[实用新型]一种电场臭氧复合催化氧化处理有机废水的装置

说明书

技术领域

本实用新型一种电场臭氧复合催化氧化处理有机废水的装置，属于太阳能利用、电催化和臭氧催化水处理技术领域。具体涉及太阳能发电-电催化氧化和臭氧催化氧化复合降解有机物废水的装置。

背景技术

随着化工、医药等工业的迅速发展，这些工业废水中难降解有机化合物种类成份复杂，毒性大，可生化性差，易在生物体内富集，对人体易产生致畸、致癌、致突变“三致”效应。近几十年来，由于工业废水引发的重大环境污染，已对生态平衡和人类居住环境造成了严重危害，因此高效水处理技术与装置开发成为人们研究的重点和热点。用常规的方法难以有效地处理难降解有机污染物，其处理效率和经济效益等问题尚未完全解决。

电催化氧化处理废水技术主要是利用阳极催化材料在阳极反应产生羟基自由基等活性粒子氧化降解有机物的一种高级氧化技术。这些强氧化粒子将难生化降解的较大分子有机物转化为小分子化合物，提高废水的可生化降解性，或被矿化为二氧化碳和水。该技术不需添加易二次污染的氧化剂，操作简单，环境相容性好，但电催化反应仅发生在电极表面附近极窄的区域内，降解效率低，电流效益低，能耗较高，阻碍了电催化法水处理技术的工业化推广应用。

臭氧氧化处理工业废水技术也引起了广泛关注，臭氧是氧化能力极强的、无二次污染的一种绿色氧化剂，它能使难降解的污染物的可生化性提高。但臭氧氧化是以直接氧化为主，具有很强的选择性，可将较大分子有机物转化为小分子有机物，其彻底矿化能力差，臭氧利用率不高，导致运行费用太高，无法实现工业化规模应用，臭氧的氧化特性决定了单独臭氧氧化技术有很大的局限性。臭氧氧化技术与其他技术联合使用以提高臭氧的利用率和分解速率，使臭氧氧化过程以间接氧化为主，提高臭氧技术的氧化降解效果。

目前电催化氧化处理废水和臭氧氧化处理废水的主要专利有：

公开号为中国专利CN101486499A公开了一种太阳能光电催化氧化水中有机物的装置，是直接利用太阳光中的紫外和可见光进行光催化以及利用恒电位外电源进行电催化处理有机废水装置，主要包括壳体、太阳能光催化阳极、碳材料阴极、钛基掺锑二氧化锡阳极、恒电位电源、折流挡板构成。中国专利申请号200910066213.3陈述了一种太阳能光电水处理装置，包括负载有光催化材料的电极对或三位电极及电解槽、蓄电池组、太阳能电池组件及相应控制器、紫外灯，该装置整合了光化学氧化和电化学氧化过程，二者产生加强和协同作用，可提高水处理效率。中国专利公开号CN101417835A公开了一种有机废水的臭氧/电化学一体化处理装置及方法，该装置直流电源和置于恒温水浴槽中的反应器，反应器底部设有连接臭氧发生器的曝气装置，反应器内设有与直流电源相连的阳极和阴极，该实用新型奖臭氧氧化法和电化学技术联用，可实现快速降解有机物污染物的目的。美国专利US6814840设计的用于废水处理的流化态电化学反应器采用多孔阳极降解处理有机废水。美国专利US6224744利用气体扩散电极处理污水，通过氧气在阴极形成H₂O₂氧化去除有机污染物。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种由太阳能供能的电场臭氧复合催化氧化处理有机废水的装置，它利用太阳能光伏发电把光能转化电能来驱动臭氧产生系统和阳极及粒子电极的电场臭氧复合催化氧化过程，以实现难降解有机废水的处理过程低能耗、高效率降解和矿化。

本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型所述的一种复合催化氧化处理有机废水的装置，包括：太阳能光伏发电系统、控制系统、蓄电池组、臭氧发生器和电场臭氧催化复合反应器，太阳能光伏发电系统产生的电能并通过控制系统储存于蓄电池组中，所述蓄电池组为臭氧发生器和电场臭氧催化复合反应器供电，所述电场臭氧催化复合反应器包括壳体，在壳体的下端设有废水入口，在壳体的上端设有废水出口，在壳体内设有下隔孔板和上隔孔板，在下隔孔板和上隔孔板之间设有催化阳极和阴极，在催化阳极和阴极之间填充有催化粒子，在下隔孔板与废水入口之间设有气水混合器。