[發明專利]一種三維電催化氧化污水處理裝置及污水處理方法

在審

• 申請號: 201911025868.6
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110606531A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 仇智;柏永生;師路遠;常江;王佳偉;白宇;蔣勇
• 申請（專利權）人: 北京城市排水集團有限責任公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/72;C02F101/16
• 代理公司: 11614 北京思創大成知識產權代理有限公司
• 代理人: 高爽

1.一種三維電催化氧化污水處理裝置，其特征在于，該三維電催化氧化污水處理裝置包括：

進水區(1)、三維電催化氧化主體裝置(2)、中間水區(4)、出水區(3)、脈沖電源(5)、進水管(6)、格柵(9)、布水區(13)、出水管(16)、折流板(17)、十字布水管(18)；

所述進水區(1)、中間水區(4)、出水區(3)依次設置于三維電催化氧化污水處理裝置的一側，并通過折流板(17)控制水流方向；所述三維電催化氧化主體裝置(2)設置于三維電催化氧化污水處理裝置的另一側；

所述脈沖電源(5)連接所述三維電催化氧化主體裝置(2)；

所述進水管(6)與所述進水區(1)連接，所述格柵(9)設置于所述進水區(1)的入水口處；

所述出水區(3)和所述出水管(16)連接；

所述三維電催化氧化主體裝置(2)包括多個陽極板(10)、多個陰極板(12)和多個三維粒子電極模塊(11)，所述陽極板(10)和所述陰極板(12)交替分布，所述三維粒子電極模塊(11)設置于所述陽極板(10)和所述陰極板(12)之間；

所述三維粒子電極模塊(11)為具有多個孔的板材，孔內部填充負載催化劑的粒子填料，用于污水的催化氧化；

所述三維電催化氧化主體裝置(2)底部設置有布水區(13)，布水區(13)內設置有十字布水管(18)；

所述布水區(13)上部設置具有多個穿孔的承托板(14)，用于承托三維電催化氧化主體裝置(2)。

2.根據權利要求1所述的三維電催化氧化污水處理裝置，其中，

所述陽極板(10)為貴金屬絲編織的網狀結構，所述貴金屬絲選自釕絲、銥絲和鉑絲中的至少一種；

所述貴金屬絲編織的網狀結構的孔徑直徑為0.8-1.2cm。

3.根據權利要求1所述的三維電催化氧化污水處理裝置，其中，所述陰極板(12)的材質為鈦網或穿孔不銹鋼。

4.根據權利要求1所述的三維電催化氧化污水處理裝置，其中，

所述三維粒子電極模塊(11)中粒子材料的填充比為50-100％；

所述粒子材料的粒徑為4-6mm。

5.根據權利要求1所述的三維電催化氧化污水處理裝置，其中，

所述催化劑包括稀土元素和光催化組分；

所述稀土元素選自鑭、鈰、銪、釓、鏑中的至少一種；

所述光催化組分選自TiO₂、SnO₂、Co₃O₄和V₂O₅中的至少一種；

所述粒子材料選自顆粒活性炭、沸石和陶瓷環中的至少一種。

6.根據權利要求5所述的三維電催化氧化污水處理裝置，其中，所述粒子材料的制備方法包括：

將稀土元素、光催化組分、粒子材料混合均勻，置于高溫管式爐內，在惰性氣體的保護下，350-550℃下焙燒2-8h，除去水分，得到所述負載催化劑的粒子填料。

7.根據權利要求5所述的三維電催化氧化污水處理裝置，其中，相對于所述負載催化劑的粒子填料，各組分的含量為：

粒子材料50-55wt％，催化劑25-40wt％，粘合劑10-20wt％；

所述催化劑中，所述稀土元素和所述光催化組分的質量比為20-30：10-15。

8.根據權利要求1所述的三維電催化氧化污水處理裝置，其中，所述三維電催化氧化污水處理裝置還包括環形曝氣管(19)，設置在十字布水管(18)上方。

9.根據權利要求1所述的三維電催化氧化污水處理裝置，其中，所述三維電催化氧化污水處理裝置還包括放空管(20)，與所述三維電催化氧化主體裝置(2)連接。

10.一種污水處理方法，其特征在于，利用權利要求1-9中任意一項所述的三維電催化氧化污水處理裝置，將所述污水經過進水區(1)的格柵(9)、布水區(13)、三維電催化氧化主體裝置(2)、出水區(3)；污水在出水區(3)通過折流板(17)，底部進入中間水區(4)，再從上部經折流板(17)流回進水區(1)；重復上述步驟。