[發明專利]一種污水有機物及重金屬離子降解裝置及其污水降解方法

有效

• 申請號: 201811344801.4
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109160645B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 王昊;全炳旭;楊舒暢;鐘卉元;劉曉
• 申請（專利權）人: 華北理工大學
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F101/20;C02F101/30
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

本發明涉及污水處理技術領域，尤其涉及一種污水有機物及重金屬離子降解裝置及其污水降解方法。本發明的污水有機物及重金屬離子降解裝置包括串聯的第一反應室以及第二反應室，其中：第一反應室為酸室，第二反應室為堿室。本發明的上述污水有機物及重金屬離子降解裝置的污水降解方法，包括裝置連接、污水注入酸室、酸室反應、污水排入堿室、堿室反應、污水排出、沉積物吸出。本發明的污水有機物及重金屬離子降解裝置，利用陽極的強氧化性，高效地氧化分解難降解有機物，甚至實現有機物的完全礦化，同時利用陰陽極板間的電荷吸引作用及堿性環境對重金屬離子的沉降效果，實現重金屬離子的去除和富集。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，尤其涉及一種污水有機物及重金屬離子降解裝置及其污水降解方法。

背景技術

近年來，污水處理的新技術不斷得到發展與創新，活性污泥法及膜技術的應用已經廣泛出現在大中城市的污水處理廠中，但仍有部分難降解有機物和重金屬離子無法去除，而這兩者的存在無疑對水環境有著潛移默化的影響。難降解有機物以溶解性有機物為例，其占污水廠出水的總化學需氧量的85％-90％，其所包含的苯環、羧基、酚羥基等基團可與水體中營養元素、痕量金屬或者疏水性有機物發生作用，從而導致水體中有毒物質形成或遷移擴張。這些難降解有機物的常規降解方法主要是活性炭吸附、膜分離技術、離子交換樹脂吸附等，但這些方法僅僅是表觀去除，仍存在二次污染的風險。重金屬離子更是水體中一類重要的高污染物質，它們多以溶解態和懸浮態的形式存在，其污染效果具有較強的隱蔽性、持續性、復雜性和難降解性等。重金屬廢水的常見處理方法主要以沉淀法、吸附法、離子交換等為主，其中沉淀法以簡單、廉價的優勢受到最廣泛應用，但反應過程中通常生成其他副產物使得出水硬度偏高，且容易造成二次污染。故而，很有必要研究一種新型的污水處理裝置及方法，來克服上述處理方法所存在的弊端。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種污水有機物及重金屬離子降解裝置，利用陽極的強氧化性，高效地氧化分解難降解有機物，甚至實現有機物的完全礦化，同時利用陰陽極板間的電荷吸引作用及堿性環境對重金屬離子的沉降效果，實現重金屬離子的去除和富集；本發明的另一個目的在于提供一種上述污水有機物及重金屬離子降解裝置的污水降解方法，嚴格控制降解過程參數，保證有機物和重金屬離子的降解效果。

為了實現上述目的，本發明提供了一種污水有機物及重金屬離子降解裝置，包括串聯的第一反應室以及第二反應室，其中：第一反應室為酸室，第二反應室為堿室；第一反應室的頂蓋設置有第一進水口、第一加藥孔，內部布置有若干第一陰極板、若干第一陽極板、以及一個第一刷體，底部設置有第一排水口；第二反應室的頂蓋設置有第二進水口、第二加藥孔，內部布置有若干第二陰極板、若干第二陽極板、以及一個第二刷體，底部設置有第二排水口；若干第一陰極板與若干第一陽極板圍繞第一刷體間隔布置且通過并聯方式同第一直流穩壓電源連接；若干第二陰極板與若干第二陽極板圍繞第二刷體間隔布置且通過并聯方式同第二直流穩壓電源連接；第一排水口通過管路與第二進水口連通。

進一步的，第一反應室與第二反應室的外殼體均為筒體。

進一步的，第一陰極板、第一陽極板、第一刷體均固定在第一反應室的頂蓋上；第一刷體為圓柱刷體；若干第一陰極板的數量為三個，且為直徑不等的環形柱體；第一陽極板的數量為兩個，且為直徑不等的環狀柱體；若干第一陰極板與若干第一陽極板以第一刷體為中心同軸間隔布置，且第一刷體外圍首先布置第一陰極板；第二陰極板、第二陽極板、第二刷體均固定在第二反應室的頂蓋上；第二刷體為圓柱刷體；若干第二陰極板的數量為三個，且為直徑不等的環形柱體；第二陽極板的數量為兩個，且為直徑不等的環狀柱體；若干第二陰極板與若干第二陽極板以第二刷體為中心同軸間隔布置，且第二刷體外圍首先布置第二陰極板。

進一步的，第一反應室的底部設置有用于第一反應室內污水攪拌的第一混流攪拌裝置，第一混流攪拌裝置的攪拌部由下向上豎直伸入第一反應室且位于第一陰極板與第一陽極板的下方；第二反應室的底部設置有用于第二反應室內污水攪拌的第二混流攪拌裝置，第二混流攪拌裝置的攪拌部由下向上豎直伸入第二反應室且位于第二陰極板與第二陽極板的下方。