[實(shí)用新型]一種太陽能供電的高鹽有機(jī)廢水處理裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620786427.3
• 申請日: 2016-07-22
• 公開（公告）號: CN206203945U
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 相艷;梁大為;盧善富
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/72;C02F1/469;H02S10/00
• 代理公司: 北京金恒聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所11324
• 代理人: 李強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種太陽能供電的高鹽有機(jī)廢水處理裝置，屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的水處理技術(shù)。

背景技術(shù)

高含鹽難降解有機(jī)廢水，如焦化、制革、造紙、化工、食品和氯堿工業(yè)的廢水及垃圾滲濾液，含有大量有毒害難降解有機(jī)污染物和無機(jī)鹽,如Cl^-,SO₄^2-,Na⁺,Ca²⁺等離子,若未經(jīng)處理或僅去除有機(jī)物，高鹽有機(jī)物廢水勢必會對水體生物、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水水質(zhì)產(chǎn)生極大的影響。在水資源日益緊張、含鹽廢水排放量日益增多，尋求經(jīng)濟(jì)、高效的高鹽有機(jī)廢水處理技術(shù)極為重要。

利用傳統(tǒng)的生化處理技術(shù)對高含鹽難降解有機(jī)廢水難以獲得滿意的處理效果。高鹽度有機(jī)廢水具有良好的電導(dǎo)率,因而采用電化學(xué)方法處理是一個合適的選擇。利用電化學(xué)氧化過程所產(chǎn)生的自由基(如羥基自由基)或生成的氧化劑(如次氯酸)，可有效氧化降解水中有機(jī)污染物。此外，廢水脫鹽是高鹽廢水回用的必不可少環(huán)節(jié)，含鹽量是工業(yè)廢水回用主要限定指標(biāo)之一，僅去除有機(jī)物不能滿足高含鹽有機(jī)廢水的回用與排放標(biāo)準(zhǔn)。多效蒸發(fā)和基于膜的滲透技術(shù)的脫鹽技術(shù)的高能耗限制其廣泛應(yīng)用。近年來發(fā)展的電容去離子(capacitive deionization，CDI)脫鹽是一種新型水處理脫鹽技術(shù)，具有高除鹽率、低能耗、無需化學(xué)再生及抗污染能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。電容去離子技術(shù)的工作原理是建立在雙電層電容理論之上，在電場作用下,溶液中的陽離子被吸附在負(fù)極表面,同時陰離子被吸附在正極表面,隨著離子不斷被吸附,溶液的離子濃度逐漸降低,從而實(shí)現(xiàn)溶液脫鹽。

但電化學(xué)技術(shù)的主要問題是需要耗費(fèi)大量電能，這成了制約相關(guān)技術(shù)開發(fā)的一個關(guān)鍵因素。此外，高含鹽難降解有機(jī)廢水的處理常常需要在野外進(jìn)行，現(xiàn)場往往并不具備電力供應(yīng)條件。再者，裝置的緊湊化、便攜化也是迫切的實(shí)際要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，提供了一種太陽能供電的高鹽有機(jī)廢水處理裝置，其特征在于包括：

至少一個電化學(xué)氧化電解槽，

電容去離子脫鹽裝置，

太陽能供電裝置，

其中，

每個所述電解槽包括電化學(xué)陽極、電化學(xué)陰極及槽體，

所述電容去離子脫鹽裝置包括至少一組電容去離子單元，

所述太陽能供電裝置用于向電解槽和電容去離子脫鹽裝置提供直流電力，作為電解槽和電容去離子脫鹽裝置的直流電源。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的太陽能供電的電化學(xué)氧化-電容去離子脫鹽耦合裝置圖。

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的“零極距”的固態(tài)電解質(zhì)電解槽裝置示意圖。

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的電容去離子裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明人通過深入研究認(rèn)識到，利用太陽能供電裝置為電容去離子(CDI)脫鹽裝置提供電力支持，并把廢水電氧化技術(shù)與電容去離子脫鹽技術(shù)聯(lián)用，即太陽能供電的電化學(xué)氧化-電容去離子脫鹽耦合技術(shù)，可同時實(shí)現(xiàn)對高鹽難降解有機(jī)廢水的有機(jī)物去除和脫鹽。本實(shí)用新型的該技術(shù)方案能夠大幅降低高鹽難降解有機(jī)廢水的處理成本、縮短處理時間以及減少二次污染，其尤其適用于缺乏電力供應(yīng)的現(xiàn)場環(huán)境，并在裝置的緊湊化和便攜化方面有了實(shí)質(zhì)的改進(jìn)。

本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計一種新型的低能耗的高鹽難降解有機(jī)廢水電化學(xué)處理裝置，解決難降解有機(jī)物的有效去除與脫鹽的同步處理問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的太陽能供電的高鹽有機(jī)廢水處理裝置包括廢水預(yù)處理裝置、一個或多個電化學(xué)氧化電解槽105、電容去離子裝置110和太陽能供電裝置103。太陽能供電裝置103作為電化學(xué)氧化電解槽和電容去離子脫鹽裝置的直流電源，其電力輸出端連接到電化學(xué)氧化電解槽105和電容去離子脫鹽裝置110，以提供電化學(xué)氧化電解槽105和電容去離子脫鹽裝置110的運(yùn)行所需的電力。

在一個具體實(shí)施例中，所述廢水預(yù)處理裝置是一個預(yù)處理水槽101，其用于處理水中不溶解性懸浮顆粒物，避免對后續(xù)處理裝置的污損；所述預(yù)處理裝置的進(jìn)水100是待處理廢水，所述預(yù)處理裝置的出水連通到電化學(xué)氧化電解槽105。在一個具體實(shí)施例中，集水槽101與電化學(xué)氧化電解槽105之間設(shè)置有第一水泵102，如圖1所示。