[发明专利]一种处理有机农药废水的臭氧-膜电极耦合反应系统及方法

权利要求书

1.一种处理有机农药废水的臭氧-膜电极耦合反应系统，其特征在于，包括臭氧制备和控制部、耦合反应器和有机农药废水存储与调节部；

所述臭氧制备和控制部与耦合反应器连接，用于产生臭氧，并将臭氧输送至耦合反应器；

所述耦合反应器包括单阳极和双阴极组成的多组膜电极反应器，以使有机农药废水在各自独立的多组膜电极反应器中进行电化学反应，所述单阳极为管状Ti₄O₇膜电极，所述双阴极包括不锈钢细管阴极和不锈钢粗管阴极；

所述有机农药废水存储与调节部用于储存和调节输出有机农药废水；其与耦合反应器连接并形成循环水回路以使有机农药废水往复处理直至除去有机农药；所述有机农药废水存储与调节部通过含有的压力调节器使有机农药废水在多组膜电极反应器之间持续流动。

2.如权利要求1所述的处理有机农药废水的臭氧-膜电极耦合反应系统，其特征在于，

所述臭氧制备和控制部包括经气管依次相连接的氧气瓶(1)、臭氧发生器(3)、臭氧浓度检测器(4)和气体流量计(5)；

所述氧气瓶(1)用于提供制备臭氧的氧气；臭氧发生器(3)用于将氧气瓶(1)中输送的氧气制备成臭氧；臭氧浓度检测器(4)用于检测臭氧发生器(3)制备的臭氧浓度；气体流量计(5)用于检测和调节输送至耦合反应器的臭氧流量。

3.如权利要求2所述的处理有机农药废水的臭氧-膜电极耦合反应系统，其特征在于，

所述耦合反应器包括：反应器包材(10)形成的反应器腔体，直流电源(14)，以及位于反应器腔体中的不锈钢细管阴极(6)、臭氧曝气头(7)、膜电极阳极(8)、不锈钢粗管阴极(9)；

所述不锈钢细管阴极(6)的细管一端经气管与气体流量计(5)连通，细管另一端连通臭氧曝气头(7)；

所述不锈钢细管阴极(6)连接气体流量计(5)的一端位于反应器腔体外侧，臭氧经不锈钢细管阴极(6)从臭氧曝气头(7)出口曝入反应器腔体内；

膜电极阳极(8)与直流电源(14)的正极电连接；不锈钢细管阴极(6)和不锈钢粗管阴极(9)分别与直流电源(14)的负极电连接；

所述反应器包材(10)为有机玻璃材质，其壁上设置有进水口和出水口，所述出水口包括第一出水口(18)和第二出水口(19)，第一出水口(18)用于排出流经不锈钢细管阴极(6)与膜电极阳极(8)之间的有机农药废水；所述第二出水口(19)用于排出流经不锈钢粗管阴极(9)与膜电极阳极(8)之间的有机农药废水。

4.如权利要求3所述的处理有机农药废水的臭氧-膜电极耦合反应系统，其特征在于，

所述臭氧曝气头(7)及其连接的不锈钢细管阴极(6)设置在反应器腔体中心位置；

所述膜电极阳极(8)为管结构，膜电极阳极(8)设置在所述臭氧曝气头(7)的外侧；所述不锈钢粗管阴极(9)设置在所述膜电极阳极(8)外侧；

所述反应器包材(10)上的进水口位置与臭氧曝气头(7)的出气口正向相对。

5.如权利要求4所述的处理有机农药废水的臭氧-膜电极耦合反应系统，其特征在于，

所述有机农药废水存储与调节部包括蠕动泵(16)、压力调节器(17)、储水槽(20)和机械搅拌装置(21)；

所述储水槽(20)通过水管与反应器包材(10)上的进水口连接，连接管路上设置蠕动泵(16)，以将储水槽(20)中的有机农药废水以预定速度泵入反应器腔体中；

所述反应器包材(10)上的第一出水口(18)、第二出水口(19)分别各自通过水管与储水槽(20)连接，以将经过膜电极反应器反应后的水排入储水槽(20)；

所述压力调节器(17)设置在反应器包材(10)上的第一出水口(18)与储水槽(20)之间的水管管路上，用于调节流经不锈钢细管阴极(6)与膜电极阳极(8)之间的出水水压；

所述机械搅拌装置(21)设置于储水槽(20)中，以使储水槽(20)中的有机农药废水混合均匀。