[实用新型]一种柱状上升流高效电芬顿污水处理装置

说明书

本实用新型涉及一种柱状上升流电芬顿污水处理装置，属于废水处理技术领域。该装置包括微曝气气体分布器、电解室、阴极集气罩、阳极集气罩、氧气回流管道和曝气泵；微曝气气体分布器包括内板、曝气孔和外圈，所述曝气孔位于内板和外圈之间；电解室包括壳体、阴极、阳极、进水管和出水管；阴极和阳极均为空心圆柱状，且阳极位于阴极内侧；阳极集气罩位于阳极的正上方，氧气回流管道与阳极集气罩连接；阴极集气罩位于阴极的正上方；曝气孔位于阴极正下方，曝气孔用于将曝气气体分布器中的氧气在曝气泵的作用下输送至阴极。本实用新型具有占地面积小、结构简单以及操作方便，不需要投加过氧化氢，自动化程度高，物质利用充分且污水处理效果好等优点。

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，更具体地，涉及一种柱状上升流高效电芬顿污水处理装置。

背景技术

传统的芬顿工艺常常要持续加入过氧化氢，处理成本高且不能连续反应，并且投入的过量过氧化氢会与产生的羟基自由基发生反应，造成氧化剂浓度急剧降低，造成浪费的同时影响了处理效果。

电芬顿技术则能在电解状态下持续产生Fe²⁺和过氧化氢，保证了处理效果的同时不浪费过量氧化剂。与此同时，装置运行时电极处也可以降解部分污染物。电芬顿技术的原理是首先溶解氧参与阴极电解产生的还原反应产生过氧化氢，反应方程式为：

O₂+2H⁺+2e^-→H₂O₂

随后过氧化氢与体系中Fe²⁺结合发生芬顿反应生成·OH对污染物进行氧化。反应方程如下：

H₂O₂+Fe²⁺→Fe³⁺+·OH+OH^-

目前多数电芬顿装置为单级间歇形式，无法连续处理废水且操作繁琐，处理效率有限。同时还存在阳极电解产物未得到高效利用等问题。

实用新型内容

本实用新型解决了现有技术中电芬顿法废水处理装置需要持续添加过氧化氢，导致处理成本增加且无法连续处理废水的问题。本实用新型通过充分利用电解时阳极产生的氧气，在阴极高效产生过氧化氢，进行持续自给的芬顿反应来处理废水中的污染物，并在阳极发生污染物的电催化降解。

本实用新型提供了一种柱状上升流电芬顿污水处理装置，该装置包括微曝气气体分布器、电解室、阴极集气罩、阳极集气罩、氧气回流管道和曝气泵；

所述微曝气气体分布器包括内板、曝气孔和外圈，所述曝气孔位于内板和外圈之间；所述电解室包括壳体、阴极、阳极、进水管和出水管；所述阴极和阳极均为空心圆柱状，且阳极位于阴极内侧，所述壳体位于阴极外侧；所述阳极集气罩位于阳极的正上方，所述氧气回流管道与阳极集气罩连接，所述阳极用于电解产生氧气，所述阳极集气罩用于收集所述氧气，所述氧气回流管道用于将该氧气回流至曝气气体分布器；所述阴极集气罩位于阴极的正上方，所述阴极集气罩用于收集阴极产生的氢气；

所述曝气孔位于阴极正下方，所述曝气孔用于将曝气气体分布器中的氧气在曝气泵的作用下输送至阴极，所述曝气孔周围的内板和外圈用于避免所述氧气进入电解室中阴极以外的区域；所述氧气用于在阴极反应产生过氧化氢，所述过氧化氢用于在电解室中与污水中的有机物发生芬顿反应；

所述进水管位于壳体下部，所述进水管用于将污水输送至电解室中；所述出水管位于壳体上部，所述出水管用于排出发生了芬顿反应的水体。

优选地，所述阴极集气罩侧壁设置有第一水位感应器和第二水位感应器，所述第二水位感应器设置在第一水位感应器上方；所述第一水位感应器用于监测水位的高低，以使水位不低于该第一水位感应器，所述第二水位感应器用于监测水位的高低，以使水位不高于该第二水位感应器。