[發(fā)明專利]一種難降解有機(jī)廢水協(xié)同處理裝置及其方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201610000707.1
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105502772A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 毛哲林;宋二喜;姜建清
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州科瑞特環(huán)境技術(shù)有限公司
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種難降解有機(jī)廢水協(xié)同處理裝置，其特征在于，由微波廢水處理單元和超聲波協(xié)同電催化氧化處理單元兩部分串聯(lián)組成；所述的微波廢水處理單元由進(jìn)水管道(1)、控制閥(2)、微波反應(yīng)器殼體(3)、微波發(fā)生器(4)、波導(dǎo)管總管(5)、波導(dǎo)管支管(6)、微波反應(yīng)器(7)、反應(yīng)室隔板(8)、導(dǎo)水口(9)、諧振腔(10)、一級出水管(11)組成；所述的進(jìn)水管道(1)與微波反應(yīng)器(7)直接連通，且中間設(shè)置控制閥(2)；所述的微波反應(yīng)器(7)為不銹鋼長方體構(gòu)造，內(nèi)部通過反應(yīng)室隔板(8)將整個腔室分隔成若干諧振腔(10)；所述的反應(yīng)室隔板(8)通過設(shè)置導(dǎo)水口(9)來實現(xiàn)廢水的流動，相鄰室隔板的導(dǎo)水口(9)采用上下交錯的方式；所述的微波發(fā)生器(4)置于微波反應(yīng)器(7)的兩端；所述的波導(dǎo)管總管(5)與微波發(fā)生器(4)相連，且設(shè)置有波導(dǎo)管支管(6)；所述的一級出水管(11)與微波反應(yīng)器(7)末端相連；所述的超聲波協(xié)同電催化氧化處理單元由U-BDD反應(yīng)器(12)、法蘭(13)、超聲波發(fā)生裝置(14)、極板固定基座(15)、BDD膜電極(16)、陰極(17)、回流管(18)、二級出水管(19)、極板間固定插槽(20)和側(cè)壁極板固定插槽(21)組成；所述的U-BDD反應(yīng)器(12)在橫向(即水流方向)上設(shè)置若干組電極對，每一組電極對由作為陽極的BDD膜電極(16)和陰極(17)構(gòu)成，在縱向方向上(即水流垂直方向)，U-BDD反應(yīng)器采用若干組電極對并行排列方式進(jìn)行設(shè)置；所述的BDD膜電極(16)和陰極(17)通過極板固定基座(15)固定；所述的回流管(18)將微波反應(yīng)器(7)前端和U-BDD反應(yīng)器(12)末端相連。

2.如權(quán)利要求1所述的一種難降解有機(jī)廢水協(xié)同處理裝置，其特征在于，所述的BDD膜電極(16)采用矩形板狀雙面鍍摻硼金剛石膜電極。

3.如權(quán)利要求1所述的一種難降解有機(jī)廢水協(xié)同處理裝置，其特征在于，所述的超聲波發(fā)生裝置(14)由超聲波發(fā)生器(1401)、超聲波換能器(1402)以及超聲波傳導(dǎo)裝置(1403)組成，超聲波傳導(dǎo)裝置(1403)設(shè)置于一對BDD膜電極(16)和陰極(16)之間。

4.一種使用如權(quán)利要求1所述難降解有機(jī)廢水協(xié)同處理裝置進(jìn)行難降解有機(jī)廢水協(xié)同處理的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)待處理廢水經(jīng)收集和前端預(yù)處理后，廢水通過進(jìn)水管道(1)首先進(jìn)入到微波反應(yīng)器(7)，微波發(fā)生器(4)產(chǎn)生的微波在波導(dǎo)管總管(5)的傳輸過程中進(jìn)入到波導(dǎo)管分管(6)，然后進(jìn)與廢水發(fā)生接觸，通過多級諧振腔(10)以及導(dǎo)水口(9)的上下設(shè)置，廢水在流動的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)微波處理廢水與未處理廢水的混合均勻，形成均質(zhì)化的出水水質(zhì)；

2)經(jīng)步驟1)處理后廢水隨后進(jìn)入到超聲波協(xié)同電催化氧化處理單元，在超聲波與基于BDD膜電極(16)的電催化氧化協(xié)同作用下進(jìn)行二級處理；

超聲波作用過程中，一當(dāng)面，因氣泡迅速崩潰而產(chǎn)生的瞬時高溫、高壓，使氣泡內(nèi)水分子斷裂為.H、.OH、.HO₂和H₂O₂等強(qiáng)氧化自由基；

另一方面，由于沖擊波和微射流的作用，污染物質(zhì)可進(jìn)入氣泡內(nèi)直接進(jìn)行類似燃燒的化學(xué)反應(yīng)，且降解速率較大；

基于摻硼金剛石膜電極的電極板則在通電的情況下，借助BDD膜電極(16)的高電勢電位等優(yōu)勢，一方面在電極表面對污染物進(jìn)行直接的氧化反應(yīng)，另一方面，則能夠通過對水分子的電解來產(chǎn)生羥基自由基，通過羥基自由基對污染物質(zhì)進(jìn)行高效氧化；

廢水在由進(jìn)水端向出水端的流動過程中，得到了充分?jǐn)噭樱ＷC了廢水與電極板的接觸，同時對電極板起到一定的沖刷效果；超聲波在發(fā)揮污染物降解作用的同時，則對電極板表面起到了有效的“原位清洗”作用，保證了極板對電流的利用以及對廢水的處理；

由于產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性的自由基對反應(yīng)底物的無選擇性作用，從而實現(xiàn)了對廢水中污染物在一級微波處理的基礎(chǔ)上更深程度的降解，實現(xiàn)了廢水的深度處理效果；

3)經(jīng)步驟2)處理后的廢水，根據(jù)設(shè)備規(guī)格、廢水處理量、廢水處理深度等要求，可通過控制閥(2)和回流管(18)將處理廢水回流至微波廢水處理單元(亦可根據(jù)需要，實現(xiàn)廢水在U-BDD反應(yīng)器(12)內(nèi)的直接回流)進(jìn)行多次循環(huán)處理，保證最終的出水水質(zhì)；

4)經(jīng)步驟3)處理后的廢水，則可以根據(jù)需要進(jìn)行排放或者再利用。