[发明专利]一种高低压叠加式内循环电催化废水处理装置及方法

说明书

本发明创造提供了一种高低压叠加式内循环电催化废水处理装置及方法，包括罐体、罐体下方设置的排泥机构、以及罐体上方设置的换气机构，罐体内设有催化反应机构，罐体上对应催化反应机构下方的位置设有进水机构，对应催化反应机构上方的位置设有出水机构；所述催化反应机构包括罐体内设置的阴极，阴极外侧依次设有内层阳极和外层阳极，内层阳极和外层阳极之间存在与罐体内腔连通的循环间隙，阴极与内层阳极之间存在反应间隙，反应间隙通过罐体内腔与循环间隙连通。本发明创造提供了一种高低压叠加式内循坏电催化废水处理装置及方法，克服了现有废水处理装置需不同种类设备串联的废水处理工艺，缩短了废水处理工艺流程。

技术领域

本发明创造属于废水处理领域，尤其是涉及一种高低压叠加式内循环电催化废水处理装置及方法。

背景技术

针对难降解工业废水的处理，目前市面上常见的技术大致有臭氧催化氧化、芬顿、电催化、湿式催化氧化等，但臭氧催化氧化不适用于高盐废水，芬顿产生大量的铁泥没有有效处理手段，湿式催化氧化需要高温高压条件，所以电催化氧化就成为一种可以有效处理高含盐废水的有效技术，不过常规的电催化氧化的电流效率一般仅为5%-15%之间，导致每吨水处理效率过低，不适合处理化学需氧量COD（Chemical Oxygen Demand）较高的废水。

研究电催化工艺能耗较高的原因可以发现，在电催化氧化处理废水的过程中，会有三种氧化形式：（1）直接放电氧化：附着在阳极表面的有机物会在电场作用下发生失电子的氧化反应，达到电氧化直接去除有机物的作用；（2）产生以羟基自由基（▪OH）为主的强氧化剂，使有机物发生加氧反应而被氧化；（3）产生以ClO^-为主的氯系强氧化剂，使有机物发生氯代反应而生成小分子氧化产物。

而对于电催化氧化降解水中有机物来说，首先是通过开环断链作用把大分子有机物降解为小分子有机物，然后再通过深度氧化把小分子有机物降解完全，而在这个过程中第（3）种氯代作用对于降解小分子有机物效果较高，第（1）种直接电氧化和第（2）种氧化作用对于大分子物质的开环断链效果较好，但传统电催化氧化工艺中，尤其是在面对含有大分子有机物质的废水时，第（1）、（2）种氧化作用所占的比重太小，所以在面对含有大分子有机物质的废水时，传统低压电催化只能依靠开环断链效果不太明显的第（3）种氯代反应实现，这就是传统低压电催化能耗较高、处理效果较差的原因，因此为降低废水的处理能耗，提高废水的处理效果，需要提高电催化氧化工艺中开环断链的预处理效果。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种高低压叠加式内循环电催化废水处理装置及方法，以解决现有废水处理装置对含有大分子有机物质的废水处理效果不佳的问题。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种高低压叠加式内循环电催化废水处理装置，包括罐体、罐体下方设置的排泥机构、以及罐体上方设置的换气机构，罐体内设有催化反应机构，罐体上对应催化反应机构下方的位置设有进水机构，对应催化反应机构上方的位置设有出水机构；

所述催化反应机构包括罐体内设置的阴极，阴极外侧依次设有内层阳极和外层阳极，内层阳极和外层阳极之间存在与罐体内腔连通的循环间隙，阴极与内层阳极之间存在反应间隙，反应间隙通过罐体内腔与循环间隙连通；所述外层阳极上对应内层阳极的位置设有尖端放电电极，尖端放电电极一端设置在外层阳极上，另一端穿过内层阳极伸入反应间隙内，内层阳极上对应尖端放电电极的位置设有用于绝缘内层阳极和尖端放电电极的绝缘组件。

进一步的，所述罐体内对应催化反应机构的位置存在反应腔，进水机构包括罐体上设置的进水管，进水管伸入罐体的一端与反应腔连通，另一端设有供水设备。

进一步的，所述进水管伸入反应腔的一端设有弯折部，弯折部对应反应间隙设置，弯折部朝向反应间隙的一端设有用于支撑阴极的支撑底座，另一端设有用于支撑内层阳极和外层阳极的支撑架，支撑底座四周设有与进水管连通的分水孔。