣管上方，位于池體的下部，設有過濾板，過濾板上均布安裝產生小氣泡的濾頭。

上述的池體兩側內壁有對應的電極插槽，使正負電極垂直平行相間插置于池體中。

一種常溫常壓催化氧化污水處理組合裝置，包括上述的常溫常壓催化氧化污水處理反應池，其特征在于有多個常溫常壓催化氧化污水處理反應池，以其前一反應池的出水口連接后一反應池的進水口的方式進行串連構成；或者以前面多個反應池的出水口連接后面多個反應池的進水口的方式進行并連構成；或者以所述串連和并連結合的混合式連接構成。

工作原理如下：

反應池中填充復合催化劑，復合催化劑是帶稀貴金屬的活性碳顆粒，活性碳是一種接觸電阻大的導電性粒子電極，它不但增加了電極的面積，還縮短了反應物的電子轉移過程。由于該活性碳是載有催化劑的反應體，當廢水進入反應池時，活性碳就對廢水中的污染有機物開始吸附，飽和，同時在電場和氣體的作用下，不斷地產生吸附-飽和-脫附，實現催化氧化過程。

布氣系統工作時，將氣體均勻地分布到工作電極上，此時溶解的氧氣和陽極產生的氧氣在陰極還原生成氧化性極強的H₂O₂和·OH羥基自由基。在產生羥基自由基·OH的過程中在復合催化劑的作用下，帶稀貴金屬活性碳粒子電極磁場的不平衡產生了大量的自由基鏈式反應，并產生大量破壞性極強的自由基。O、H、O^-₂HO₂^-、+O₃^-等。

羥基自由基·OH與廢水中各類有機物的反應基本上可歸結為三大類：1、羥基取代反應。?2、脫氫反應。3、電子轉移反應。