[发明专利]超重力强化电Fenton法处理废水的传质过程的装置及工艺

权利要求书

1.一种超重力强化电Fenton法处理废水的传质过程的装置，其特征在于包括内附绝缘层的不锈钢外壳（1.1），外壳（1.1）内置若干圆筒阴极（1.4）及阴极连接盘（1.2）和若干波纹圆筒阳极（1.5）及阳极连接盘（1.6），波纹圆筒阳极（1.5）和圆筒阴极（1.4）同心交替排列，各圆筒阴极（1.4）底端连接于阴极连接盘（1.2），各波纹圆筒阳极（1.5）顶端连接于阳极连接盘（1.6），各圆筒阴极（1.4）的自由端与阳极连接盘（1.6）之间以及各波纹圆筒阳极（1.5）的自由端与阴极连接盘（1.2）之间均留有距离，波纹圆筒阳极（1.5）及阳极连接盘（1.6）相对外壳（1.1）静止，阴极连接盘（1.2）中心连接可高速旋转的转轴（1.12），阴极连接盘（1.2）上布有进气孔（1.9），阴极连接盘（1.2）底部设置气体流通室（1.10），气体流通室（1.10）与穿过外壳（1.1）设置的气体进口管（1.3）连接，外壳（1.1）顶部设置有气体出口管（1.8），阳极连接盘（1.6）的中心开孔连接穿过外壳（1.1）设置的废水进口管（1.7），废水进口管（1.7）与废水储槽（5）相连，外壳（1.1）底部设置有废水出口管（1.11）。

2.根据权利要求1所述的超重力强化电Fenton法处理废水的传质过程的装置，其特征在于所述的波纹圆筒阳极（1.5）的波纹弯曲角度为90°，每150mm高的圆筒电极上设置波纹个数5～10个，波纹峰高10mm～15mm。

3.根据权利要求1或2所述的超重力强化电Fenton法处理废水的传质过程的装置，其特征在于所述的圆筒阴极（1.4）和波纹圆筒阳极（1.5）高度相等，各圆筒阴极（1.4）距离阳极连接盘（1.6）的距离与各波纹圆筒阳极（1.5）距离阴极连接盘（1.2）的距离相等，其距离为圆筒高度的1/10～1/4，各波纹圆筒阳极（1.5）与阳极连接盘（1.6）之间以及各圆筒阴极（1.4）与阴极连接盘（1.2）之间均为可自由拆卸式连接。

4.根据权利要求3所述的超重力强化电Fenton法处理废水的传质过程的装置，其特征在于所述的波纹圆筒阳极（1.5）材料选取可溶出Fe²⁺的材料，为铁或不锈钢材料，圆筒阴极材料（1.4）采用石墨、不锈钢材料或不锈钢上覆盖活性碳纤维材料。

5.根据权利要求4所述的超重力强化电Fenton法处理废水的传质过程的装置，其特征在于所述的进气孔（1.9）在阴极连接盘（1.2）上呈辐射状、均匀分布，开孔率0.01%～0.03%，进气孔（1.9）在阴极连接盘（1.2）上位于所连接的各个圆筒阴极（1.4）和各个波纹圆筒阳极（1.5）之间形成的各个环隙当中，并且靠近各个圆筒阴极（1.4）的内外周边分布，阴极连接盘（1.2）及其上布置的进气孔（1.9）构成气体分布器。

6.一种超重力强化电Fenton法处理废水的传质过程的工艺，基于如权利要求5所述的超重力强化电Fenton法处理废水的传质过程的装置完成，其特征在于利用旋转的阴极连接盘（1.2）及圆筒阴极（1.4）和静止的阳极连接盘（1.6）及波纹圆筒阳极（1.5），以及通入的氧气组成超重力电Fenton反应体系；反应步骤如下：

废水中加入酸性溶液调节pH值在2.5～3.5范围内，通过调节转速500r/min~1000r/min营造超重力环境，每立方米废水中去除每千克的COD需通入0.05m³～0.1m³的氧气，氧气由气体流通室经进气孔分布后进入超重力电Fenton法处理废水传质过程的装置中，在超重力作用下，废水由装置中心沿径向通过超重力电Fenton反应体系进而得以降解；处理后的废水由装置的外壳收集后，从废水出口管流出，或循环处理，或进入下一步处理，或排放；废水处理完毕后，装置中产生的气体由气相出口管排出。