[实用新型]电极耦合臭氧氧化一体式流化床反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理装置，特别涉及一种将电极技术和臭氧氧化技术耦合处理污水的反应器。

背景技术

臭氧氧化技术在水处理领域得到了广泛应用，如城市给水的杀菌消毒、工业废水的深度处理等。目前该技术在有机废水特别是难生物降解有机废水处理方法受到越来越多的重视。但由于其氧化选择性、臭氧利用率低、运行成本高等问题，臭氧氧化技术的推广应用受到了严重限制。臭氧作为一种强氧化剂可直接将有机物氧化分解，但其与有机物的反应具有较强的选择性，往往只能使废水中大分子有机物转变为小分子有机物，产生羟基自由基的效率也较低。

电化学方法治理废水一般无需添加氧化剂，设备简单、体积小，污泥量少，后处理简单，通常被称为“环境友好”的绿色氧化技术。同时，传统的三维电极反应处理难生物降解有机废水，多数以简单的外加电场作用下进行有机废水的电化学降解，因此废水中有机污染物的转化和去除效率不高，无法实现废水中有机物的转化。

臭氧氧化技术与电极技术的结合能够提高废水处理效果，但现有技术只是简单的将电解与臭氧氧化组合，处理效率低、成本高。如申请号为201510816139.8的中国专利申请“一种废水处理装置及通过该装置处理废水的方法”，包括臭氧发生器、三维电极反应器和直流稳压电源，其中在所述三维电极反应器内设有臭氧布气底托，在所述臭氧布气底托下方设有臭氧曝气头，在所述臭氧曝气头上方设有粒子电极、主电极，在所述三维电极反应器的腔体壁上贯通设置有废液进料口和取样口。该技术方案直接在电极反应器内通入臭氧，对废水的处理效率低，不能充分发挥各自作用，存在不可预测的干扰。

如申请号为201610051298.8的中国专利申请“一种臭氧催化氧化与电吸附结合的焦化废水深度处理系统”，该系统包括臭氧催化氧化反应器、臭氧发生器、氧气罐、气液分离装置、过滤器、电吸附装置、回用水箱、浓水箱、产水电磁阀、浓水电磁阀以及连接管道；其中，经过生化处理后并经混凝沉淀后的焦化废水的出口与所述臭氧催化氧化反应器的进水口连接；所述臭氧催化氧化反应器的出水口与气液分离装置连接；所述气液分离装置的出水口与过滤器的入水口连接；所述的过滤器出水口与电吸附装置的入水口相连，电吸附装置的出水口通过产水电磁阀与回用水箱相连，同时通过浓水电磁阀与浓水箱相连。该技术方案中臭氧催化氧化反应器与电吸附装置为简单串联形式，只能各自先后发挥作用，并没有起到真正的协同作用，因而不能克服各自单独处理时存在的缺点。

如专利号为201310236853.0的中国发明专利“一种臭氧尾气强化臭氧氧化废水处理的方法及装置”，该处理装置包括连通的预电解单元和臭氧氧化单元，所述臭氧氧化单元的尾气出口连入预电解单元。该方法使废水首先进入预电解单元进行电解反应，电解反应后的废水流入臭氧氧化单元，在臭氧氧化单元内通入臭氧进行反应，臭氧氧化单元产生的臭氧尾气接入预电解单元中曝气。该技术方案在将预电解单元和臭氧氧化单元串联的同时，又将臭氧尾气通入预电解单元，但预电解单元和臭氧氧化单元彼此仍是两个相对独立的装置，因而设备成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设备成本低，零部件耗用少，可规避臭氧氧化选择性的缺点，极大提高臭氧氧化效率，降低臭氧用量，缩短臭氧反应时间，达到有效处理生化出水和提高处理效率的电极耦合臭氧氧化一体式流化床反应器。

为了达到上述目的，本实用新型所设计的一种电极耦合臭氧氧化一体式流化床反应器，反应器主体为内部中空，外部封闭的腔室结构，其内部通过隔板分隔为电解反应室和臭氧反应室，且隔板与反应器顶板和反应器底板之间均存在间距，隔板上方的反应器顶板高度低于电解反应室顶板和臭氧反应室顶顶板高度；隔板上方的反应器顶板与电解反应室侧壁的连接处设有上进水挡板，上进水挡板向电解反应室方向倾斜；电解反应室的顶部侧壁上设有进水口和催化剂投加口，电解反应室顶板上设有进水搅拌器，电解反应室底部侧壁上设有潜水搅拌器；电解反应室内设有多组电极板，电极板通过设置在导线管内的导线与外部电源连接，隔板底部设有下进水挡板，下进水挡板向臭氧反应室方向倾斜；臭氧反应室底部设有曝气系统，曝气系统包括进气管和微孔曝气盘，进气管连通臭氧源，微孔曝气盘设置在进气管上；臭氧反应室顶部设有三相分离器，三相分离器为倒置漏斗形状，外部设有倒置鳞片型叶片，三相分离器顶端通过排气管与尾气破坏装置连接；在三相分离器底部上方还设有斜管沉淀装置，在与斜管沉淀装置底部处于同一水平位置的臭氧反应室侧壁上设有出水口，出水口为出水堰形式。