[发明专利]一种难处理废水三维电化学-过臭氧耦合处理装置与废水处理方法

权利要求书

1.一种难处理废水三维电化学-过臭氧耦合处理装置，其特征在于，包括三维电化学-过臭氧耦合反应器，三维电化学-过臭氧耦合反应器包括反应器槽体，反应器槽体内设有通过直流电源相互连接的阴极和阳极，反应器槽体内还填充有粒子电极，粒子电极位于阴极和阳极之间，反应器槽体底部设有微气泡臭氧分布器，微气泡臭氧分布器连接臭氧发生器；

其中，阴极为不锈钢、活性炭毡、活性炭纤维、炭黑-PTFE或泡沫镍中的至少一种；

阳极为表面涂覆有金属氧化物涂层的钛基片，金属氧化物涂层为2～5种金属氧化物的复合金属氧化物涂层，金属元素选自锡、锑、钌、铱、铅、铊、镍、锰；

粒子电极为载体或负载有金属氧化物的载体，载体为活性炭，金属氧化物为单一金属氧化物或2～3种金属氧化物的复合金属氧化物，金属元素选自铁、锰、锡、锑、镍、钴、铜。

2.如权利要求1所述的难处理废水三维电化学-过臭氧耦合处理装置，其特征在于，还包括电絮凝器、第一过滤器、第二过滤器、反渗透器、除硬反应器和MVR蒸发器，电絮凝器、第一过滤器、三维电化学-过臭氧耦合反应器、第二过滤器、反渗透器、除硬反应器和MVR蒸发器依次通过管道连通。

3.如权利要求2所述的难处理废水三维电化学-过臭氧耦合处理装置，其特征在于，电絮凝器的阳极为可溶性阳极；

第一过滤器为核桃壳过滤器、石英砂过滤器中至少一种与聚乙烯烧结滤芯的过滤组合，聚乙烯烧结滤芯孔径为0.45～5μm；

第二过滤器为超滤膜过滤器。

4.如权利要求3所述的难处理废水三维电化学-过臭氧耦合处理装置，其特征在于，电絮凝器的阳极为铁电极或铝电极。

5.如权利要求1所述的难处理废水三维电化学-过臭氧耦合处理装置，其特征在于，粒子电极与阴极、阳极之间设有绝缘的塑料网。

6.一种使用如权利要求1～5任一项所述难处理废水三维电化学-过臭氧耦合处理装置的废水处理方法，其特征在于，难处理废水经过电絮凝和初滤后，进入三维电化学-过臭氧耦合反应器中处理，反应器槽体内臭氧浓度为1～100mg/L，电流密度为1～30mA/cm²，处理时间为1～60min。

7.如权利要求6所述的废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)难处理废水经过电絮凝和初滤后，进入三维电化学-过臭氧耦合反应器中，打开臭氧发生器，臭氧以1～100mg/L浓度通入反应器槽体内形成微气泡，开启直流电源，使电流密度达到1～30mA/cm²，处理时间为1～60min；

(2)二次过滤三维电化学-过臭氧耦合处理后的废水，经超滤膜截留胶体、蛋白质、腐殖酸；

(3)过滤后废水进行反渗透除盐，脱盐率为90％～99.5％，分别收集反渗透产生的淡水与浓水；

(4)向浓水中通入CO₂除硬，待钙、镁沉淀沉降后，对上层废水进行MVR结晶除盐。

8.如权利要求6所述的废水处理方法，其特征在于，难处理废水的COD为31～100mg/L、TN为20～100mg/L、含盐1600mg/L，处理后废水指标降至COD≤30mg/L、TN≤15mg/L、含盐≤1600mg/L。

9.如权利要求8所述的废水处理方法，其特征在于，步骤(2)二次过滤使用的过滤器运行压力为1.5～4.0Mpa。

10.如权利要求8所述的废水处理方法，其特征在于，步骤(3)反渗透除盐使用的反渗透器运行压力为1～20Mpa。