[实用新型]一种基于金刚石模块组群的工业废水预处理装置

说明书

本实用新型涉及一种基于金刚石模块组群的工业废水预处理装置，包括方形水泥池、四个电解槽、电源、废水进水口、净化水出水口；方形水泥池长边的中间设置废水进水口；废水进水口的水管进入水泥池中与四个电解槽的进水口相连；方形水泥池的另一个长边的中间设置净化水出水口；四个电解槽的出水口与净化水出水口相连；电解槽为方形；每个电解槽均设置进水口与出水口；电解槽的出水口与进水口分别设置在方形的电解槽的长边的中间；每个电解槽的进水口与出水口均设置控制阀门。本实用新型具有极长的工作寿命与极强的工作能力，占地面积小，处理能力大，管理方便，结构简单，使用方便，在进行高浓度工业废水预处理时，操作简便、省时省力、科学高效。

技术领域

本实用新型属涉及对高浓度工业废水的预处理，具体涉及一种基于金刚石模块组群的工业废水预处理装置。

背景技术

随着工业迅速发展，工业排放废水的种类和数量迅猛增加，对水环境的污染也日趋广泛和严重，这严重的威胁到人类的健康和安全。工业废水包括生产产生的废水、污水等，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。工业废水种类繁多，成分复杂。由于工业废水的成分更复杂，部分还有毒性，因此对于保护环境来说，工业废水处理比城市污水处理更困难也更重要。

采用传统的水处理方法 (如物理法、化学法、生物法) 在一定程度上能改善废水水质情况，但都有各自的不足或缺点。其中，物理法利用吸附、沉淀或阻隔等方式将杂质排除在外。如经典的活性炭吸附可有效净化水体，但随着时间的延长炭吸附能力将不断减弱，需定期进行清洗和更换，而且它并不能将有机污染物降解氧化，由此可能导致相转移，使问题进一步恶化。尤其是面对高浓度的工业废水中含有有机污染物时更显得力不从心。化学法包括氧化处理、中和处理、混凝处理等，拥有快速有效地去除污染物的能力，然而在实际操作中可能出现回收困难、很容易产生二次污染等问题。相比之下，生物法以其经济性和绿色环保性成为目前最受欢迎的水处理技术之一，但当废水中存在难降解有机物或含生物毒性污染物时，单一地采用生物法处理该废水难以得到理想的降解效果。而且生物处理效果提升难以掌握且不确定性很高。

纵观各类水处理方法，近几年来电化学法因其独特优点而倍受研究者亲睐，原因在于电化学法使用环保安全的电子作为反应剂，可避免产生二次污染；设备相对较为简单，易于操作控制，不仅对难降解有机物具有很好的处理效果，而且可使难降解的有机物转化为可以生化降解的有机物，或使非生化降解的有机物直接矿化生成CO₂和H₂O。其在工业废水与生活污水的处理和回收方面得到广泛应用，展现出巨大的发展潜力。在电催化反应中，电极作为电催化剂，不同的电极材料可以使电化学反应速度发生数量级上的变化，因此选择适当的电极材料是提高电化学催化反应效率的有效途径。

以掺硼金刚石薄膜电极（BDD）为核心的净化设备，作为新一代的用于电化学法水处理的电极材料，与贵金属和钛基涂层电极（DSA）等传统材料相比，BDD电极具有最好的阳极氧化能力，最宽的电位窗口和最高的电流密度。金刚石稳定的sp3结构使其具有耐腐蚀、耐高温、抗氧化和抗污染性等优良特点。因此BDD电极具有极长的使用寿命（40-50年）。BDD电极可以方便高效的去除水中的细菌、病毒和其它有机物，且不会产生对环境有害的物质，具有高效节能、零试剂消耗、环境友好型等突出特点。

在直流电场作用下，BDD电极表面能够连续不断产生具有超强氧化性的自由态羟自由基•OH（标准氧化电位为2.80V，接近单质氟气的2.87V）、过氧自由基•HO2、臭氧O3和过氧化氢H2O2等氧化物种，在与高浓度工业废水反应的同时，还对各种微生物，包括细菌和病毒有着强烈的杀灭作用。