[實用新型]一種用于垃圾滲濾液處理的多級圓柱形電化學裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202320240091.0
• 申請日: 2023-02-17
• 公開（公告）號: CN219603328U
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳東雷;吳瀟隆;徐新華;談夢宇;張舒遲
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/28;B01D53/18;C02F103/06;C02F101/30
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本實用新型公開了一種用于垃圾滲濾液處理的多級圓柱形電化學裝置，屬于污水處理領(lǐng)域。裝置包括供電系統(tǒng)、電化學反應(yīng)裝置、水質(zhì)監(jiān)測裝置、自動調(diào)控系統(tǒng)和尾氣吸收裝置；電化學反應(yīng)裝置的內(nèi)柱為陰極，外環(huán)為三種電極材料密封連接而成的陽極，通過布設(shè)導流板，使得廢水依次流經(jīng)三級電化學反應(yīng)池。本實用新型針對垃圾滲濾液中存在的氮污染物及難降解有機物，通過多級電催化氧化在一個反應(yīng)裝置中，分步實現(xiàn)高效脫氮除碳，兼顧尾氣吸收與能源回收，具有占地面積小、污染物降解針對性強、二次污染小、自動化程度高等優(yōu)點，與傳統(tǒng)電化學工藝相比，能降低運行能耗、提高電流效率、促進能源回收。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種用于垃圾滲濾液處理的多級圓柱形電化學裝置。

背景技術(shù)

隨著全球人口快速增長和消費需求不斷提高，我國垃圾產(chǎn)量持續(xù)增長，填埋法因其技術(shù)可靠、操作簡單、成本低廉，廣泛應(yīng)用于垃圾處理領(lǐng)域。而在垃圾壓榨破碎以及填埋過程中，均會產(chǎn)生成分復雜、含鹽量高及可生化性差的垃圾滲濾液。然而，針對垃圾滲濾液這種高濃度有機廢水，現(xiàn)有的水處理技術(shù)往往因操作條件苛刻、運行成本高昂等原因難以滿足處理需求。近幾十年中，電化學技術(shù)因具有操作條件溫和、占地面積小、處理能力強等優(yōu)點在工業(yè)水處理領(lǐng)域表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景，然而電流效率低、運行能耗高、污染物降解選擇性差等問題限制其工程應(yīng)用。因此，在電化學技術(shù)中如何提高污染物降解選擇性、精準調(diào)控電流密度、降低運行能耗至關(guān)重要。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，并提供一種用于垃圾滲濾液處理的多級圓柱形電化學裝置。本實用新型采用三種不同材料的陽極分步去除垃圾滲濾液中的氮及難降解有機污染物，并通過水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)實時調(diào)控電流密度，實現(xiàn)污染物降解的精準調(diào)控，從而提高電流效率、降低運行能耗。

本實用新型所采用的具體技術(shù)方案如下：

本實用新型提供了一種用于垃圾滲濾液處理的多級圓柱形電化學裝置，包括電化學反應(yīng)裝置、供電系統(tǒng)、水質(zhì)在線監(jiān)測裝置、自動調(diào)控系統(tǒng)和尾氣吸收裝置；

所述電化學反應(yīng)裝置為通過絕緣外殼構(gòu)成的密封結(jié)構(gòu)，包括位于內(nèi)部上方的氣體區(qū)和位于內(nèi)部下方的陰極內(nèi)柱和陽極外環(huán)，陰極內(nèi)柱和陽極外環(huán)同軸間隔套設(shè)且兩者之間構(gòu)成橫截面為環(huán)形的反應(yīng)區(qū)；所述反應(yīng)區(qū)通過豎直設(shè)置的三個導流板均勻分為橫截面相同的三級柱形電化學反應(yīng)池，使廢水能依次流經(jīng)第一級電化學反應(yīng)池、第二級電化學反應(yīng)池和第三級電化學反應(yīng)池；每級電化學反應(yīng)池的陽極外環(huán)材料均不相同，陰極內(nèi)柱和陽極外環(huán)分別以單獨受控的形式與供電系統(tǒng)相連；第一級電化學反應(yīng)池上部的進水區(qū)設(shè)有進水口，第三級電化學反應(yīng)池底部的出水區(qū)設(shè)有出水口，水流流向于三級電化學反應(yīng)池中依次為由上至下、由下至上和由上至下；所述第一級電化學反應(yīng)池的反應(yīng)區(qū)中設(shè)有若干粒子填料，以構(gòu)成三維電化學反應(yīng)池；所述水質(zhì)在線監(jiān)測裝置用于在線檢測和實時讀取三級電化學反應(yīng)池內(nèi)的污水水質(zhì)指標；所述自動調(diào)控系統(tǒng)分別與電化學反應(yīng)裝置和水質(zhì)在線監(jiān)測裝置相連，能根據(jù)水質(zhì)在線監(jiān)測裝置的實時數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)電化學反應(yīng)裝置中廢水的電導率與施加的電流大小；所述尾氣吸收裝置底部通過排氣管與電化學反應(yīng)裝置的氣體區(qū)相連，用于凈化吸收電化學反應(yīng)裝置中產(chǎn)生的酸性有毒尾氣，并收集副反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣。

作為優(yōu)選，所述第一級電化學反應(yīng)池的上部進水區(qū)與下部反應(yīng)區(qū)之間、第三級電化學反應(yīng)池的上部反應(yīng)區(qū)與下部出水區(qū)之間均設(shè)有能覆蓋所在電化學反應(yīng)池橫截面的水平多孔擋板；所述第一級電化學反應(yīng)池和第二級電化學反應(yīng)池的底部相連通；所述第一級電化學反應(yīng)池的反應(yīng)區(qū)中由上至下間隔設(shè)有若干可拆卸式的絕緣網(wǎng)板，絕緣網(wǎng)板的孔隙尺寸小于粒子填料的尺寸；所述第二級電化學反應(yīng)池和第三級電化學反應(yīng)池之間導流板上部的水平高度低于其余兩個導流板，且第一級電化學反應(yīng)池和第二級電化學反應(yīng)池之間導流板下部的水平高度高于其余兩個導流板以構(gòu)成水流通道。

作為優(yōu)選，所述第一級電化學反應(yīng)池底部設(shè)有均勻分布并與外部曝氣機相連的曝氣管道，曝氣管道上設(shè)有若干擾動第一級電化學反應(yīng)池中粒子填料的曝氣支管。