[发明专利]一种电化学/臭氧催化复合装置及有机污染废水处理方法有效
申请号: | 202110092748.9 | 申请日: | 2021-01-25 |
公开(公告)号: | CN112897768B | 公开(公告)日: | 2023-01-17 |
发明(设计)人: | 尤宏;李之鹏;柳锋;盛寒祯;齐少杰 | 申请(专利权)人: | 哈尔滨工业大学(威海) |
主分类号: | C02F9/00 | 分类号: | C02F9/00;C02F101/30 |
代理公司: | 北京盛询知识产权代理有限公司 11901 | 代理人: | 刘静 |
地址: | 264209*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电化学 臭氧 催化 复合 装置 有机 污染 废水处理 方法 | ||
本发明公开一种电化学/臭氧催化复合装置及有机污染废水处理方法,电化学/臭氧催化复合装置包括臭氧‑过氧化氢复合催化单元、电化学催化单元和臭氧发生单元;待处理废水进入电化学反应单元,进行初步降解后进入臭氧‑过氧化氢复合催化单元进一步降解完成有机废水的深度处理。臭氧发生单元为系统提供含有O3和O2的混合气体,与电化学反应单元产生的H2O2混合,构成O3/H2O2催化氧化反应体系,反应剩余的气体逆向进入电化学反应单元,残余的O3参与污染物的预氧化,O2用于电化学反应单元产生H2O2,减少了尾气中臭氧的排放量,提高了臭氧的利用率和有机物的降解效率。
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域,具体涉及一种电化学/臭氧催化复合装置及有机污染废水处理方法。
背景技术
随着石油化工、纺织、印染、煤化工、制药等行业的迅速发展,产生的大量难降解有机废水已成为亟待解决的环境问题。这些废水中含有的多环芳烃、卤代烃、杂环化合物等毒性大、成分复杂、对生态危害性大,传统的生物化学方法很难将这些污染物完全去除。
高级氧化技术以产生具有强氧化作用的羟基自由基(HO·)为特点,可以非选择性地快速去除各种难降解有机污染物,在难降解废水的治理上具有很大的优势。
基于O3的高级氧化技术,具有高效、适用范围广、无二次污染等优点。催化剂的加入能够促进O3分解产生HO·,即使是难降解的有机废水,也能达到良好的COD去除效果。但是O3生成过程中O2利用率低,O3溶解度低,造成O3和O2的大量浪费,O3的后续处理也增加了额外成本。
王玉珏等人率先将电化学催化与臭氧进行结合,将O3/O2混合气体通入电化学废水处理反应器,利用自制炭黑-聚四氟乙烯气体扩散电极将O2还原为H2O2,原位生成的H2O2和O3发生反应,生成HO·,进而氧化难降解有机废水。在该工艺中,O3/O2混合气体直接通入电化学废水处理反应器,达到一定浓度的O3会使阴极发生电化学-臭氧反应,即O3在阴极还原为O2,该反应的发生使H2O2产量不足,且用于直接氧化有机物的O3减少,这大大降低了有机物的降解效率。
因此有必要设计一种电催化臭氧复合系统,在最大程度利用能源的前提下对难降解有机废水进行高效、深度处理。
发明内容
本发明的技术目的在于提供一种电化学/臭氧催化复合装置及有机污染废水处理方法,以解决上述背景技术中提到的问题。
本发明的技术方案之一,一种电化学/臭氧催化复合装置,包括臭氧-过氧化氢复合催化单元、电化学催化单元和臭氧发生单元;
所述电化学催化单元包括电源、反应腔体、设置在反应腔体一侧底部的第一进水口、设置在反应腔体另一侧上部的第一出水口、设置在反应腔体底部的第一曝气头、设置在反应腔体内部的和电源连接的阳极电极和阴极电极、以及设置在反应腔体顶部的第一排气口;
所述臭氧发生单元包括依次连接的制氧机和臭氧发生器;
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