[發(fā)明專利]一種有機(jī)廢水深度降解反應(yīng)裝置及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110688376.6
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113336373B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏伊靜;馮華軍;葉玲;馬香娟;代吉華;嚴(yán)燕
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工商大學(xué)
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F101/30
• 代理公司: 北京精金石知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11470
• 代理人: 楊蘭蘭

本發(fā)明涉及有機(jī)廢水降解領(lǐng)域，具體涉及一種基于循環(huán)流化床的三維電極?臭氧氧化?電催化膜耦合的廢水處理裝置及工藝。所述流化床反應(yīng)池內(nèi)部包括漏斗形內(nèi)構(gòu)件、錐臺、纖維過濾球、氣液分布板、三個同軸的內(nèi)、中、外筒；其中內(nèi)筒為電催化膜組件，中筒為氣體擴(kuò)散電極，外筒為不銹鋼網(wǎng)；在中筒和外筒、中筒和內(nèi)筒之間填充粒子電極；所述中筒連接負(fù)極，內(nèi)筒和外筒連接正極；有機(jī)廢水經(jīng)過本發(fā)明的流化床反應(yīng)器，傳質(zhì)性能好，O₃和O₂的利用率高，大大提高了污染物的礦化效率及深度降解作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)廢水降解領(lǐng)域，具體涉及一種基于循環(huán)流化床的三維電極-臭氧氧化-電催化膜耦合的廢水處理裝置及工藝。

背景技術(shù)

廢水處理廠廢水中存在的有機(jī)污染物對生態(tài)環(huán)境和公共健康構(gòu)成了風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)榇罅坑袡C(jī)污染物在排放到自然水生系統(tǒng)和飲用水處理廠之前，沒有被傳統(tǒng)的生物廢水處理系統(tǒng)有效去除。為了減少有機(jī)污染物的排放，必須對廢水進(jìn)行合理有效的處理。目前，針對廢水中有機(jī)污染物常用的處理方法有膜技術(shù)、吸附技術(shù)、高級氧化技術(shù)和光催化技術(shù)等。

高級氧化技術(shù)是上世紀(jì)末出現(xiàn)的廢水治理和水處理的主要環(huán)保技術(shù)之一，包括電催化氧化、臭氧氧化、芬頓氧化和聲化學(xué)氧化等。其中電催化和臭氧的聯(lián)合使用促進(jìn)了污染物的完全降解，由于其眾多優(yōu)點(diǎn)，比如氧化速度快、礦化好和接觸時間短，已經(jīng)引起了越來越多的關(guān)注。

現(xiàn)有的電催化-臭氧耦合反應(yīng)器結(jié)構(gòu)存在傳質(zhì)問題，其O₃利用率和H₂O₂生成率仍然較低。其實(shí)O₃與污染物或H₂O₂的反應(yīng)效能受限于O₃在反應(yīng)器內(nèi)的溶解率、停留時間(HRT)、氣液傳質(zhì)等流體力學(xué)行為。

中國發(fā)明專利CN111825200A公開了一種用于高濃度難生物降解有機(jī)廢水處理的臭氧催化流化床裝置與方法，具體涉及一種復(fù)極性三電極糊合技術(shù)，通過以γ-A1₂O₃為載體負(fù)載MnO₂、CuO、Fe₂O₃等常見金屬氧化物中的一種或幾種共同作為復(fù)極性粒子電極，并與以普通導(dǎo)電炭纖維炭氈為陰極和陽極，組成復(fù)極性三電極耦合反應(yīng)器，輔以臭氧強(qiáng)化催化氧化，最后經(jīng)由中空纖維分離膜出水，實(shí)現(xiàn)難生物降解廢水有機(jī)污染物的高效降解并提升廢水的可生化性。但是其O₃利用率和H₂O₂生成率依然較低，有機(jī)廢水的處理率及效率有待進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型的三維電極-臭氧氧化-電催化膜耦合的流化床反應(yīng)器。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于內(nèi)循環(huán)流化床的有機(jī)廢水深度降解反應(yīng)裝置，包括流化床反應(yīng)池；

所述流化床反應(yīng)池為筒狀內(nèi)循環(huán)流化床反應(yīng)池，內(nèi)部包括漏斗形內(nèi)構(gòu)件、錐臺、纖維過濾球、氣液分布板、三個同軸的內(nèi)筒、中筒和外筒；

所述內(nèi)筒、中筒、外筒由內(nèi)至外依次套疊；其中內(nèi)筒為電催化膜組件，中筒為氣體擴(kuò)散電極，外筒為不銹鋼網(wǎng)；中筒和外筒之間構(gòu)成腔室Ⅰ，中筒和內(nèi)筒之間構(gòu)成腔室Ⅱ，腔室Ⅰ和腔室Ⅱ內(nèi)填充粒子電極；所述中筒連接負(fù)極，內(nèi)筒和外筒連接正極；中筒和外筒等高；內(nèi)筒、中筒、外筒的頂部等高，中筒和外筒的底部低于內(nèi)筒1～3cm；外筒靠近反應(yīng)器外壁；

所述纖維素過濾球設(shè)置在流化床反應(yīng)池的底部，所述氣液分布板置于纖維素過濾球的頂部，所述三個內(nèi)筒、中筒和外筒設(shè)置在氣液分布板的頂部，有機(jī)廢水的流向?yàn)橐来谓?jīng)過纖維素過濾球、氣液分布板后進(jìn)入腔室Ⅰ、腔室Ⅱ，然后流經(jīng)腔室最后流經(jīng)內(nèi)筒出水；