[发明专利]污水处理装置及处理方法

说明书

本发明提供了一种污水处理装置及处理方法，包括处理罐体、动力与电控单元、气体供给与尾气回收单元以及循环反应处理单元；处理罐体上设置有进液口、排液口、气体入口以及尾气排气口；气体供给与尾气回收单元通过气体入口与处理罐体相贯通；尾气排气口与气体供给与尾气回收单元相贯通；循环反应处理单元包括外部循环设备以及反应处理部件；反应处理部件置于处理罐体内部；外部循环设备置于处理罐体外部并分别与进液口以及排液口相贯通；动力与电控单元与反应处理部件相连；待处理污水通过进液口进入处理罐体内部并与反应处理部件反应。本发明构造简单、电极材料来源丰富、可实现污水的异地高效净化、运行成本较低，处理后水质高。

技术领域

本发明属于污水深度处理领域，涉及一种污水处理装置及处理方法，尤其涉及一种自循环体系下改性电化学阴极电催化臭氧和高铁酸盐的污水处理装置及应用该污水处理装置对生活污水和/或实验室有机废水进行处理的方法。

背景技术

传统污水处理设备一般是按照功能进行设置，设备种类繁多，占地面积大，不同的单元需要不同的人员和维护方法，造成了整体控制难度大、管理分散和资金消耗量大的问题，水处理技术沿着科学、绿色、节能的方向持续发展。

现有水处理技术步骤繁多，处理周期长；单一臭氧工艺去除副产物多造成二次污染；生物污泥曝气法对场地要求高、臭气，臭味，氨味等刺激气味，无法得到有效控制和治理；电渗析和反渗透等材料成本较高，后期维护费用较高；已有技术对于新兴污染物的去除不彻底。

电催化臭氧体系对水中的臭氧进行电解，产生氧化能力极强的羟自由基，能够将大部分的有机污染物氧化降解为无机物，电催化臭氧体系具有一系列优势，如降解效果好、能耗小、清洁干净、不会产生二次污染物等。高铁酸盐作为一种集氧化、絮凝、吸附等作用于一身的水处理试剂，被还原后的物质对环境无害，常被作为高级氧化技术应用于有机、无机污染物的去除工艺中，且投加方式简单、效果显著。对于电催化原位产生双氧水与高铁酸盐耦合体系的应用目前还在探索阶段，因耦合作用效果优异，受到越来越多的关注。

在高级氧化技术的催化剂中，铁氧体的应用逐渐广泛。不同的工艺可以制备出不同结构的铁氧体，常见的有立方相和六方相，不同的结构对应着不同的性能。现在制备成熟且应用广泛的铁氧体主要是CoFe₂O₄、CuFe₂O₄、MnFe₂O₄等，这些铁氧体的共性在于具有强催化性、溶解性低、晶体结构稳定、容易从水中磁性分离等性质。电极是电催化臭氧体系的重要组成部分，碳化MOF材料具有发达的三维孔隙结构，将铁氧体负载于碳化MOF材料的孔道中，将负载得到的新型材料用于制备新型电化学阴极。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种可以对生活污水/实验室有机废水实现深度降解、可实现生活废水的二次利用、出水水质高以及实现无害排放的污水处理装置及处理方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种污水处理装置，该污水处理装置包括处理罐体、动力与电控单元、气体供给与尾气回收单元以及循环反应处理单元；所述处理罐体上设置有进液口、排液口、气体入口以及尾气排气口；所述气体供给与尾气回收单元通过气体入口与处理罐体相贯通；所述尾气排气口与气体供给与尾气回收单元相贯通；所述循环反应处理单元包括外部循环设备以及反应处理部件；所述反应处理部件置于处理罐体内部；所述外部循环设备置于处理罐体外部并分别与进液口以及排液口相贯通；所述动力与电控单元与反应处理部件相连；待处理污水通过进液口进入处理罐体内部并与反应处理部件反应。

作为优选，本发明所采用的反应处理部件包括微纳米曝气圆盘、电化学阴极、三维粒子电极以及电化学阳极；所述微纳米曝气圆盘、电化学阴极、三维粒子电极以及电化学阳极自前而后依次设置在处理罐体中；所述动力与电控单元分别与电化学阴极以及电化学阳极相连；所述气体入口与处理罐体相贯通并与微纳米曝气圆盘相连；所述电化学阴极和电化学阳极之间填充有过硫酸盐层。