本实用新型专利技术涉及一种柱状上升流电芬顿污水处理装置，属于废水处理技术领域。该装置包括微曝气气体分布器、电解室、阴极集气罩、阳极集气罩、氧气回流管道和曝气泵；微曝气气体分布器包括内板、曝气孔和外圈，所述曝气孔位于内板和外圈之间；电解室包括壳体、阴极、阳极、进水管和出水管；阴极和阳极均为空心圆柱状，且阳极位于阴极内侧；阳极集气罩位于阳极的正上方，氧气回流管道与阳极集气罩连接；阴极集气罩位于阴极的正上方；曝气孔位于阴极正下方，曝气孔用于将曝气气体分布器中的氧气在曝气泵的作用下输送至阴极。本实用新型专利技术具有占地面积小、结构简单以及操作方便，不需要投加过氧化氢，自动化程度高，物质利用充分且污水处理效果好等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种柱状上升流高效电芬顿污水处理装置
本技术属于废水处理
，更具体地，涉及一种柱状上升流高效电芬顿污水处理装置。
技术介绍
传统的芬顿工艺常常要持续加入过氧化氢，处理成本高且不能连续反应，并且投入的过量过氧化氢会与产生的羟基自由基发生反应，造成氧化剂浓度急剧降低，造成浪费的同时影响了处理效果。电芬顿技术则能在电解状态下持续产生Fe2+和过氧化氢，保证了处理效果的同时不浪费过量氧化剂。与此同时，装置运行时电极处也可以降解部分污染物。电芬顿技术的原理是首先溶解氧参与阴极电解产生的还原反应产生过氧化氢，反应方程式为：O2+2H++2e-→H2O2随后过氧化氢与体系中Fe2+结合发生芬顿反应生成·OH对污染物进行氧化。反应方程如下：H2O2+Fe2+→Fe3++·OH+OH-目前多数电芬顿装置为单级间歇形式，无法连续处理废水且操作繁琐，处理效率有限。同时还存在阳极电解产物未得到高效利用等问题。
技术实现思路
本技术解决了现有技术中电芬顿法废水处理装置需要持续添加过氧化氢，导致处理成本增加且无法连续处理废水的问题。本技术通过充分利用电解时阳极产生的氧气，在阴极高效产生过氧化氢，进行持续自给的芬顿反应来处理废水中的污染物，并在阳极发生污染物的电催化降解。本技术提供了一种柱状上升流电芬顿污水处理装置，该装置包括微曝气气体分布器、电解室、阴极集气罩、阳极集气罩、氧气回流管道和曝气泵；所述微曝气气体分布器包括内板、曝气孔和外圈，所述曝气孔位于内板和外圈之间；所述电解室包括壳体、阴极、阳极、进水管和出水管；所述阴极和阳极均为空心圆柱状，且阳极位于阴极内侧，所述壳体位于阴极外侧；所述阳极集气罩位于阳极的正上方，所述氧气回流管道与阳极集气罩连接，所述阳极用于电解产生氧气，所述阳极集气罩用于收集所述氧气，所述氧气回流管道用于将该氧气回流至曝气气体分布器；所述阴极集气罩位于阴极的正上方，所述阴极集气罩用于收集阴极产生的氢气；所述曝气孔位于阴极正下方，所述曝气孔用于将曝气气体分布器中的氧气在曝气泵的作用下输送至阴极，所述曝气孔周围的内板和外圈用于避免所述氧气进入电解室中阴极以外的区域；所述氧气用于在阴极反应产生过氧化氢，所述过氧化氢用于在电解室中与污水中的有机物发生芬顿反应；所述进水管位于壳体下部，所述进水管用于将污水输送至电解室中；所述出水管位于壳体上部，所述出水管用于排出发生了芬顿反应的水体。优选地，所述阴极集气罩侧壁设置有第一水位感应器和第二水位感应器，所述第二水位感应器设置在第一水位感应器上方；所述第一水位感应器用于监测水位的高低，以使水位不低于该第一水位感应器，所述第二水位感应器用于监测水位的高低，以使水位不高于该第二水位感应器。优选地，还包括自动排气装置，所述自动排气装置与氧气回流管道连接，所述自动排气装置用于在电解室中的水位超过第二水位感应器的高度时，将氧气回流管道中的气体排出。优选地，还包括空气补充管，所述空气补充管与氧气回流管道连接，所述空气补充管用于在电解室中的水位低于第一水位感应器的高度时，对氧气回流管道补充空气。优选地，所述进水管和出水管所在直线投影在同一水平面上的夹角大于等于0°且小于等于180°。优选地，所述进水管和出水管所在直线投影在同一水平面上的夹角为90°或180°。优选地，所述壳体为空心圆柱状。优选地，所述阴极为不锈钢网。优选地，所述阴极为两层不锈钢网。优选地，所述阳极为两层钛网，所述两层钛网之间分布有负载铁的碳颗粒。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：(1)本技术具有占地面积小、结构简单以及操作方便，不需要投加过氧化氢，自动化程度高，物质利用充分且污水处理效果好等优点。(2)本技术采用网状与颗粒状结合电极，拥有较大的电解面积，从而得到较高的过氧化氢产生速率和污水降解速率。(3)本技术可高效自给过氧化氢和Fe2+，保证芬顿反应的持续自动进行。(4)本技术产生氧气可回收利用于生成过氧化氢，能够充分利用反应产物，节省原料支出。(5)本技术通过水位感应器和自动排气装置的设计，使装置中水位高度保持在一定范围内，实现了装置的自动控制，避免了因气体积累导致水位过高发生装置故障，同时减少了日常管理所带来的的人力消耗。(6)本技术通过进、出水管位置设计及电极结构设计，使得水流可在径向和轴向两个方向同时流动，增大了水在装置内的流动距离。附图说明图1为本技术的整体结构剖面图。图2为本技术的电解室结构剖视图。图3为本技术的微曝气气体分布器结构图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-微曝气气体分布器、2-电解室、3-阴极集气罩、4-阳极集气罩、5-氧气回流管道、6-曝气泵、7-内板、8-曝气孔、9-外圈、10-壳体、11-阴极、12-阳极、13-进水管、14-出水管、15-第一水位感应器、16-第二水位感应器、17-自动排气装置、18-空气补充管。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。实施例1图1为本技术的整体结构剖面图。图2为本技术的电解室2结构剖视图。图3为本技术的微曝气气体分布器1结构图。该装置包括微曝气气体分布器1、电解室2、阴极集气罩3、阳极集气罩4、氧气回流管道5和曝气泵6；所述微曝气气体分布器1包括内板7、曝气孔8和外圈9，所述曝气孔8位于内板7和外圈9之间；所述电解室2包括壳体10、阴极11、阳极12、进水管13和出水管14；所述阴极11和阳极12均为空心圆柱状，且阳极12位于阴极11内侧，所述壳体10位于阴极11外侧；所述阳极集气罩4位于阳极12的正上方，所述氧气回流管道5与阳极集气罩4连接，所述阳极12用于电解产生氧气，所述阳极集气罩4用于收集所述氧气，所述氧气回流管道5用于将该氧气回流至曝气气体分布器1；所述阴极集气罩3位于阴极11的正上方，所述阴极集气罩3用于收集阴极11产生的氢气；所述曝气孔8位于阴极11正下方，所述曝气孔8用于将曝气气体分布器1中的氧气在曝气泵6的作用下输送至阴极11，所述曝气孔8周围的内板7和外圈9用于避免所述氧气进入电解室2中阴极11以外的区域；所述氧气用于在阴极11反应产生过氧化氢，所述过氧化氢用于在电解室2中与污水中的有机物发生芬顿反应；所述进水管13位于壳体10下部，所述进水管13用于将污水输送至电解室2中；所述出水管14位于壳体10上部，所述出水管14用于排出发生了芬顿反应的水本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种柱状上升流高效电芬顿污水处理装置，其特征在于，该装置包括微曝气气体分布器(1)、电解室(2)、阴极集气罩(3)、阳极集气罩(4)、氧气回流管道(5)和曝气泵(6)；/n所述微曝气气体分布器(1)包括内板(7)、曝气孔(8)和外圈(9)，所述曝气孔(8)位于内板(7)和外圈(9)之间；所述电解室(2)包括壳体(10)、阴极(11)、阳极(12)、进水管(13)和出水管(14)；所述阴极(11)和阳极(12)均为空心圆柱状，且阳极(12)位于阴极(11)内侧，所述壳体(10)位于阴极(11)外侧；所述阳极集气罩(4)位于阳极(12)的正上方，所述氧气回流管道(5)与阳极集气罩(4)连接，所述阳极(12)用于电解产生氧气，所述阳极集气罩(4)用于收集所述氧气，所述氧气回流管道(5)用于将该氧气回流至曝气气体分布器(1)；所述阴极集气罩(3)位于阴极(11)的正上方，所述阴极集气罩(3)用于收集阴极(11)产生的氢气；/n所述曝气孔(8)位于阴极(11)正下方，所述曝气孔(8)用于将曝气气体分布器(1)中的氧气在曝气泵(6)的作用下输送至阴极(11)，所述曝气孔(8)周围的内板(7)和外圈(9)用于避免所述氧气进入电解室(2)中阴极(11)以外的区域；所述氧气用于在阴极(11)反应产生过氧化氢，所述过氧化氢用于在电解室(2)中与污水中的有机物发生芬顿反应；/n所述进水管(13)位于壳体(10)下部，所述进水管(13)用于将污水输送至电解室(2)中；所述出水管(14)位于壳体(10)上部，所述出水管(14)用于排出发生了芬顿反应的水体。/n...
【技术特征摘要】
1.一种柱状上升流高效电芬顿污水处理装置，其特征在于，该装置包括微曝气气体分布器(1)、电解室(2)、阴极集气罩(3)、阳极集气罩(4)、氧气回流管道(5)和曝气泵(6)；
所述微曝气气体分布器(1)包括内板(7)、曝气孔(8)和外圈(9)，所述曝气孔(8)位于内板(7)和外圈(9)之间；所述电解室(2)包括壳体(10)、阴极(11)、阳极(12)、进水管(13)和出水管(14)；所述阴极(11)和阳极(12)均为空心圆柱状，且阳极(12)位于阴极(11)内侧，所述壳体(10)位于阴极(11)外侧；所述阳极集气罩(4)位于阳极(12)的正上方，所述氧气回流管道(5)与阳极集气罩(4)连接，所述阳极(12)用于电解产生氧气，所述阳极集气罩(4)用于收集所述氧气，所述氧气回流管道(5)用于将该氧气回流至曝气气体分布器(1)；所述阴极集气罩(3)位于阴极(11)的正上方，所述阴极集气罩(3)用于收集阴极(11)产生的氢气；
所述曝气孔(8)位于阴极(11)正下方，所述曝气孔(8)用于将曝气气体分布器(1)中的氧气在曝气泵(6)的作用下输送至阴极(11)，所述曝气孔(8)周围的内板(7)和外圈(9)用于避免所述氧气进入电解室(2)中阴极(11)以外的区域；所述氧气用于在阴极(11)反应产生过氧化氢，所述过氧化氢用于在电解室(2)中与污水中的有机物发生芬顿反应；
所述进水管(13)位于壳体(10)下部，所述进水管(13)用于将污水输送至电解室(2)中；所述出水管(14)位于壳体(10)上部，所述出水管(14)用于排出发生了芬顿反应的水体。
2.如权利要求1所述的柱状上升流高效电芬顿污水处理装置，其特征在于，所述阴极集气罩(3)侧壁设置有第一水位感应器(15)和第二水位感应器(16)，所述第二水位感应器(16)设置在第一水位感应器(15)上方；所述第一水位感应器(...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡敬平，梁智霖，周小康，徐霞，陈思静，侯慧杰，刘冰川，杨家宽，潘准峰，吴丽云，
申请(专利权)人：华中科技大学，宜兴市恩创环保有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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