电絮凝-电芬顿耦合反应器制造技术

本申请公开了一种电絮凝

【技术实现步骤摘要】
电絮凝
‑
电芬顿耦合反应器


[0001]本申请涉及污水处理的
，特别涉及一种电絮凝
‑
电芬顿耦合反应器。

技术介绍

[0002]污水处理一般分为生物法(微生物法、植物法、动物法)、物理法(微滤机法、气浮法、直接过滤法、黏土除藻法、微电解法、紫外光照射法)和化学法(混凝沉淀、氧化法、还原法)。
[0003]目前，电芬顿技术作为一种高级氧化技术，近年来被广泛应用于难降解有机污染物的处理。电芬顿反应通过氧气在阴极表面还原生成过氧化氢，与溶液中的二价铁催化反应生成羟基自由基，羟基自由基无选择性的强氧化能力达到去除难降解有机污染物的目的。与传统的药剂芬顿法相比，电芬顿有以下几个显著优势：第一，可原位生成过氧化氢，避免了在运输、储存和使用过氧化氢时可产生的危险；第二，控制参数仅有电压和电流，便于实现自动化控制。
[0004]电絮凝技术将金属铁或者铝作为牺牲阳极，接入电路后，阳极通电溶出的金属离子在水中形成羟基水合物胶体，而羟基水合物胶体通过静电吸附或者网补作用将水中的污染物捕获并聚集，使水中的悬浮物易于与水中分离。电絮凝技术结合了电化学技术、化学絮凝技术和气浮技术，实现了较短的电解时间内高效地去除污染物。
[0005]目前，通过电絮凝和电芬顿联用的方法对污水进行处理，由于电芬顿技术对 pH要求比较高，在电芬顿反应过程中，需要向反应池中不断添加调节pH的药剂，才能使反应池中的pH保持稳定。

技术实现思路

[0006]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本申请提出一种电絮凝
‑
电芬顿耦合反应器，不需要添加调节pH的药剂即可保持反应池中pH 的稳定，省去了药剂的生产、运输、储存和添加环节的成本，从而有效降低了污水处理的成本。
[0007]本申请的第一方面，提供了一种电絮凝
‑
电芬顿耦合反应器，包括：电絮凝机构，包括第一反应池、第一进水口、第一出水口、排污口和铁
‑
石墨电极，所述第一进水口和所述第一出水口均设置于所述第一反应池上，所述第一进水口用于将污水导入所述第一反应池，铁电极的上端与第一电源的正极连接，石墨电极的上端与第一电源的负极连接，所述铁
‑
石墨电极的下端位于所述第一反应内的污水中，铁电极用于氧化生成氢氧化铁和亚铁离子，所述氢氧化铁用于与污水中的污染物生成絮凝沉降物，所述第一出水口用于排出处理后含有亚铁离子的污水，所述排污口设置于所述第一反应池的底部，所述排污口用于排出絮凝沉降物；电芬顿机构，包括第二反应池、第二进水口、第二出水口和石墨
‑
石墨电极，所述第二进水口和所述第二出水口均设置于所述第二反应池上，所述第二进水口与所述第一出水口连接，所述第二进水口用于将含有亚铁离子的污水导入所述第二反应池，阳极石墨的上端与第二电源的正极连接，阴极石墨的上端与第二电源的负极连接，所述石墨
‑
石墨电极的
下端位于所述第二反应池内的污水中，所述阴极石墨用于原位生成过氧化氢，过氧化氢用于与亚铁离子构成芬顿试剂，芬顿试剂用于处理污水并生成OH
‑
，所述阳极石墨用于电解水产生H
+
，所述第二出水口用于排出由所述芬顿试剂处理后的污水。
[0008]根据本申请第一方面实施例的电絮凝
‑
电芬顿耦合反应器，至少具有如下有益效果：通过将电絮凝机构和电芬顿机构耦合处理污水，可以在第一反应池通过铁阳极产生的溶解态的亚铁离子和胶体态的氢氧化铁，胶体态的氢氧化铁接触污水中的难溶污染物后絮凝沉降，并通过排污口将絮凝沉降物排出；第一反应池的第一出水口与第二反应池的第二进水口连接，由电絮凝机构处理后的污水，通过第二进水口进入到第二反应池内，第二反应池内的阴极石墨原位产生过氧化氢，过氧化氢与第一反应池内导入的亚铁离子构成芬顿试剂，氧化第二反应池内的污染物，阳极石墨电解水产生的H
+
中和芬顿试剂氧化污染物产生的OH
‑
，而使第二反应池内的pH值保持稳定，另外，芬顿试剂氧化污染物产生的三价铁离子在阴极石墨处被还原为二价铁离子能够被重复利用。将电芬顿机构与电絮凝机构耦合使用，不需要添加调节pH的药剂即可保持反应池中pH的稳定，省去了药剂的生产、运输、储存和添加环节的成本，从而有效降低了污水处理的成本。
[0009]根据本申请的一些实施例，还包括均质池，均质池包括液位计、第三反应池、第三进水口和第三出水口，液位计与第三进水口的阀门和第三出水口的阀门连接，第三进水口用于将未经处理的污水导入第三反应池，第三出水口与第一进水口连接，液位计用于监测第三反应池的液位。均质池可以起到调节水量的作用，在均质池内的液位计监测到污水达到预设液位时，控制第三出水口阀门的开关打开，使得均质池内的污水一次性导入第一反应池，当液位计监测到污水低于最低水位时，则关闭第三出水口的阀门，并打开第三进水口的阀门，使得未经处理的污水导入均质池。另外，均质池除了均衡水量的作用，还可以起到均衡水质的作用，在将污水导入电絮凝机构之前，对污水进行预处理，调节水质，例如对污水的pH值、水温和曝气等方面对污水进行预调节。
[0010]根据本申请的一些实施例，均质池还包括虹吸器，虹吸器的两端分别连接第三出水口和第一进水口，虹吸器用于在第三反应池的液位达到预设液位时通过虹吸作用将污水导入第一反应池。利用污水的重力和大气压力，在均值池内的液位达到预设液位时，可以利用虹吸作用将均质池内的污水一次性导入第一反应池内，使得连续流的污水在第一反应池和第二反应池内通过间歇反应而处理污水。
[0011]根据本申请的一些实施例，还包括气浮装置，气浮装置设置于均质池内，气浮装置用于去除均质池内污水中的悬浮物。在均质池内设置气浮装置，气浮装置通过产生微细气泡，从而附上均质池内的细小颗粒污染物并上浮，形成浮渣层，从而去除水中的悬浮物，达到改善水质的目的。
[0012]根据本申请的一些实施例，第二反应池内还设置有曝气器，曝气器用于通过曝气增加阴极石墨处的溶氧量。通过增加阴极石墨处的曝气，可以有效增加阴极石墨处的溶氧量，从而有效提高阴极石墨的电解效率。
[0013]根据本申请的一些实施例，还包括污泥浓缩池，污泥浓缩池包括第四进水口和第四出水口，第四进水口设置于污泥浓缩池的底部，第四出水口设置于污泥浓缩池的一侧，第四进水口与排污口连接，第四出水口通过回流管与第一反应池连接。在第一反应池内的絮凝沉淀从排污口排出后，导入到污泥浓缩池，污泥浓缩池可以将沉淀物与污水进一步分离，
使得分离后的污水再次进入第一反应池重复进行絮凝反应，而分离后的沉淀物则从可以从排泥口排出。
[0014]根据本申请的一些实施例，铁
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石墨电极设置有多组，多组铁
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石墨电极之间并联连接。多组并联的铁
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石墨电极可以加快电絮凝机构的污水处理速度，从而有效提高污水的处理效率。
[0015]根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电絮凝
‑
电芬顿耦合反应器，其特征在于，包括：电絮凝机构，包括第一反应池、第一进水口、第一出水口、排污口和铁
‑
石墨电极，所述第一进水口和所述第一出水口均设置于所述第一反应池上，所述第一进水口用于将污水导入所述第一反应池，铁电极的上端与第一电源的正极连接，石墨电极的上端与第一电源的负极连接，所述铁
‑
石墨电极的下端位于所述第一反应内的污水中，铁电极用于氧化生成氢氧化铁和亚铁离子，所述氢氧化铁用于与污水中的污染物生成絮凝沉降物，所述第一出水口用于排出处理后含有亚铁离子的污水，所述排污口设置于所述第一反应池的底部，所述排污口用于排出絮凝沉降物；电芬顿机构，包括第二反应池、第二进水口、第二出水口和石墨
‑
石墨电极，所述第二进水口和所述第二出水口均设置于所述第二反应池上，所述第二进水口与所述第一出水口连接，所述第二进水口用于将含有亚铁离子的污水导入所述第二反应池，阳极石墨的上端与第二电源的正极连接，阴极石墨的上端与第二电源的负极连接，所述石墨
‑
石墨电极的下端位于所述第二反应池内的污水中，所述阴极石墨用于原位生成过氧化氢，所述过氧化氢用于与所述亚铁离子构成芬顿试剂，所述芬顿试剂用于处理污水并生成OH
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，所述阳极石墨用于电解水产生H
+
，所述第二出水口用于排出由所述芬顿试剂处理后的污水。2.根据权利要求1所述的电絮凝
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电芬顿耦合反应器，其特征在于：还包括均质池，所述均质池包括液位计、第三反应池、第三进水口和第三出水口，所述液位计与所述第三进水口的阀门和所述第三出水口的阀门连接，所述第三进水口用于将未经处理的污水导入所述第三反应池，所述第三出水口与所述第一进水口连接，所述液位计用于通过监测所述第三反应池...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋东云，陈哲，颜家兴，梁家伟，刘小川，赖桓祥，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：新型
国别省市：