電化學(xué)聯(lián)合光催化法處理苯酚廢水系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及廢水處理系統(tǒng)，尤其涉及一種電化學(xué)聯(lián)合光催化法處理苯酚廢水系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)過程中排放的各類化工廢氣、廢水、廢渣，俗稱“三廢”日益增多，尤其是高濃度生物難降解的有毒有機(jī)廢水，其處理方法一直是困擾環(huán)境治理的“老大難問題”。
[0003]電化學(xué)法處理廢水一般無需很多化學(xué)藥品，后處理簡單，占地面積小，管理方便，污泥量很少。被稱為清潔處理法。近年來隨著有機(jī)電化學(xué)理論的深入研宄，證實(shí)不少有機(jī)化合物的氧化還原、加成和分解反應(yīng)都可以在電極上進(jìn)行，使電化學(xué)法在處理有機(jī)廢水方面的研宄有可能向前邁進(jìn)一大步。
[0004]目前，國內(nèi)電化學(xué)法水處理的研宄應(yīng)用已有一定的基礎(chǔ)，多集中在重金屬及氰離子廢水處理方面。隨著水處理領(lǐng)域的熱點(diǎn)轉(zhuǎn)移到難生物降解的含芳環(huán)及雜環(huán)鹵代物等致癌、致畸、致基因突變的所謂“三致”有機(jī)污染物廢水的處理，電化學(xué)法催化氧化難生物降解有機(jī)廢水己成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
[0005]另一方面光催化氧化技術(shù)是近年來日益受到重視的廢水處理新技術(shù)，因?yàn)樗先藗儗U水清潔處理的要求，在光催化中采用最多的催化劑是Ti02。國外在光催化氧化水中有機(jī)污染物的研宄進(jìn)行得比較多，根據(jù)李琳的綜合報(bào)道，國外研宄者研宄了水中的烴類，鹵代有機(jī)物，鹵代芳烴，表面活性劑以及除草劑等的光催化降解，發(fā)現(xiàn)大部分有機(jī)物可以徹底被氧化成無機(jī)物。國內(nèi)的胡將軍等也利用光催化氧化對有機(jī)廢水(主要是油和洗滌劑)進(jìn)行處理，COD去除率可達(dá)50%以上。
[0006]為了促進(jìn)光催化氧化的效率，人們在光催化體系中引入其他的氧化劑，如03，H2O2等，可以產(chǎn)生氧化性極強(qiáng)的自由基如.ΟΗ，將難降解物質(zhì)氧化成二氧化碳和水。吳合進(jìn)等采用電協(xié)助光催化的方法對有機(jī)物進(jìn)行降解，結(jié)果表明其作用比單純采用光催化或電解的加和還要好。他們認(rèn)為這種增效作用來源于電解水提供光催化所需的高活性氧源，且陽極偏壓作用減少了光催化過程中光生載流子的復(fù)合可能對其有較大的貢獻(xiàn)。
[0007]雖然光催化具有適用性廣，可使有機(jī)物完全分解的特點(diǎn)，且所使用的催化劑也有廉價(jià)無毒的特點(diǎn)。但目前光催化處理廢水還存在能量利用率低等問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的在于，針對上述現(xiàn)有電化學(xué)方法和光催化方法水處理系統(tǒng)存在處理效率低、效果差的問題，提出一種電化學(xué)聯(lián)合光催化法處理苯酚廢水系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、合理、緊湊，能有效處理廢水中的有機(jī)物，大大降低COD，且該系統(tǒng)節(jié)能、無毒，符合綠色化學(xué)的發(fā)展趨勢。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種電化學(xué)聯(lián)合光催化法處理苯酚廢水系統(tǒng)，包括通過管路連通的電化學(xué)催化裝置和光催化裝置，所述電化學(xué)催化裝置包括多個(gè)通過管路并聯(lián)的電化學(xué)催化單元，所述電化學(xué)催化單元包括套設(shè)的第一圓柱腔體和第二圓柱腔體，所述第一圓柱腔體位于第二圓柱腔體內(nèi)部，所述第一圓柱腔體內(nèi)設(shè)置有陽極板和陰極板，所述陽極板和陰極板分別與直流穩(wěn)壓電源連接；所述第一圓柱腔體的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)通孔，所述通孔的內(nèi)徑小于催化劑外徑，所述第二圓柱腔體側(cè)壁的上部和下部分別設(shè)置有第一進(jìn)水口和第一出水口；
[0010]所述光催化裝置包括反應(yīng)腔，所述反應(yīng)腔內(nèi)側(cè)的頂部設(shè)置有紫外光源，所述反應(yīng)腔側(cè)壁的上端設(shè)置有第二進(jìn)水口，所述反應(yīng)腔側(cè)壁的下端設(shè)置有第二出水口，所述第一出水口通過管路與第二進(jìn)水口連接。
[0011]進(jìn)一步地，所述第一圓柱腔體、第二圓柱腔體和反應(yīng)腔側(cè)壁均為有機(jī)玻璃。
[0012]進(jìn)一步地，所述陽極板和陰極板平行。
[0013]進(jìn)一步地，所述陽極板和陰極板均為多孔性石墨板。
[0014]進(jìn)一步地，所述陽極板與陰極板間距為0.2-0.4cm。
[0015]進(jìn)一步地，所述紫外光源覆蓋整個(gè)反應(yīng)腔內(nèi)側(cè)的頂部。
[0016]進(jìn)一步地，所述第一出水口與第二進(jìn)水口之間的管路上設(shè)置有流量計(jì)。
[0017]進(jìn)一步地，所述第一出水口與第二進(jìn)水口之間的管路上設(shè)置有流量控制閥。
[0018]本實(shí)用新型電化學(xué)聯(lián)合光催化法處理苯酚廢水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、合理、緊湊，與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]實(shí)驗(yàn)證明電化學(xué)聯(lián)合光催化的方法對苯酚進(jìn)行降解，取得了良好的處理結(jié)果，大大提高了苯酚的分解率。
[0020]本實(shí)用新型電化學(xué)聯(lián)合光催化法處理苯酚廢水系統(tǒng)整個(gè)過程無毒、環(huán)保，符合綠色化學(xué)的發(fā)展趨勢。
【附圖說明】
[0021]圖1為電化學(xué)聯(lián)合光催化法處理苯酚廢水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明:
[0023]實(shí)施例1
[0024]本實(shí)施例公開了一種電化學(xué)聯(lián)合光催化法處理苯酚廢水系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括通過管路連通的電化學(xué)催化裝置和光催化裝置，所述電化學(xué)催化裝置包括多個(gè)通過管路并聯(lián)的電化學(xué)催化單元，，所述電化學(xué)催化單元的個(gè)數(shù)由廢水處理量決定，廢水越多電化學(xué)催化單元的個(gè)數(shù)越多，否則相反。所述電化學(xué)催化單元包括套設(shè)的第一圓柱腔體2和第二圓柱腔體1，所述第一圓柱腔體2位于第二圓柱腔體I內(nèi)部，所述第一圓柱腔體2內(nèi)設(shè)置有陽極板5和陰極板3，陽極板5和陰極板3平行。所述陽極板5和陰極板3分別與直流穩(wěn)壓電源4連接；所述第一圓柱腔體2的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)通孔，所述通孔的內(nèi)徑小于催化劑外徑，所述第二圓柱腔體I側(cè)壁的上部和下部分別設(shè)置有第一進(jìn)水口和第一出水口 ；
[0025]所述光催化裝置包括反應(yīng)腔7，所述反應(yīng)腔7內(nèi)側(cè)的頂部設(shè)置有紫外光源8，所述反應(yīng)腔7側(cè)壁的上端設(shè)置有第二進(jìn)水口，所述反應(yīng)腔7側(cè)壁的下端設(shè)置有第二出水口，所述第一出水口通過管路與第二進(jìn)水口連接。
[0026]所述第一圓柱腔體、第二圓柱腔體和反應(yīng)腔側(cè)壁均為有機(jī)玻璃。
[0027]第二圓柱腔體I用來盛放苯酚水，容量為500ml，第一圓柱腔體2內(nèi)部用來盛放催化劑，其壁有許多小洞，洞的大小小于催化劑的尺寸，因此反應(yīng)過程中溶液可在第二圓柱腔體I和第一圓柱腔體2間自由移動(dòng)而催化劑只能在小的第一圓柱腔體2內(nèi)活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中使用的電極是石墨電極，面積為19.2cm2 (3.2cmX6cm)，兩平行電極被垂直固定在內(nèi)圓柱體中。在電極周圍填充1g催化劑，以形成電化學(xué)催化氧化反應(yīng)裝置。
[0028]有機(jī)廢水在電化學(xué)催化裝置內(nèi)催化后COD大大降低，再流入光催化裝置中進(jìn)一步催化，直至達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0029]實(shí)施例2
[0030]本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，不同的是所述第一出水口與第二進(jìn)水口之間的管路上設(shè)置有流量計(jì)和流量控制閥。
[0031]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電化學(xué)聯(lián)合光催化法處理苯酚廢水系統(tǒng)，其特征在于，包括通過管路連通的電化學(xué)催化裝置和光催化裝置，所述電化學(xué)催化裝置包括多個(gè)通過管路并聯(lián)的電化學(xué)催化單元，所述電化學(xué)催化單元包括套設(shè)的第一圓柱腔體和第二圓柱腔體，所述第一圓柱腔體位于第二圓柱腔體內(nèi)部，所述第一圓柱腔體內(nèi)設(shè)置有陽極板和陰極板，所述陽極板和陰極板分別與直流穩(wěn)壓電源連接；所述第一圓柱腔體的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)通孔，所述通孔的內(nèi)徑小于催化劑外徑，所述第二圓柱腔體側(cè)壁的上部和下部分別設(shè)置有第一進(jìn)水口和第一出水P ； 所述光催化裝置包括反應(yīng)腔，所述反應(yīng)腔內(nèi)側(cè)的頂部設(shè)置有紫外光源，所述反應(yīng)腔側(cè)壁的上端設(shè)置有第二進(jìn)水口，所述反應(yīng)腔側(cè)壁的下端設(shè)置有第二出水口，所述第一出水口通過管路與第二進(jìn)水口連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電化學(xué)聯(lián)合光催化法處理苯酚廢水系統(tǒng)，其特征在于，所述第一圓柱腔體、第二圓柱腔體和反應(yīng)腔側(cè)壁均為有機(jī)玻璃。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電化學(xué)聯(lián)合光催化法處理苯酚廢水系統(tǒng)，其特征在于，所述陽極板和陰極板平行。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述電化學(xué)聯(lián)合光催化法處理苯酚廢水系統(tǒng)，其特征在于，所述陽極板和陰極板均為多孔性石墨板。5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述電化學(xué)聯(lián)合光催化法處理苯酚廢水系統(tǒng)，其特征在于，所述陽極板與陰極板間距為0.2-0.4cm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述電化學(xué)聯(lián)合光催化法處理苯酚廢水系統(tǒng)，其特征在于，所述紫外光源覆蓋整個(gè)反應(yīng)腔內(nèi)側(cè)的頂部。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述電化學(xué)聯(lián)合光催化法處理苯酚廢水系統(tǒng)，其特征在于，所述第一出水口與第二進(jìn)水口之間的管路上設(shè)置有流量計(jì)。8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述電化學(xué)聯(lián)合光催化法處理苯酚廢水系統(tǒng)，其特征在于，所述第一出水口與第二進(jìn)水口之間的管路上設(shè)置有流量控制閥。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種電化學(xué)聯(lián)合光催化法處理苯酚廢水系統(tǒng)，包括通過管路連通的電化學(xué)催化裝置和光催化裝置，電化學(xué)催化裝置包括多個(gè)通過管路并聯(lián)的電化學(xué)催化單元，電化學(xué)催化單元包括套設(shè)的第一圓柱腔體和第二圓柱腔體，第一圓柱腔體內(nèi)設(shè)置有陽極板和陰極板；第一圓柱腔體的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)通孔，通孔的內(nèi)徑小于催化劑外徑，第二圓柱腔體側(cè)壁的上部和下部分別設(shè)置有第一進(jìn)水口和第一出水口；光催化裝置的反應(yīng)腔內(nèi)側(cè)的頂部設(shè)置有紫外光源，反應(yīng)腔側(cè)壁的上端設(shè)置有第二進(jìn)水口，反應(yīng)腔側(cè)壁的下端設(shè)置有第二出水口，第一出水口通過管路與第二進(jìn)水口連接。本實(shí)用新型能有效處理廢水中的苯酚，且該系統(tǒng)節(jié)能、無毒，符合綠色化學(xué)的發(fā)展趨勢。
【IPC分類】C02F1/58, C02F1/461, C02F1/32
【公開號(hào)】CN204625270
【申請?zhí)枴緾N201520168190
【發(fā)明人】單譯, 劉思樂, 王歡, 厲安昕, 吳靜, 高夏南, 王凱, 高慧妍, 梁佳蓓, 孔俊嘉, 尚冬梅, 何鑫
【申請人】沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年3月24日