[发明专利]一种电催化氧化-微纳米气泡耦合装置及废水处理方法

权利要求书

1.一种电催化氧化-微纳米气泡耦合装置，其特征在于包括微纳米气泡发生器（4）、电催化氧化反应器（7）和直流电源（13），所述电催化氧化反应器（7）包括筒体（8）、石墨棒（9）、液体分布器（10）和支撑分布板（12），所述支撑分布板（12）上均匀设置若干供液体流出的出水孔；液体分布器（10）和支撑分布板（12）分别设置于筒体（8）的上端内部和下端内部，所述石墨棒（9）设于筒体（8）内并位于筒体（8）的轴心，石墨棒（9）下端固定设置在支撑分布板（12）上，石墨棒（9）上端依次从液体分布器（10）和筒体（8）顶部穿出并通过电路与直流电源（13）的正极连接，直流电源（13）的负极再通过电路与筒体（8）的外部侧壁连接；

石墨棒（9）外壁、筒体（8）内壁、支撑分布板（12）上表面以及液体分布器（10）下表面之间的环形通道内填充有催化剂（11）；

废水经微纳米气泡发生器（4）进行微纳米气泡曝气处理后，通入电催化氧化反应器（7）内进行电催化氧化处理。

2.如权利要求1所述的一种电催化氧化-微纳米气泡耦合装置，其特征在于还包括原液槽（2），所述原液槽（2）上连接有废水进水管（1），原液槽（2）侧部出水口通过第一管道（3）与微纳米气泡发生器（4）进口连接，微纳米气泡发生器（4）出口再通过第二管道（5）与原液槽（2）侧部进水口连接，形成废水的循环回路；所述原液槽（2）底部出水口通过第三管道（6）与筒体（8）顶部进水口连接，原液槽（2）底部流出的废水进入筒体（8），且经过液体分布器（10）后均匀地向下方流动。

3.如权利要求1所述的一种电催化氧化-微纳米气泡耦合装置，其特征在于在石墨棒（9）外壁、筒体（8）内壁、支撑分布板（12）上表面以及液体分布器（10）下表面之间的环形通道中，催化剂(11)的填充比为40-90%。

4.如权利要求1所述的一种电催化氧化-微纳米气泡耦合装置，其特征在于所述催化剂（11）为不规则颗粒状催化剂或颗粒柱状催化剂。

5.如权利要求1所述的一种电催化氧化-微纳米气泡耦合装置，其特征在于所述筒体（8）材质为导电刚性材料，优选为不锈钢、钛合金、铜中的一种。

6.如权利要求1所述的一种电催化氧化-微纳米气泡耦合装置，其特征在于还包括循环泵（16），筒体（8）底部设置有出水管道（14），出水管道（14）远离筒体（8）的一端连接循环泵（16）进口，所述出水管道（14）上设置1#阀门（15）；所述循环泵（16）的出口设置有循环管道（17），所述循环管道（17）远离循环泵（16）的一端连接至筒体（8）顶部，筒体（8）底部排出的废水在循环泵（16）的输送作用下重新通入筒体（8），且经过液体分布器（10）后均匀地向下方流动。

7.如权利要求6所述的一种电催化氧化-微纳米气泡耦合装置，其特征在于所述循环管道（17）上设置有2#阀门（18），2#阀门（18）与筒体（8）之间的循环管道（17）上设置有废水出水管（19），筒体（8）底部排出的经过降解的废水经过循环泵（16）后分两部分排出，一部分重新通入筒体（8）内进行电催化氧化处理，另一部分作为降解后水向外排出。

8.如权利要求1所述的一种电催化氧化-微纳米气泡耦合装置，其特征在于所述液体分布器（10）为圆形板状结构，液体分布器（10）中心设有一个用于配合穿过石墨棒（9）的大通孔（101），大通孔（101）外侧的液体分布器（10）上均匀排列设有若干小通孔（102），以便对流过的废水进行均匀分布。

9.一种基于权利要求1所述的电催化氧化-微纳米气泡耦合装置的废水处理方法，其特征在于包括以下步骤：

1）废水经预处理去除其中的悬浮物，使其SS值低于50mg/L；

2）调节废水的pH至4-7之间；

3）废水进入原水槽（2）中，开启微纳米气泡发生器（4），对废水进行微纳米气泡曝气处理，并使废水在原水槽（2）与微纳米气泡发生器（4）之间进行循环流动；

4）原水槽（2）底部流出的经过曝气后的废水进入筒体（8）的顶部，通过液体分布器（10）而向下流动经过催化剂（11）的床层；

5）开启直流电源（13），控制电流密度为5-20mA/cm²，对废水中的有机物进行电催化氧化处理；

6）筒体（8）底部流出的经过降解的废水经过循环泵（16）后分两部分排出，一部分重新通入筒体（8）内进行电催化氧化处理，另一部分作为降解后水向外排出。