[發(fā)明專利]基于電磁場耦合光電芬頓有機(jī)廢水處理裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810317472.8
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108545812A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高秋紅
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山市萬善環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C02F1/48
• 分類號: C02F1/48;C02F1/32;C02F1/469;C02F1/72;C02F9/12;C02F101/30
• 代理公司: 深圳市精英專利事務(wù)所 44242
• 代理人: 馮筠

本發(fā)明屬于有機(jī)廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及基于電磁場耦合光電芬頓有機(jī)廢水處理裝置，包括廢水池、水泵、過濾器、反應(yīng)液儲器、芬頓反應(yīng)器、中和池、沉淀池、凈水池，其中芬頓反應(yīng)器又包括紫外燈、電極、螺線圈、直流電壓調(diào)節(jié)器、鼓風(fēng)機(jī)、進(jìn)氣管、均風(fēng)板、排氣口、進(jìn)水口、出水口。該裝置利用電磁場、光催化和電芬頓相互協(xié)作，電磁場產(chǎn)生可調(diào)節(jié)強(qiáng)度的磁場，使鐵離子等帶電離子發(fā)生運(yùn)動，均勻分布，避免聚集；電芬頓，在陰極板上設(shè)有空氣或氧氣的通氣孔，陰極板在電流的作用下，與通入的氧生成過氧化氫，無需額外添加過氧化氫，提高了過氧化氫的產(chǎn)生效率；另外，光催化反應(yīng)亦產(chǎn)生大量羥基自由基，進(jìn)一步提高了有機(jī)廢水處理效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及基于電磁場耦合光電芬頓有機(jī)廢水處理裝置。

背景技術(shù)

目前應(yīng)用于處理環(huán)境廢水的方法是傳統(tǒng)的處理方法，包括物理處理方法和化學(xué)處理方法。然而這些方法對于有毒性的、難降解污染物的處理效果是不明顯的，像是絲制品、噴涂過程、印染業(yè)和食品工藝中大量使用的合成染料。而且在使用過程中，這些有毒的染料，在氧化、羥基化或是其他化學(xué)反應(yīng)作用下，還會形成一些副產(chǎn)物，也對生態(tài)和人類的健康造成了威脅，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。

芬頓法是無機(jī)化學(xué)反應(yīng)，利用過氧化氫(H₂O₂)與二價鐵離子Fe的混合溶液將很多已知的有機(jī)化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無機(jī)態(tài)。反應(yīng)具有去除難降解有機(jī)污染物的高能力，在印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢水、二苯胺廢水等廢水處理中有很廣泛的應(yīng)用，但也存在許多不足：一方面廢水中需要投加大量的過氧化氫，成本高昂；一方面反應(yīng)器中鐵屑容易板結(jié)，出水鐵離子含量很高，色度較深。

電芬頓法也是由H2O2和Fe2+反應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的·OH。其中H2O2的電化學(xué)產(chǎn)生是通過在陰極充氧或曝氣的條件下，發(fā)生氧氣的還原生成的，而Fe2+也可以通過陰極的還原反應(yīng)得到，反應(yīng)體系可自身產(chǎn)生H2O2，就不需要外加H2O2，減小了成本，簡化了操作。

光催化反應(yīng)是二氧化鈦受到光線(紫外線)的照射，將從表面飛出電子(-)，同時生成可氧化性很強(qiáng)的空穴(+)。電子和空穴分別將空氣中的氧氣和水反應(yīng)，在二氧化鈦表面生成O和OH-(羥基)。兩者都具有非常強(qiáng)的分解能力，能夠?qū)⒈砻娴奈畚锓纸狻Ｓ袡C(jī)物被分解以后，變成二氧化碳和水。

電磁場是閉合電路中產(chǎn)生電流，電流通過導(dǎo)體時在導(dǎo)體(即電流)周圍產(chǎn)生一定范圍大小的磁場，電磁場有強(qiáng)有弱，其磁場強(qiáng)度大小與電流的大小有關(guān)，一定條件下，電流越大，電流的磁場就越大，在電磁場中帶電離子或磁性物質(zhì)的運(yùn)動均會受其影響，可使其在空間分布上更均勻。

將上述技術(shù)有效結(jié)合，用以有機(jī)廢水處理，可彌補(bǔ)單獨(dú)技術(shù)在有機(jī)廢水處理方面的缺陷，可極大提高有機(jī)廢水的處理效率，對解決困擾工業(yè)有機(jī)廢水處理的大難題，勢必前進(jìn)了一大步，因此，為填補(bǔ)市場空白，利用上述結(jié)合技術(shù)設(shè)備的開發(fā)勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述的問題，本發(fā)明提供了基于電磁場耦合光電芬頓有機(jī)廢水處理裝置，該裝置利用電磁場、光催化和電芬頓相互協(xié)作，電磁場產(chǎn)生可調(diào)節(jié)強(qiáng)度的磁場，使鐵離子等帶電離子發(fā)生運(yùn)動，均勻分布，避免聚集反應(yīng)；電芬頓，在陰極板上設(shè)有空氣或氧氣的通氣孔，陰極板在電流的作用下，與通入的氧反應(yīng)生成過氧化氫，無需額外添加過氧化氫，同時提高了過氧化氫的產(chǎn)生效率；另外，光催化反應(yīng)亦產(chǎn)生大量羥基自由基，進(jìn)一步提高了有機(jī)廢水處理效率。

為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

基于電磁場耦合光電芬頓有機(jī)廢水處理裝置，包括廢水池、水泵、過濾器、反應(yīng)液儲器、芬頓反應(yīng)器、中和池、沉淀池、凈水池，其中芬頓反應(yīng)器又包括紫外燈、電極、螺線圈、直流電壓調(diào)節(jié)器、鼓風(fēng)機(jī)、進(jìn)氣管、均風(fēng)板、排氣口、進(jìn)水口、出水口。