[實(shí)用新型]一種利用氣體擴(kuò)散電極的光電芬頓反應(yīng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220116931.4
• 申請(qǐng)日: 2012-03-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202499740U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王峰;鄧?yán)?/a>;劉景軍;李志林;吉靜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F1/461
• 分類(lèi)號(hào): C02F1/461
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種光電芬頓反應(yīng)裝置，尤其涉及一種利用氣體擴(kuò)散電極的新型光電芬頓反應(yīng)裝置，用于處理難降解有機(jī)廢水，屬于光電芬頓反應(yīng)裝置技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的光電芬頓反應(yīng)裝置一般只設(shè)有一級(jí)降解，為達(dá)到較高的降解率，不得不延長(zhǎng)廢水溶液在反應(yīng)容器中的逗留時(shí)間，而隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，溶液中會(huì)淤積大量的鐵泥，溶液顏色變深，不利于紫外光的充分照射。即便如此，降解效果依然不夠理想，且耗時(shí)長(zhǎng)，處理廢水效率低。

難降解有機(jī)廢水一直是困擾著工業(yè)廢水處理的一大難題。傳統(tǒng)方法在處理難降解有機(jī)廢水的過(guò)程中表現(xiàn)出降解能力不強(qiáng)，降解產(chǎn)物不夠徹底等缺點(diǎn)，難以達(dá)到排放要求。近年來(lái)，高級(jí)氧化技術(shù)(Advanced?Oxidation?Processes，AOPs)運(yùn)用在廢水處理中得到了廣泛關(guān)注并取得了很大進(jìn)展。高級(jí)氧化技術(shù)是運(yùn)用光照、電、聲、催化劑等，有時(shí)還與氧化劑結(jié)合，生成氧化性極強(qiáng)的自由基(如·OH)，將廢水中的大分子、難降解有機(jī)物氧化降解成無(wú)毒的小分子物質(zhì)，甚至完全礦化。

芬頓法是通過(guò)亞鐵與過(guò)氧化氫(H₂O₂)反應(yīng)生成羥基自由基(·OH)，其處理效率高、操作簡(jiǎn)便、環(huán)境兼容，是處理工業(yè)廢水的很好的一種方法。研究表明，將紫外光引入芬頓法中可大大提高羥基自由基(·OH)的生成效率和亞鐵離子的循環(huán)。利用氣體擴(kuò)散電極電生成過(guò)氧化氫，可避免過(guò)氧化氫運(yùn)輸轉(zhuǎn)移過(guò)程可能產(chǎn)生的危害，為實(shí)現(xiàn)廢水處理自動(dòng)化提供了有利條件，但傳統(tǒng)的單一芬頓反應(yīng)裝置處理廢水效率不高，制約了其廣泛應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種利用氣體擴(kuò)散電極的新型光電芬頓反應(yīng)裝置，通過(guò)氣體擴(kuò)散電極電生成過(guò)氧化氫(H₂O₂)，利用光電芬頓反應(yīng)聯(lián)合高效處理難降解有機(jī)廢水。通過(guò)三級(jí)梯形反應(yīng)裝置體系，使廢水降解更加徹底，克服單一芬頓反應(yīng)裝置降解率不高的缺陷。

本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案如下：

如圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種利用氣體擴(kuò)散電極的新型光電芬頓反應(yīng)裝置，包括三級(jí)位置依次降低的梯形光電芬頓反應(yīng)裝置，三級(jí)光電芬頓反應(yīng)裝置串聯(lián)，每一級(jí)光電芬頓反應(yīng)裝置包括光電芬頓反應(yīng)槽，由液室和氣室組成，液室和氣室由作為陰極的氣體擴(kuò)散電極介開(kāi)，氣室內(nèi)包括氧氣進(jìn)口管和氧氣出口管，液室內(nèi)包括陽(yáng)極板、介于氣體擴(kuò)散電極和陽(yáng)極板之間的由紫外燈玻璃罩罩著的紫外燈，第一級(jí)位置最高位置的光電芬頓反應(yīng)裝置在紫外燈和氣體擴(kuò)散電極之間還有一感應(yīng)鐵電極，同時(shí)液室有液體進(jìn)口管；在第三級(jí)最低位置的光電芬頓反應(yīng)裝置的液室內(nèi)還有液體出口管，三級(jí)光電芬頓反應(yīng)裝置液室通過(guò)流通管道進(jìn)行連通，實(shí)現(xiàn)三級(jí)光電芬頓反應(yīng)裝置的串聯(lián)。

本實(shí)用新型的光電芬頓反應(yīng)裝置，優(yōu)選每一級(jí)光電芬頓反應(yīng)裝置的氣室并行地位于液室的同一側(cè)面。

本實(shí)用新型的光電芬頓反應(yīng)裝置，優(yōu)選三級(jí)光電芬頓反應(yīng)裝置液室通過(guò)流通管道進(jìn)行連通時(shí)，流通管道的進(jìn)口位于液室的底部，出口位于上部。

工作時(shí)將紫外燈與紫外燈電源連接，氣體擴(kuò)散電極和陽(yáng)極分別同上電源。由感應(yīng)鐵電極2來(lái)提供亞鐵離子，三級(jí)光電芬頓反應(yīng)裝置均通過(guò)各自的氣體擴(kuò)散電極的電解反應(yīng)提供過(guò)氧化氫(H₂O₂)。

本實(shí)用新型的創(chuàng)新之處在于：三級(jí)梯形裝置各級(jí)之間有流通管道連接，廢水通過(guò)流通管道可自動(dòng)進(jìn)入下一級(jí)裝置，無(wú)需外加抽液泵，三級(jí)降解裝置使廢水降解更加充分徹底；并且降低了廢水處理時(shí)間，有效降低了能耗。

附圖說(shuō)明

圖1：本實(shí)用新型的平面示意圖；

圖2：圖1中A-A面的剖面圖；

圖中：

1-進(jìn)液口；2-感應(yīng)鐵電極；3-紫外燈；4-紫外燈電源；5-第一級(jí)光電芬頓反應(yīng)槽；6-流通管道；7-第二級(jí)光電芬頓反應(yīng)槽；8-紫外燈玻璃罩；9-第三級(jí)光電芬頓反應(yīng)槽；10-出液口；11-氧氣出口管；12-氧氣進(jìn)口管；13-氣室；14-液室；15-氣體擴(kuò)散電極；16-陽(yáng)極板。

具體實(shí)施方式