[实用新型]一种新型三维电极水处理系统

说明书

本实用新型公开了一种新型三维电极水处理系统，经砂滤过滤器预处理的废水经第一水泵流入三维电极反应器，阳极竖立于三维电极反应器内，三维电极反应器侧壁为阴极，阳极与阴极分别与直流电源的正负极相连，粒子电极填充于阴、阳极之间，第一曝气装置设于三维电极反应器底部，紫外灯竖立于光催化反应器中，第二曝气装置设置于光催化反应器的底部，经电解处理的废水由过滤网流出并通过第二水泵流入光催化反应器，经紫外光催化降解的水由第三出水口流出。本实用新型的电能消耗较低、电流利用效率高，粒子电极选用按比例填充的绝缘粒子和导电粒子，绝缘粒子可解决三维电极反应器短路电流的问题，负载金属的石墨烯导电粒子可提高对废水的降解效果。

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种新型三维电极水处理系统。

背景技术

氯代有机物常用在除草剂、杀菌剂、染料的生产和使用过程中，处理氯代有机物的常规方法有生物降解、吸附以及高级氧化等，其中电化学氧化法由于反应设备简单、二次污染程度低等特点，在氯代有机物的处理降解中应用广泛，尤其三维电极技术具有传质效率高、处理效率高、能耗低等优点，已成为重要的电化学氧化技术。

三维电极是在二维电极的阴、阳极之间填充粒子状或碎屑状的工作电极材料，并使其中的粒子表面带电。现有的三维电极反应器结构以立方体形为主，如授权公告号CN205616601 U的实用新型专利公开了一种三维电极协同紫外光催化反应器，采用方形结构电解槽进行电化学法处理废水，电解槽尺寸为14cm×12cm×20cm；授权公告号CN103449563B的发明专利公开了可见光光电催化协同三维电极/电芬顿去除有机物方法，采用的也是长方体电解槽的三维电极构造，采用立方形结构的主要优点在于构造和加工方便，缺点是未考虑到水流动过程中的“死角”，从而导致电流效率和处理效果的降低。粒子电极的选择是三维电极技术研究的热点，如专利申请号201710035738.5公开了一种高岭土基三维电极的制备方法采用高岭土基粒子电极，CN103449563B专利中采用的是活性炭粒子电极，而与传统的粒子电极材料相比，石墨烯材料作为一种新型纳米材料，具有较大的比表面积、高导电、导热性以及丰富的孔隙结构等特征，与污染物的接触面积大，优异的导电性可降低能耗，可作为新型的三维粒子电极，但却未见应用。此外，授权公告号CN202508948U公开了用于水体杀菌的连续流过式三维电极和光催化联用反应装置，将三维电极和光催化联用进行杀菌，但是该专利未考虑到进水浊度对处理效果的影响，以及填充的粒子电极在曝气和水流条件下的损失问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种新型三维电极水处理系统，本新型三维电极水处理系统包含预处理系统、电解处理系统和有机污染物处理系统，污水处理系统较完善，净化效果显著，圆柱型三维电极反应器，使得反应更加均匀，提高处理效果和电流利用效率，粒子电极选用按比例填充的绝缘粒子和负载金属的石墨烯导电粒子，可解决三维电极反应器短路电流的问题，同时提高对废水的降解效果，阳极材料选用涂层钛电极，工作寿命长、电能消耗较低。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：一种新型三维电极水处理系统，包括预处理系统、电解处理系统和有机污染物处理系统，预处理系统包括砂滤过滤器，砂滤过滤器上设有第一进水口，废水由第一进水口流入砂滤过滤器，电解处理系统包括三维电极反应器、阳极、阴极、直流电源和粒子电极，经砂滤过滤器预处理的废水通过第一水泵流入三维电极反应器，阳极竖立于三维电极反应器内，三维电极反应器的侧壁为阴极，阳极与阴极分别与直流电源的正极和负极相连，粒子电极填充于阳极与阴极之间，有机污染物处理系统包括光催化反应器和紫外灯，紫外灯竖立于光催化反应器中，三维电极反应器上还设置有过滤网，经电解处理的废水由过滤网流出并通过第二水泵流入光催化反应器，光催化反应器上设置有第三出水口，经紫外光催化降解的水由第三出水口流出。

进一步地，所述的三维电极反应器的底部设置有第一曝气装置，所述光催化反应器的底部设置有第二曝气装置，所述第一曝气装置和第二曝气装置分别用于向三维电极反应器和光催化反应器内通入空气，以增加水中溶解氧，提高电解和光催化有机物污染物的效率。