一種鐵曝氣-光催化有機廢水降解裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種有機廢水處理裝置，具體涉及一種鐵曝氣-光催化有機廢水降解裝置，屬于廢水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)有機廢水污染物濃度大，色度高，含有一些有毒化合物，可生化性差，直接使用生物法處理難度很大。
[0003]光催化降解處理技術(shù)，作為一種有效的針對有機污染物廢水的無害化處理技術(shù)，近年來頗受關(guān)注。該技術(shù)能耗低，能有效地破壞許多結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、微生物難以降解的有機污染物，但也存在反應(yīng)低效率等問題。由于光催化氧化反應(yīng)是基于廢水體系對光能量的吸收，被處理體系必須具有良好的透光性，而高濃度工業(yè)有機廢水具有雜質(zhì)多、池度高、色度高和透光性差的特點，反應(yīng)比較難以進行。因此，在廢水處理中難以單獨應(yīng)用，需要與其它方法聯(lián)用或用作廢水的深度處理。
[0004]鐵曝氣技術(shù)是基于電化學(xué)氧化還原、床層過濾等綜合作用。電極反應(yīng)具有高的化學(xué)活性，新生態(tài)的氫能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原作用，破壞廢水中的發(fā)色或助色基團；大分子物質(zhì)分解為小分子的中間體，使某些難生化降解物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨幚砦镔|(zhì)，提高廢水的可生化性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種能夠有效降解高濃度工業(yè)廢水的鐵曝氣-光催化有機廢水降解裝置。
[0006]技術(shù)方案:本發(fā)明涉及一種鐵曝氣-光催化有機廢水降解裝置，包括套疊設(shè)置并相互連通的用于對廢水進行微電解處理的內(nèi)罐體和用于對微電解處理后的廢水進行光催化降解的外罐體；內(nèi)罐體中設(shè)有陰電極、環(huán)繞內(nèi)罐體內(nèi)壁的陽電極、填加在陰電極和陽電極之間的鐵炭填料以及與鐵炭填料接觸的多個微孔曝氣頭，陰電極和陽電極分別與電源連接；外罐體中設(shè)有至少一個外壁涂有打02涂層的石英套筒，石英套筒內(nèi)部設(shè)置紫外燈。
[0007]本發(fā)明通過將鐵曝氣與光催化相結(jié)合的技術(shù)，利用電化學(xué)與光化學(xué)催化降解的協(xié)同作用處理廢水，先由內(nèi)罐體中的鐵曝氣區(qū)域?qū)U水進行微電解反應(yīng)，降低廢水的色度和C0D含量，提高廢水的透光性，然后經(jīng)過光催化氧化處理，有效強化污水處理效果，提高廢水的可生化性。
[0008]具體的，陽電極為不銹鋼陽電極，陰電極為石墨陰電極。
[0009]優(yōu)選的，鐵炭填料形成的填料層的高度低于陰電極和陽電極的高度。此時，可以充分的在鐵炭原子間形成微電極。
[0010]較優(yōu)的，內(nèi)罐體的罐壁上設(shè)有與外罐體連通的出水口，出水口的高度高于鐵炭填料形成的填料層的高度。以防止鐵炭填料自出水口流失、進入后續(xù)光催化區(qū)域，影響光催化反應(yīng)時光的通透性。
[0011]進一步的，內(nèi)罐體外壁與外罐體內(nèi)壁之間的距離為10?30cm。此時，光的穿透能力較強，有利于光催化降解反應(yīng)的進行。
[0012]更進一步的，內(nèi)罐體外壁與外罐體內(nèi)壁之間的距離為15?25cm。此時，光的穿透能力最強。
[0013]優(yōu)選的，石英套筒的直徑為4?15cm。直徑過大會影響紫外光在水相中的透射距離，影響光催化降解反應(yīng)。
[0014]較優(yōu)的，外罐體中設(shè)有兩個以上的石英套筒，相鄰兩個石英套筒之間的距離為10?30cm。紫外光有一定的透射距離，相鄰兩個石英套筒距離過大，會影響整個系統(tǒng)中紫外光的分布，進而影響光催化效果。
[0015]具體的，上述鐵炭填料為鐵炭顆粒或規(guī)整鐵炭填料。
[0016]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的顯著優(yōu)點在于:
[0017](1)本發(fā)明將鐵曝氣技術(shù)與光催化降解技術(shù)相結(jié)合對高濃度廢水進行處理，先由曝氣系統(tǒng)進行破絡(luò)，曝氣系統(tǒng)采用鐵炭填料，通過FeC微電解過程中產(chǎn)生的還原性氫，對廢水中的有機物進行破絡(luò)，降低廢水的色度及C0D的含量，提高廢水的透光性，有效強化光子傳遞效率，然后經(jīng)過光催化反應(yīng)進一步去處廢水中的有機污染物；通過電化學(xué)與光化學(xué)催化降解這兩種降解方式的協(xié)同、耦合作用，強化了污水處理效果，一攬子解決了現(xiàn)有技術(shù)中高濃度有機廢水處理存在的問題；
[0018](2)本發(fā)明采用的雙層罐體結(jié)構(gòu)，能夠有效強化氧氣傳質(zhì)；同時廢水經(jīng)微電解處理后即進入光催化反應(yīng)區(qū)域，通過連續(xù)流的處理方式，不需要大的調(diào)節(jié)池，相較于間歇式的處理方式，工藝控制簡單易行；
[0019](3)本發(fā)明采用一體化的鐵曝氣-光催化有機廢水降解裝置進行廢水處理，相較于現(xiàn)有的一些簡單組合串聯(lián)的設(shè)備，本發(fā)明的裝置體積小，占用空間少；而且，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，可根據(jù)需要制成不同大小的裝置，工業(yè)實用性強。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的鐵曝氣-光催化有機廢水降解裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明的鐵曝氣-光催化有機廢水降解裝置的A-A剖視圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明。
[0023]如圖1和2所示，本發(fā)明的一種鐵曝氣-光催化有機廢水降解裝置，包括套疊設(shè)置的內(nèi)罐體5和外罐體6，內(nèi)罐體5與外罐體6相連通。內(nèi)、外罐體可呈長方體形、圓柱體形、多棱柱體形或其他多面體形，內(nèi)、外罐體可由有機玻璃、不銹鋼、玻璃鋼等材料制成，優(yōu)選有機玻璃和不銹鋼。
[0024]內(nèi)罐體5中設(shè)有鐵曝氣區(qū)域，對廢水進行微電解處理。鐵曝氣區(qū)域由陰電極4、陽電極3、鐵炭填料7及微孔曝氣頭8構(gòu)成，其中，陽電極3沿著內(nèi)罐體5的內(nèi)壁環(huán)繞設(shè)置，陰電極4設(shè)置在內(nèi)罐體5罐腔中任意位置，如可將陰電極4設(shè)置在罐腔中間；在陰電極4和陽電極3之間填加鐵炭填料7，如鐵炭顆粒、規(guī)整鐵炭填料；鐵炭填料7形成的填料層的高度略低于陰電極4和陽電極3的高度，以使鐵炭原子間充分地形成微電極；微孔曝氣頭8與鐵炭填料7接觸，使鐵炭填料7進行鐵曝氣反應(yīng)?？刹捎檬筒讳P鋼分別作為鐵曝氣區(qū)域的陰電極4和陽電極3，高電位的炭，成為陰極，低電位的鐵，成為陽極。
[0025]陰電極4、陽電極3分別與電源連接，通電后，兩者之間構(gòu)成無數(shù)的微型回路；微孔曝氣頭8與鐵炭填料7接觸，鐵炭填料7在微型回路中進行鐵曝氣反應(yīng)，產(chǎn)生一定量的新生態(tài)氫，新生態(tài)氫具有很強的還原性，破壞廢水中絡(luò)合而成的大分子發(fā)色或助色基團，使大分子物質(zhì)分解為小分子的中間體，并將某些難生化降解物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨到馕镔|(zhì)，進而降低廢水的色度及C0D含量，強化光子傳遞效率，提高廢水的透光性。
[0026]內(nèi)罐體5與外罐體6相連通，可在內(nèi)罐體5罐壁上設(shè)置出水口，使內(nèi)罐體5與外罐體6連通，該出水口的高度高于鐵炭填料7形成的填料層的高度，防止鐵炭填料7流失進入后續(xù)光催化區(qū)域，影響光催化反應(yīng)時光的通透性。內(nèi)罐體5外壁與外罐體6內(nèi)壁之間的距離不限，可為10?30cm之間，此時，光的穿透能力較強，有利于光催化降解反應(yīng)的進行；當內(nèi)罐體5外壁與外罐體6內(nèi)壁之間的距離為15?25cm時，光的穿透能力最強。
[0027]外罐體6中設(shè)有石英套筒1，石英套筒1