【技术实现步骤摘要】
污水处理装置及处理方法
本专利技术属于污水深度处理领域，涉及一种污水处理装置及处理方法，尤其涉及一种自循环体系下改性电化学阴极电催化臭氧和高铁酸盐的污水处理装置及应用该污水处理装置对生活污水和/或实验室有机废水进行处理的方法。
技术介绍
传统污水处理设备一般是按照功能进行设置，设备种类繁多，占地面积大，不同的单元需要不同的人员和维护方法，造成了整体控制难度大、管理分散和资金消耗量大的问题，水处理技术沿着科学、绿色、节能的方向持续发展。现有水处理技术步骤繁多，处理周期长；单一臭氧工艺去除副产物多造成二次污染；生物污泥曝气法对场地要求高、臭气，臭味，氨味等刺激气味，无法得到有效控制和治理；电渗析和反渗透等材料成本较高，后期维护费用较高；已有技术对于新兴污染物的去除不彻底。电催化臭氧体系对水中的臭氧进行电解，产生氧化能力极强的羟自由基，能够将大部分的有机污染物氧化降解为无机物，电催化臭氧体系具有一系列优势，如降解效果好、能耗小、清洁干净、不会产生二次污染物等。高铁酸盐作为一种集氧化、絮凝、吸附等作用于一身的水处理试剂，被还原后的物质对环境无害，常被作为高级氧化技术应用于...
【技术保护点】
1.一种污水处理装置，其特征在于：所述污水处理装置包括处理罐体、动力与电控单元、气体供给与尾气回收单元以及循环反应处理单元；所述处理罐体上设置有进液口（30）、排液口（18）、气体入口以及尾气排气口；所述气体供给与尾气回收单元通过气体入口与处理罐体相贯通；所述尾气排气口与气体供给与尾气回收单元相贯通；所述循环反应处理单元包括外部循环设备以及反应处理部件；所述反应处理部件置于处理罐体内部；所述外部循环设备置于处理罐体外部并分别与进液口（30）以及排液口（18）相贯通；所述动力与电控单元与反应处理部件相连；待处理污水通过进液口（30）进入处理罐体内部并与反应处理部件反应。
【技术特征摘要】
1.一种污水处理装置，其特征在于：所述污水处理装置包括处理罐体、动力与电控单元、气体供给与尾气回收单元以及循环反应处理单元；所述处理罐体上设置有进液口（30）、排液口（18）、气体入口以及尾气排气口；所述气体供给与尾气回收单元通过气体入口与处理罐体相贯通；所述尾气排气口与气体供给与尾气回收单元相贯通；所述循环反应处理单元包括外部循环设备以及反应处理部件；所述反应处理部件置于处理罐体内部；所述外部循环设备置于处理罐体外部并分别与进液口（30）以及排液口（18）相贯通；所述动力与电控单元与反应处理部件相连；待处理污水通过进液口（30）进入处理罐体内部并与反应处理部件反应。2.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于：所述反应处理部件包括微纳米曝气圆盘、电化学阴极、三维粒子电极以及电化学阳极；所述微纳米曝气圆盘、电化学阴极、三维粒子电极以及电化学阳极自前而后依次设置在处理罐体中；所述动力与电控单元分别与电化学阴极以及电化学阳极相连；所述气体入口与处理罐体相贯通并与微纳米曝气圆盘相连；所述电化学阴极和电化学阳极之间填充有过硫酸盐层。3.根据权利要求2所述的污水处理装置，其特征在于：所述电化学阴极是铁氧体修饰Mxene的层状气体扩散电极、铁氧体修饰碳纤维布电化学阴极和/或碳化MOFs电化学阴极；所述三维粒子电极是磁性碳材料原位生长MOFs纳米材料所形成的电极；所述电化学阳极是不锈钢网状电极、铂丝网电极和/或钛丝网电极。4.根据权利要求3所述的污水处理装置，其特征在于：所述电化学阴极是铁氧体修饰Mxene的层状气体扩散电极时，所述铁氧体修饰Mxene的层状气体扩散电极的制备方法是：1）Mxene材料的制备：取MAX相材料浸入在HF水溶液中，干燥，洗涤和离心，除去表面残渣杂质，干燥，直至达到恒定的质量得到Mxene材料；2）铁氧体修饰MXene材料：在铁氧体中加入步骤1）得到的MXene材料后超声、过滤洗涤至中性；然后焙烧，冷却后得到铁氧体修饰MXene材料待用；3）层状气体扩散电极制备：将步骤2）得到的铁氧体修饰MXene材料与促导剂、造孔剂、粘结剂和无水乙醇混合物超声后，在恒温水浴下搅拌至混合物呈膏状，将膏状凝胶物取出，置于轴压机上反复轴压呈片状，将片状物质包裹在泡沫镍上继续轴压至不含水份，然后采用滚轴机滚压得到电极，将滚压好的电极置于恒温干燥箱中烘干后，在10-20MPa压力下压制成型，然后置于管式炉中在惰性气体条件下焙烧，最后在沸水中浸泡，取出后干燥即得到铁氧体修饰MXene的层状气体扩散电极；所述电化学阴极是铁氧体修饰碳纤维布电化学阴极时，所述铁氧体修饰碳纤维布电化学阴极的制备方法是：1）改性碳纤维布的制备：将碳纤维布完全浸入在装有强氧化性溶液中，超声，然后置于恒温反应釜中反应，后用水洗涤表面残渣杂质，至pH至中性，后真空烘箱烘干即得改性碳纤维布；2）铁氧体修饰改性碳纤维布的制备：向超纯水中加入含Fe3+盐类和2价金属盐类，用磁力搅拌器搅拌以使其混合均匀并完全溶解得到混合溶液，加入改性碳纤维布，并向其中加入聚乙二醇，或者氟化铵和尿素组合物继续搅拌，之后放置在恒温反应釜内反应，反应完毕后冷却，洗涤，后置于恒温干燥箱中烘干，然后置于管式电炉中，通入惰性气体作为保护气，焙烧，即得铁氧体修饰改性碳纤维布；所述电化学阴极是碳化MOFs电化学阴极时，所述碳化MOFs电化学阴极的制备方法是：1）将吸附有金属离子或有机物的金属有机骨架化合物MOFs离心分离后置于管式电炉内，在惰性气体保护下高温焙烧，冷却后研磨，得到碳化MOFs材料；2）将步骤1）制备得到的碳化MOFs材料与促导剂、造孔剂和无水乙醇或聚乙二醇混合物后超声，加入粘结剂后在恒温水浴下搅拌至橡皮状的混合物；将橡皮状的混合物包裹在泡沫镍上，添加乙醇后压制成型，随后在惰性气体保护的条件下焙烧，再用80-100℃水洗涤，自然风干后得到碳化MOFs材料的电化学阴极；所述三维粒子电极所采用的磁性碳材料原位生长MOFs纳米材料的制备方法是：1）将磁性纳米材料制备成磁性纳米材料水溶液，将碳化材料加入磁性纳米材料水溶液中超声混匀，得到混合溶液；2）将步骤1）制备得到的混合溶液在恒温磁力搅拌器中于40℃-60℃、转速是3...
【专利技术属性】
技术研发人员：李海普，姚晶晶，董晴晴，杨兆光，袁娜迪，代喜梅，屠焓钰，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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