[發明專利]一種光電耦合一體化廢水處理系統及其處理方法

在審

• 申請號: 202010422568.8
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111453904A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 徐斌;李菊穎;何斐;孔德洋;汪龍眠;許雪婷;朱月明;彭福全;崔益斌
• 申請（專利權）人: 生態環境部南京環境科學研究所
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;C02F101/16
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 王磊

本發明公開了一種光電耦合一體化廢水處理系統及其處理方法，包括預處理裝置、三維電極催化氧化裝置、布水器、水質監測裝置、紫外光催化裝置。廢水從儲液池經過水泵流入砂濾裝置，過濾去除廢水中的膠體和懸浮物。三維電極催化氧化裝置包括兩個串聯的三維電極反應裝置，底部均設置布水器，粒子電極是負載了氧化銀和四氧化三鐵的球形氣凝膠。廢水引入到三維電極反應裝置中，紫外光催化裝置協同處理。光電耦合一體化廢水處理系統設置有粒子回收裝置，通過磁性吸附裝置回收失效的粒子電極，并進行再生活化。本發明系統操作方便，占地面積小，通過三維電極耦合光催化降解廢水性能穩定、高效，保證達標排放，粒子電極回收利用有助于降低成本。

技術領域

本發明屬于廢水處理技術領域，具體涉及一種光電耦合一體化廢水處理系統及其處理方法。

背景技術

焦化廢水含有大量難降解的多環芳香烴、苯系物、雜環類有機化合物，具有有機物濃度高、成分復雜、可生化性差等特點，是典型的難降解有機廢水。焦化廢水傳統的處理工藝是生物法，但因為廢水的可生化性差、毒性高，對微生物的沖擊負荷較大，所以常常要先進行預處理，常用的預處理方法有混凝、萃取、臭氧氧化等，這些方法存在占地面積大、投入高、易產生二次污染等缺點。而電化學氧化通過在外加電場作用下產生具有強氧化性的·OH自由基，可以有效去除廢水中的難降解有機物，具有降解效率高、操作簡便、環境相容性好等優點。新型的三維電極氧化技術通過在傳統的電化學反應器中填充粒子，通電后粒子填料被極化成一個個小型的微電極，有助于電子的轉移，有效地彌補了傳統電化學反應器的電極板間距大、有效比表面低、電流效率低等缺點。專利公開號CN201010109182.8公布了一種三維電極混凝組合深度處理焦化廢水的方法，該方法將廢水從調節池引入三維電極反應器中，最后引入到混凝沉淀池，其中采用活性炭作為粒子電極，可回收性能較差，而且占地面積較大，需要較大的投入。專利公開號CN201210415081.2公布了耦合式焦化廢水深度處理工藝及其設備，該專利公開的三維電極反應器采用無煙煤、陶粒、石英砂作為粒子電極，這三種材料孔隙率低、比表面積小，影響降解效果。專利公開號CN201020197273.7公布了焦化廢水再生回用的一體化組合裝置，由預處理、三維電極氧化反應器、膜生物反應器及反滲透裝置組成，該裝置處理成本高，占地面積大于一體化裝置，粒子電極難以回收利用。專利公開號CN201620331892.8公布了一種三維電極協同紫外光催化反應器，該專利中三維電極反應器為立方體狀，廢水處理存在“死角”效應，降解不完全，并且廢水降解無法保證達標排放。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種光電耦合一體化廢水處理系統及其處理方法。

為實現上述技術目的，本發明采取的技術方案為：

一種光電耦合一體化廢水處理系統，其中：包括儲液池，所述儲液池與砂濾裝置下端管道連接，所述砂濾裝置上端固定連接三維電極催化氧化裝置；

所述三維電極催化氧化裝置包含多級串聯的三維電極反應裝置，所述三維電極反應裝置底部設置有布水器，所述布水器上安裝有曝氣頭，所述三維電極反應裝置內部填充有粒子電極，所述三維電極反應裝置的外側壁上安裝有紫外光催化裝置，通過三維電極催化氧化裝置對廢水進行催化氧化；

所述三維電極反應裝置連接有多個外排出口和循環出口，所述外排出口和循環出口處均安裝有過濾裝置，所述外排出口均連接有水質監測裝置，所述循環出口管道連接儲液池，所述儲液池與砂濾裝置和三維電極催化氧化裝置之間安裝有多個閥門，所述儲液池與砂濾裝置之間設置有水泵。

為優化上述技術方案，采取的具體措施還包括：

進一步地，砂濾裝置上端還安裝有反沖洗裝置，所述反沖洗裝置內安裝十字穿孔曝氣管，所述砂濾裝置為上大下小的倒三角型，內部填料包括陶粒和石英砂。