[发明专利]三维粒子光电同步耦合催化氧化处理高盐难降解有机工业废水的装置及方法

权利要求书

1.一种三维粒子光电同步耦合催化氧化处理高盐难降解有机工业废水的装置，反应器装置(6)上部一侧接进水管(1)，另一侧出水管(3)，反应器装置(6)底端接进气管(2)，反应器装置(6)内底部设排泥管(5)，反应器(6)上部接回流管(4)，其特征在于：反应器装置(6)内设置有复合钛基涂层电极的阳极棒(7)、不锈钢的阴极棒(8)，且反应器装置(6)内均布有紫外光源聚光器(9)，反应器装置(6)内填充纳米半导体氧化物表面镀膜陶瓷介质(10)。

2.根据权利要求1所述的处理高盐难降解有机工业废水的装置，其特征在于：所述紫外光源的聚光器(9)至少为二个或二个以上并联设置，并可自转。

3.根据权利要求1所述的处理高盐难降解有机工业废水的装置，其特征在于：所述反应器装置(6)内底部设排泥管(5)为穿孔排泥管。

4.如权利要求1-3所述的一种三维粒子光电同步耦合催化氧化处理高盐难降解有机工业废水的方法，其特征在于：高盐难降解有机工业废水通过进入管(1)流入反应器装置(6)中，并加入碱性物质，溶液ph值呈8.5-9.5，进气管(2)通入压缩空气，使纳米半导体氧化物表面镀膜陶瓷介质呈悬浮状态；

1)电解氧化脱盐作用：用复合钛基涂层电极为阳极、不锈钢为阴极，在电极的两端施加电压，通过电解反应在阳极上生成的羟基自由基MO_X·[OH]，与阳极现存的氧反应，并使羟基自由基中的氧转移给金属氧化物晶格，可氧化废水中的有机物，废水中的Cl^-在阳极上放电生成Cl₂，Cl₂扩散到溶液主体中并水解生成具有很强氧化能力的ClO^-，ClO^-可氧化废水中的有机物，对废水中的有机污染物进行降解，达到脱盐净化；

2)光催化氧化作用：用纳米半导体氧化物表面镀膜陶瓷介质为载体，以可见光为光源聚光器的光催化氧化作用下，通过羟基自由基与废水有机污染物之间加成、取代、电子转移反应，使残余污染物矿化为二氧化碳、水等无机物，同步降解废水中的有机污染物；

3)电解氧化脱盐及光催化氧化同步耦合作用：电解催化氧化过程中的副反应，即析氧反应生成高浓度溶解氧，与溶液中载体介质表面的纳米半导体氧化物光生电子发生反应，生成较多氢氧自由基·[OH]，促进光催化氧化反应的活性，消耗了溶液中的溶解氧，使电催化氧化反应继续进行，对废水中难降解有机杂质的矿化去除；

出水管(3)出处理净水，排泥管(5)排出污泥，部分回流至回流管(4)管重新进入反应器进水管(1)进行处理。

5.根据权利要求4所述的处理高盐难降解有机工业废水的方法，其特征在于：所述电解氧化脱盐反应中复合钛基涂层电极为选择掺Sn量为5％-8％的二氧化锡中间层，在0.1-0.5M Pb(NO₃)₂，0.4-0.6g/L NaF，0.5g/LSLS，0.1-0.3M HNO₃的45℃-80℃的镀液中在小电流密度(≤10mA/cm²)下恒流电镀制备出钛基三维复合电极。

6.根据权利要求4所述的处理高盐难降解有机工业废水的方法，其特征在于：所述光催化氧化反应中的用纳米半导体氧化物表面镀膜陶瓷介质为纳米二氧化钛表面镀膜陶瓷介质。