[发明专利]一种高效光热蒸发浓缩及电催化污水处理装置

权利要求书

1.一种高效光热蒸发浓缩及电催化污水处理方法，其特征在于，具体包括：将难降解废水通过进水管路（5）注入贮水槽（6），经过长时间太阳辐射后，具有良好光热传导能力的光热转换陶瓷膜（7）吸收太阳能，将光能转化为热能加热膜表面，使难降解废水中水分蒸发散失，同时废水中水分通过毛细管作用透过亲水改性的陶瓷膜底面，使难降解物质、有机质及强腐蚀物会留在废水中，实现难降解废水的浓缩处理；当COD浓度传感器（11）检测浓缩液COD值大于20000mg/L时，中央控制器（10）中单片机接收这一信号值并将其转化为电信号，控制继电器，进而控制蓄电池（9）和阳催化电极（3）以及阴催化电极（4）形成回路，开始电催化，使得阳催化电极（3）表面产生氧化活性极强的氧化媒介羟基自由基，羟基自由基与浓缩液中的有机物发生电催化氧化反应，使污染水体的可生物降解程度提高；同时阴催化电极（4）将大分子物质还原为小分子物质或将水中溶解氧还原为具有氧化性能的活性氧化物，也可对浓缩液有机物进行氧化，从而实现对处理后浓缩液的电催化降解处理，中央控制器（10）中单片机控制继电器打开电磁搅拌器（1），加速整个电催化过程。

2.一种高效光热蒸发浓缩及电催化污水处理装置，适用如权利要求1所述的一种高效光热蒸发浓缩及电催化污水处理方法，其特征在于，包括贮水槽（6）；所述贮水槽（6）安装在电磁搅拌器（1）上，贮水槽（6）内放置电磁转子；所述贮水槽（6）顶部连通进水管路（5），底部连通排水管路（2）；所述贮水槽（6）内顶部放置光热转换陶瓷膜（7）；所述贮水槽（6）底部通过支撑杆间隔布置阳催化电极（3）和阴催化电极（4）；阳催化电极（3）和阴催化电极（4）连接蓄电池（9）；所述贮水槽（6）内还布置有COD浓度传感器（11），中央控制器（10）有线连接COD浓度传感器（11）、电磁搅拌器（1）和蓄电池（9）；

所述进水管路（5）安装有进水阀，排水管路（2）安装有排水阀；

所述光热转换陶瓷膜（7）一面涂覆有黑色聚吡咯薄膜与阳光接触，吸收太阳能；光热转换陶瓷膜（7）另一面为亲水化改性面，接触水体；所述光热转换陶瓷膜（7）带有毛细管，保证水分通过的同时过滤杂质；

所述阳催化电极（3）为SnO₂电极或PbO₂电极；阴催化电极（4）为石墨电极或铜片电极；

所述SnO₂电极的制备方法如下：

对钛基体打磨、碱洗、酸洗预处理后，将SnCl₄•4H₂O：Sb₂O₃:HCl以100:6:1的物质的量均匀混合后溶于乙醇制备活性涂层涂刷液，涂刷液均匀涂刷在钛基体表面后置于马弗炉中煅烧制得；

所述PbO₂电极的制备方法如下：

对钛基体打磨、碱洗、酸洗预处理后，将Pb（NO₃）₂:NaF以1000:1的质量比制成混合溶液，采用电沉积法，将钛基体置于混合溶液中制得。

3.根据权利要求2所述的一种高效光热蒸发浓缩及电催化污水处理装置，其特征在于，所述贮水槽（6）为长30-35cm，宽20-25cm，高100-150cm的敞口长方体槽，采用钢化玻璃或硬质塑料材质制作。

4.根据权利要求2所述的一种高效光热蒸发浓缩及电催化污水处理装置，其特征在于，所述电磁搅拌器（1）的电压为4-5V，电流0.5-1A，转速为100-200rpm。

5.根据权利要求2所述的一种高效光热蒸发浓缩及电催化污水处理装置，其特征在于，所述蓄电池（9）还连接有太阳能电池板(8)。

6.根据权利要求2所述的一种高效光热蒸发浓缩及电催化污水处理装置，其特征在于，所述中央控制器（10）内置单片机和继电器，通过单片机控制继电器，进而控制蓄电池（9）对阳催化电极（3）和阴催化电极（4）的供电以及电磁搅拌器（1）的开关。