本发明专利技术提供了一种去除反渗透浓水中有机物的装置及方法，所述装置包括：反应容器、正极板、负极板、阳离子交换膜、阴离子交换膜、臭氧催化剂床层及曝气头；阴、阳离子交换膜将反应容器分成三个室，正极室、处理室和负极室；正极室内装有正极板，顶部设有正极进水口和正极排气口，底部设有正极排液口；负极室内有负极板，顶部设有负极进水口和负极排气口，底部设有负极排液口；臭氧催化剂床层位于处理室，内装有臭氧催化剂；处理室底部设有出水口，顶部设有臭氧排气口和进水口；曝气头安装于处理室底部，与臭氧进气口相通。采用所述装置处理反渗透浓水，可以增加臭氧在其中的溶解度，提高·OH生成率，实现高效去除反渗透浓水中的有机物。
【技术实现步骤摘要】
一种去除反渗透浓水中有机物的装置及方法
本专利技术涉及污水处理
，特别是涉及一种去除反渗透浓水中有机物的装置及方法。
技术介绍
反渗透技术广泛应用于海水和苦咸水淡化、硬水软化、中水回收、工业废水处理和超纯水制备等领域。反渗透技术处理污水产水率约50-75％，产生反渗透浓水约占50-25％。反渗透浓水中含有大量的难降解的有机物，主要包括高级脂肪烃、多环芳烃、多环芳香化合物等，直接外排污染地表水、土壤，危害周边环境、人群。臭氧催化氧化法已经成为去除水中高稳定性、难降解有机污染物的关键技术之一。利用固体催化剂协同臭氧氧化可以达到深度氧化、最大限度地去除有机污染物的目的。但是反渗透浓水盐分含量高，富含Na+、Ca2+、Cl-、SO42-等，盐分不仅影响臭氧的溶解度，而且易使·OH淬灭，从而影响了臭氧催化去除反渗透浓水中有机物的效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种去除反渗透浓水中有机物的装置及方法，在阴阳离子交换膜之间形成一个低盐环境，解决高盐条件下臭氧溶解度低，·OH易淬灭的技术问题。具体技术方案如下：本专利技术第一方面提供了一种去除反渗透浓水中有机物的装置，包括：反应容器、正极板、负极板、阳离子交换膜、阴离子交换膜、臭氧催化剂床层及曝气头；阴离子交换膜与阳离子交换膜将反应容器分成三个室，阴离子交换膜与反应容器壁间为正极室，阳离子交换膜与反应容器壁间为负极室，两膜之间为处理室；其中正极板位于正极室，正极室顶部设有正极进水口和正极排气口，底部设有正极排液口；负极板位于负极室，负极室顶部设有负极进水口和负极排气口，底部设有负极排液口；所述臭氧催化剂床层置于处理室中，臭氧催化剂床层中装有臭氧催化剂；所述处理室底部设有出水口，顶部设有臭氧排气口和进水口；所述曝气头安装于处理室底部，与臭氧进气口相通。在本专利技术第一方面的一些实施方式中，所述正极板是钛板，其表面镀有钌、铂、铱中的至少一种，所述负极板是316L不锈钢或双相不锈钢，所述正极板和负极板通过绝缘支架固定在反应容器中，正极板和负极板连接12～16V直流电源。在本专利技术第一方面的另一些实施方式中，所述阳离子交换膜和阴离子交换膜是亲水性均相或半均相膜片，其中阴离子交换膜与正极板平行放置，两者间距为100-200mm，阳离子交换膜与负极板平行放置，间距为100-200mm，且阴离子交换膜、阳离子交换膜与对应正极板、负极板间距离相等。在本专利技术第一方面的一些实施方式中，所述处理室中安装有床层支架，所述臭氧催化剂床层固定于所述床层支架上。所述床层支架上设置有不同高度的固定点，通过所述固定点，所述臭氧催化剂床层可以固定于所述床层支架上的不同高度。在本专利技术第一方面的一些实施方式中，所述曝气头是钛金曝气头。在本专利技术第一方面的另一些实施方式中，所述的曝气头位于臭氧催化剂床层的正下方。在本专利技术第一方面的一些实施方式中，所述处理室内顶部设置有布水器，所述布水器与所述进水口连通；优选地，所述布水器安装于处理室顶部中央。本专利技术第二方面提供了一种采用本专利技术第一方面所述的去除反渗透浓水中有机物的装置，去除反渗透浓水中有机物的方法。本专利技术实施例提供的去除反渗透浓水中有机物的装置及方法，通过电化学技术和臭氧催化氧化技术的结合，在所述阴离子交换膜和阳离子交换膜之间形成低盐溶液区，可增加臭氧在其中的溶解度，进而提高·OH生成率，而且还可以有效抑制盐离子引起的·OH淬灭，实现高效去除反渗透浓水中的有机物。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为一种去除反渗透浓水中有机物的装置结构示意图；图2为图1所示去除反渗透浓水中有机物的装置结构示意图的A-A剖面图；图中各标号对应的部件为：1-进水口；2-反应容器；3-布水器；4-正极排气口；5-负极排气口；6-正极板；7-阴离子交换膜；8-床层支架；9-阳离子交换膜；10-负极板；11-臭氧催化剂；12-臭氧催化剂床层；13-负极排液口；14-出水口；15-臭氧进气口；16-曝气头；17-正极排液口；18-绝缘支架；19-臭氧排气口；20-正极进水口；21-负极进水口。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术第一方面提供了一种去除反渗透浓水中有机物的装置，如图1、图2所示，包括：反应容器2、正极板6、负极板10、阳离子交换膜9、阴离子交换膜7、臭氧催化剂床层12及曝气头16；阴离子交换膜7与阳离子交换膜9将反应容器分成三个室，所述三个室中，阴离子交换膜7与反应容器壁间为正极室，阳离子交换膜9与反应容器壁间为负极室，两膜之间为处理室；其中正极板6位于正极室，正极室顶部设有正极进水口20和正极排气口4，底部设有正极排液口17；负极板10位于负极室，负极室顶部设有负极进水口21和负极排气口5，底部设有负极排液口13；所述臭氧催化剂床层12置于处理室中，臭氧催化剂床层12中装有臭氧催化剂11；所述处理室底部设有出水口14，顶部设有臭氧排气口19和进水口1；所述曝气头16安装于处理室底部，与臭氧进气口15相通。本专利技术所述的反应容器2可以是不锈钢或双相不锈钢材质的反应釜、反应塔等本领域常用的密封反应容器，反应容器的体积和容量也可根据实际需要自由选择。在本专利技术第一方面的一些实施方式中，所述正极板6采用长方形的钛板，其表面镀有钌、铂、铱中的至少一种，所述负极板10采用长方形的316L不锈钢或双相不锈钢，所述正极板和负极板均可购自商业途径。所述正极板6和负极板10通过绝缘支架18固定在反应容器2中，不与反应容器壁直接接触，正极板6和负极板10连接12～16V直流电源。本专利技术所述正极板、负极板与直流电源之间的连接方式为本领域公知的常用连接方式，在此不做赘述。本专利技术所述的“绝缘支架”为可实现电极板与反应容器壁间绝缘的支架，在本专利技术第一方面的一些实施方式中，所述绝缘支架可以为金属支架，一端通过焊接、卡扣连接或螺栓连接的方式固定在反应容器2上，另一端设有螺孔，正极板或负极板与金属支架间放置一个绝缘垫片，通过绝缘螺栓将正极板或负极板固定在金属支架上。在本专利技术第一方面的另一些实施方式中，所述绝缘支架为使用绝缘材料制作的支架，正极板或负极板通过所述支架固定在反应容器中。在本专利技术第一方面的一些实施方式中，所述阳离子交换膜9和阴离子交换膜7是抗氧化的亲水性均相或半均相膜片，孔径为15-20nm，所述阳离子交换膜和阴离子交换膜均可购自商业途径。在本专利技术第一方面的一些实施方式中，所述阴离子交换膜7与正极板6平行放置，两者间距为100-200mm，阳离子交换膜9与负极板10平行放置，间距为100-200mm，且阴离子交换膜、阳离子交换膜与对应正极板、负极板间距离相等。在本专利技术第一方面的一些实施方式中，所述阴离子交换膜和阳离子交换膜固定于长方形塑料框架中，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种去除反渗透浓水中有机物的装置，其特征在于，包括：反应容器、正极板、负极板、阳离子交换膜、阴离子交换膜、臭氧催化剂床层及曝气头；阴离子交换膜与阳离子交换膜将反应容器分成三个室，阴离子交换膜与反应容器壁间为正极室，阳离子交换膜与反应容器壁间为负极室，两膜之间为处理室；其中正极板位于正极室，正极室顶部设有正极进水口和正极排气口，底部设有正极排液口；负极板位于负极室，负极室顶部设有负极进水口和负极排气口，底部设有负极排液口；所述臭氧催化剂床层置于处理室中，臭氧催化剂床层中装有臭氧催化剂；所述处理室底部设有出水口，顶部设有臭氧排气口和进水口；所述曝气头安装于处理室底部。
【技术特征摘要】
1.一种去除反渗透浓水中有机物的装置，其特征在于，包括：反应容器、正极板、负极板、阳离子交换膜、阴离子交换膜、臭氧催化剂床层及曝气头；阴离子交换膜与阳离子交换膜将反应容器分成三个室，阴离子交换膜与反应容器壁间为正极室，阳离子交换膜与反应容器壁间为负极室，两膜之间为处理室；其中正极板位于正极室，正极室顶部设有正极进水口和正极排气口，底部设有正极排液口；负极板位于负极室，负极室顶部设有负极进水口和负极排气口，底部设有负极排液口；所述臭氧催化剂床层置于处理室中，臭氧催化剂床层中装有臭氧催化剂；所述处理室底部设有出水口，顶部设有臭氧排气口和进水口；所述曝气头安装于处理室底部。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述正极板是钛板，其表面镀有钌、铂、铱中的至少一种，所述负极板是316L不锈钢或双相不锈钢，所述正极板和负极板通过绝缘支架固定在反应容器中，正极板和负极板连接12～16V直流电源。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阳离子交换膜和阴离子交换膜是亲水性均相或...
【专利技术属性】
技术研发人员：迟娟，姜勇，张彦海，任同伟，俞彬，张鹏昊，金占鑫，陈伟燕，耿翠玉，阳春芳，刘凯男，
申请(专利权)人：博天环境集团股份有限公司，博天环境科技天津有限公司，博天环境工程北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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