一种高铁酸盐在线合成及有机物降解设备及工艺制造技术

本发明专利技术公开一种高铁酸盐在线合成及有机物降解设备，先在高铁酸盐合成装置内采用电化学合成高铁酸盐，接着直接对合成的高铁酸盐进行浓缩，在静电分离装置内通过利用高铁酸盐和碱性物质在高压电场内电性的差异将高铁酸盐分离出来，从而达到浓缩高铁酸盐溶液的目的，最后在降解反应装置内，利用高铁酸盐的强氧化性降解有机废水中的有机物，同时由于高铁酸盐氧化后的产物羟基氧化铁具有较强的絮凝吸附效果，能够在降解反应装置内沉降分离出来，由此，便连续地实现了高铁酸盐的合成以及有机物的降解过程。该高铁酸盐在线合成及有机物降解设备，结构设计紧凑合理，能够将合成的高铁酸盐直接在线用于有机物的降解，降解效果好，降解效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机物降解设备领域，具体涉及的是一种高铁酸盐在线合成及有机物降解设备及工艺。
技术介绍
高铁酸盐是一种新型的强氧化剂，在废水处理中可以有效降解水中的有机物，同时可以起到脱色、除臭、絮凝沉降的作用，且具有见效快、无残留毒性和不对水体造成二次污染等突出优点，具有重要的研究开发和推广前景。目前合成高铁酸盐的方法主要有高温熔融氧化法、次氯酸盐氧化法和电解法，相对于高温熔融氧化法和次氯酸盐氧化法，电解法操作简单，且操作过程相对安全可靠。在有机物降解工艺中，通常都是先合成出高铁酸盐，再将合成出的高铁酸盐浓缩到一定浓度后，才能加入到有机物降解设备中对有机物进行降解，高铁酸盐的合成、浓缩和对有机物的降解过程都是分开进行的，存在操作复杂、设备占用空间大、降解成本高及降解效率低等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高铁酸盐在线合成及有机物降解设备，结构设计紧凑合理，本专利技术还提供一种高铁酸盐在线合成及有机物降解工艺，能够将合成的高铁酸盐直接在线用于有机物的降解，降解效果好，降解效率高。为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：一种高铁酸盐在线合成及有机物降解设备，包括外壳和分别设置在所述外壳内的高铁酸盐合成装置、静电分离装置、降解反应装置以及过滤槽，所述外壳内设置有一隔板，所述隔板将所述外壳内的空间分成前腔室和后腔室，所述高铁酸盐合成装置、所述降解反应装置以及所述过滤槽分别设置在所述前腔室内，所述静电分离装置设置在所述后腔室内，所述高铁酸盐合成装置设置在所述降解反应装置的上方，所述过滤槽设置在所述降解反应装置的一侧；所述高铁酸盐合成装置为双阴极电解室，所述双阴极电解室设置有多根用于补充碱液的进液管和多根供高铁酸盐溶液流出的出液管，所述进液管的进液端通过导管连接有一碱液槽，所述出液管的出液端通过导管与所述静电分离装置连接，所述静电分离装置上设置有待浓缩液进口、浓缩液出口以及淡液出口，所述浓缩液出口通过导管与所述降解反应装置连接，所述双阴极电解室内还设置有多根用于废弃碱液流出的废液管，所述废液管通过导管连接有一废液槽。所述双阴极电解室包括处于中间的阳极室和分别位于所述阳极室两侧的阴极室，所述阳极室与各个所述阴极室之间设置有防止生成的高铁酸盐进入所述阴极室的阳离子交换膜，所述阴极室的阴极选用碳棒，所述阳极室的阳极采用铁丝网。所述静电分离装置包括至少一级静电分离管，所述静电分离管的一端设置有所述待浓缩液进口，所述静电分离管的另一端分别设置有所述浓缩液出口和所述淡液出口。所述静电分离装置包括由上至下设置的多级浓缩静电分离管及多级回收静电分离管，第一级的所述浓缩静电分离管的待浓缩液进口通过导管与所述出液管连接，第一级的所述浓缩静电分离管的淡液出口通过导管与第一级的所述回收静电分离管的待浓缩液进口连接，下一级的所述浓缩静电分离管的浓缩液出口与上一级的所述浓缩静电分离管的待浓缩液进口连接，下一级的所述浓缩静电分离管的待浓缩液进口与上一级的所述浓缩静电分离管的淡液出口连接，最上级的所述浓缩静电分离管的浓缩液出口与所述降解反应装置连接；第一级的所述回收静电分离管的浓缩液出口与第一级的所述浓缩静电分离管的待浓缩液连接，下一级的所述回收静电分离管的浓缩液出口与上一级的所述回收静电分离管的待浓缩液进口连接，下一级的所述回收静电分离管的待浓缩液进口与上一级的所述回收静电分离管的淡液出口连接，最下级的所述回收静电分离管的淡液出口通过导管与所述废液槽连接。所述高铁酸盐合成装置和所述静电分离装置之间还连接有一缓冲罐，所述缓冲罐的入液口分别与出液管、第一级的所述回收静电分离管的浓缩液出口以及第二级的所述浓缩静电分离管的淡液出口连接，所述缓冲罐的出液口与第一级的所述浓缩静电分离管的待浓缩液进口连接。所述降解反应装置为降解反应管，所述降解反应管内设置有降解反应室、以及分别与降解反应室连通的反应液进口管、反应液出口管和高铁酸盐浓缩液进口管，所述反应液出口管与所述过滤槽连通，所述降解反应管的底部设置有沉积物排出管，所述反应液出口管和所述沉积物排出管上均安装有抽离泵，所述降解反应管的侧面设置有应急溢流口，所述应急溢流口通过导管与所述过滤槽连通。所述过滤槽内设置有用于过滤反应后的滤液中的杂质的过滤滤芯。所述碱液槽内装有作为电解液的KOH和/或者NaOH，所述碱液槽与所述进液管连接的导管上安装有定量泵。一种高铁酸盐在线合成及有机物降解工艺，包括以下工艺流程：(1)电化学合成高铁酸盐：在双阴极电解室中进行高铁酸盐的合成，碱液槽中的电解液通过进液管流入双阴极电解室中，控制反应温度为20-60℃，电解液的浓度为10-14mol/L，电流密度为40-120A/m2；(2)高铁酸盐溶液的浓缩：将双阴极电解室中生成的高铁酸盐溶液通入到静电分离装置中，高铁酸盐溶液的流速控制在1-5m/s，静电电压控制在100-1000V范围内，经过静电分离装置浓缩得到的高铁酸盐溶液的浓度为10-20mmol/L；(3)有机废水的降解：将浓缩得到的高铁酸盐溶液通入到降解反应装置内，高铁酸盐溶液在降解反应装置内对有机废水进行降解，有机废水的流速为1-5m/s，降解反应装置内通过沉降分离出高铁酸盐氧化后得到的羟基氧化铁等絮凝沉淀物质，降解反应后的有机废水流入到过滤槽内经过滤后流出，便完成了在线合成高铁酸盐以及有机物降解的工艺过程。采用上述结构后，本专利技术一种高铁酸盐在线合成及有机物降解设备及工艺，先在高铁酸盐合成装置内采用电化学合成高铁酸盐，接着直接对合成的高铁酸盐进行浓缩，在静电分离装置内通过利用高铁酸盐和碱性物质在高压电场内电性的差异将高铁酸盐分离出来，从而达到浓缩高铁酸盐溶液的目的，最后在降解反应装置内，利用高铁酸盐的强氧化性降解有机废水中的有机物，同时由于高铁酸盐氧化后的产物羟基氧化铁具有较强的絮凝吸附效果，能够在降解反应装置内沉降分离出来，由此，便连续地实现了高铁酸盐的合成以及有机物的降解过程。因此，本专利技术一种高铁酸盐在线合成及有机物降解设备及工艺，能够实现合成的高铁酸盐直接在线用于有机物的降解，设计思路巧妙合理，结构设计紧凑合理，具有较好的降解效果和较高的降解效率。附图说明图1为本专利技术中外壳、高铁酸盐合成装置、降解反应装置和过滤槽的结构示意图；图2为本专利技术中高铁酸盐合成装置的结构示意图；图3为本专利技术中高铁酸盐合成装置的剖面结构示意图；图4为本专利技术中静电分离装置的结构示意图；图5为本专利技术中降解反应装置的结构示意图；图6为本专利技术中降解反应装置的剖面结构示意图；图7为本专利技术中实施例一的工艺流程图；图8为本专利技术中实施例二的工艺流程图。图中：外壳 1 高铁酸盐合成装置 2阳极室 2a 阴极室 2b阳离子交换膜 2c 进液管 21出液管 22 废液管 23静电分离装置 3 浓缩静电分离管 3a回收静电分离管 3b 待浓缩液进口 31浓缩液出口 32 淡液出口 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高铁酸盐在线合成及有机物降解设备，包括外壳和分别设置在所述外壳内的高铁酸盐合成装置、静电分离装置、降解反应装置以及过滤槽，其特征在于：所述外壳内设置有一隔板，所述隔板将所述外壳内的空间分成前腔室和后腔室，所述高铁酸盐合成装置、所述降解反应装置以及所述过滤槽分别设置在所述前腔室内，所述静电分离装置设置在所述后腔室内，所述高铁酸盐合成装置设置在所述降解反应装置的上方，所述过滤槽设置在所述降解反应装置的一侧；所述高铁酸盐合成装置为双阴极电解室，所述双阴极电解室设置有多根用于补充碱液的进液管和多根供高铁酸盐溶液流出的出液管，所述进液管的进液端通过导管连接有一碱液槽，所述出液管的出液端通过导管与所述静电分离装置连接，所述静电分离装置上设置有待浓缩液进口、浓缩液出口以及淡液出口，所述浓缩液出口通过导管与所述降解反应装置连接，所述双阴极电解室内还设置有多根用于废弃碱液流出的废液管，所述废液管通过导管连接有一废液槽。

【技术特征摘要】
1.一种高铁酸盐在线合成及有机物降解设备，包括外壳和分别设置在所述外壳内的高铁酸盐合成装置、静电分离装置、降解反应装置以及过滤槽，其特征在于：所述外壳内设置有一隔板，所述隔板将所述外壳内的空间分成前腔室和后腔室，所述高铁酸盐合成装置、所述降解反应装置以及所述过滤槽分别设置在所述前腔室内，所述静电分离装置设置在所述后腔室内，所述高铁酸盐合成装置设置在所述降解反应装置的上方，所述过滤槽设置在所述降解反应装置的一侧；所述高铁酸盐合成装置为双阴极电解室，所述双阴极电解室设置有多根用于补充碱液的进液管和多根供高铁酸盐溶液流出的出液管，所述进液管的进液端通过导管连接有一碱液槽，所述出液管的出液端通过导管与所述静电分离装置连接，所述静电分离装置上设置有待浓缩液进口、浓缩液出口以及淡液出口，所述浓缩液出口通过导管与所述降解反应装置连接，所述双阴极电解室内还设置有多根用于废弃碱液流出的废液管，所述废液管通过导管连接有一废液槽。2.根据权利要求1所述的一种高铁酸盐在线合成及有机物降解设备，其特征在于：所述双阴极电解室包括处于中间的阳极室和分别位于所述阳极室两侧的阴极室，所述阳极室与各个所述阴极室之间设置有防止生成的高铁酸盐进入所述阴极室的阳离子交换膜，所述阴极室的阴极选用碳棒，所述阳极室的阳极采用铁丝网。3.根据权利要求1所述的一种高铁酸盐在线合成及有机物降解设备，其特征在于：所述静电分离装置包括至少一级静电分离管，所述静电分离管的一端设置有所述待浓缩液进口，所述静电分离管的另一端分别设置有所述浓缩液出口和所述淡液出口。4.根据权利要求3所述的一种高铁酸盐在线合成及有机物降解设备，其特征在于：所述静电分离装置包括由上至下设置的多级浓缩静电分离管及多级回收静电分离管，第一级的所述浓缩静电分离管的待浓缩液进口通过导管与所述出液管连接，第一级的所述浓缩静电分离管的淡液出口通过导管与第一级的所述回收静电分离管的待浓缩液进口连接，下一级的所述浓缩静电分离管的浓缩液出口与上一级的所述浓缩静电分离管的待浓缩液进口连接，下一级的所述浓缩静电分离管的待浓缩液进口与上一级的所述浓缩静电分离管的淡液出口连接，最上级的所述浓缩静电分离管的浓缩液出口与所述降解反应装置连接；第一级的所述回收静电分离管的浓缩液出口与第一级的所述浓缩静电分离管的待浓缩液连接，下一级的所述回收静电分离管的浓缩液出口与上一级的所述回收静电分离管的待浓缩液进...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾飞虎，王贵亨，李大刚，陈崇城，陈晓玲，
申请(专利权)人：黎明职业大学，
类型：发明
国别省市：福建;35