一种废水废气体的电催化氧化处理系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种废水废气体的电催化氧化处理系统，该系统结构包括电解槽，将VOCs废气通入电解槽的废气管道，将去除废渣的有机废水通入电解槽的进水管道，将空气通入电解槽的曝气管道，将处理后的有机废水和废气排出电解槽的排放管道。该装置利用电化学原理，首先将空气中的氧气在阴极上还原为双氧水，双氧水再与Fe

【技术实现步骤摘要】
一种废水废气体的电催化氧化处理系统


[0001]本技术涉及一种废水废气的处理方法，特别是一种废水废气体的电催化氧化处理系统。

技术介绍

[0002]废水废气中难降解有机物的处理方法处理方法较多，如废气中难降解有机物的处理方法有热破坏法、吸附法、氧化法等。
[0003]热破坏法对于浓度较低的有机废气处理效果比较好，在高浓度下表现效果较差。
[0004]吸附法需要的设备体积比较庞大，而且工艺流程比较复杂；如废气中有大量杂质，则容易导致工作人员中毒。
[0005]热氧化法一般情况下是指气体焚烧炉进行焚烧。热力燃烧式热氧化器的缺点在于：辅助燃料价格高，导致装置操作费用比较高。
[0006]目前处理废水中有机物的方法也有电催化氧化法，但装置只能进行废水处理，不能实现废水废气同时处理。
[0007]虽然现有技术也有采用电化学催化技术进行废气处理，但装置复杂，如公告号码为CN206474011U的技术专利公开了“一种有机废气微电解处理技术”采用多层式填料塔作为废气处理容器，通过微电解填料作为主要的废气处理耗材来进行废气电解处理，但该装置存在的缺点是对有机废气的处理能力较弱，微电解填料不能完全吸收废气。
[0008]公开号为“CN103331082A”的专利文件公开了“一种粒子群电极吸附耦合电催化氧化处理含苯废气的装置”，但该方法的电极材料主要为贵金属，电极材料制造成本较高，并且也不能实现废水废气的处理。
[0009]鉴于此，有必要提出一种新的废水废气体的电催化氧化处理系统。<br/>
技术实现思路

[0010]本技术为解决现有技术中存在的问题，提出了废水废气体的电催化氧化处理系统。本技术具体如下。
[0011]一种废水废气体的电催化氧化处理系统，包括电解槽，将VOCs废气通入电解槽的废气管道，将去除废渣的有机废水通入电解槽的进水管道，将空气或氧气通入电解槽内的曝气管道，将处理后的有机废水和废气排出电解槽的排放管道。
[0012]所述电解槽包括设置在电解槽内的电极板，用于供电的直流电源。
[0013]本技术在处理有机废水废气时，利用电解槽进行电催化氧化处理废水和废气中的有机物。其反应过程为
[0014]当pH≤7时，氧气在阴极表面通过氧化还原反应连续产生H2O2：
[0015]O2+2H
+
+2e
‑
→
H2O2[0016]当pH＞7时，氧气在阴极表面通过氧化还原反应连续产生H2O2的方程为：
[0017]O2+H2O+2e
‑
→
H2O2+2OH
‑
[0018]再加入Fe
2+
，溶液中加入的Fe
2+
与H2O2反应生成强氧化剂羟基自由基
·
OH，同时得到Fe
3+
：
[0019]Fe
2+
+H2O2→
[Fe(OH)2]2+
→
Fe
3+
+
·
OH+OH
‑
[0020]溶液中Fe
3+
在阴极上得到电子被还原成Fe
2+
：
[0021]Fe
3+
+e
‑
→
Fe
2+
[0022]又Fe
2+
与H2O2反应生成强氧化剂羟基自由基(
·
OH)，使反应循环进行处理有机污染物，使其氧化分解为CO2、H2O和无机离子：
[0023]有机污染物+
·
OH
→
氧化中间产物
[0024]氧化中间产物+
·
OH
→
CO2+H2O+无机离子
[0025]为了电极板在长期通电情况下，相同极性的物质在电极板上沉积，所述直流电源是可换向输出的直流电源，电极板阴极和阳极的材料相同，电极是钛基金属氧化物极板、石墨碳纤维极板、钛极板、不锈钢、石墨
‑
石墨烯极板等其中的一种。
[0026]为了提高电催化氧化能力，本技术中，所述电解槽内的电极板至少设置一组，如一组，两组，三组、五组等。
[0027]本技术在处理废气时，在所述电极板之间填充设置活性炭，用于吸附废气中的有机物，本技术仅仅处理废水时，可不在电极板之间填充活性炭。
[0028]本技术在处理废气时，为了吹脱干燥有机物分解脱附后的活性炭，所述废水废气的电催化氧化处理系统还包括用于干燥吹脱活性炭的吹脱系统，吹脱系统通过加热吹脱空气管道与电解槽相连。活性炭在高温气体下，被干燥，同时将活性炭内的CO2和水吹走。
[0029]为了加热吹脱空气，所述吹脱系统结构还包括板式换热器，用于向板式换热器通入气体的鼓风机，用于将蒸汽通入板式换热器的蒸汽管道，用于排出板式换热器冷凝水的蒸汽凝水出口。
[0030]本技术在处理废气时，为了防止废气中还有没被活性炭吸附的有机物，所述电解槽上设置剩余废气回路管道，剩余废气回路管道回路与废气管道相接通，再次通入到电解槽中进行废气处理。
[0031]为了将电解槽中处理后的废水和废气排放，所述排放管道的分支排放管道包括合格废水排放管道，达标废气排放管道，吹脱废气循环管道。
[0032]为了防止吹脱废气中还有没被降解的有机物，所述吹脱废气循环管道的回路与废气管道相接通，吹脱废气再次进入电解槽进行废气处理。
[0033]本技术的各管道上均设置有阀门，来关闭通道。本技术的管道上还可以设置引风机、水泵等，提高过程气体或水的流速。
[0034]本技术的技术效果在于：
[0035]1.本技术利用电催化氧化处理有机废水和废气，相比现有技术更环保，不会产生二次污染，且处理效率高，有机物的降解能力达到95％以上。
[0036]2.本技术在处理废气时在电极之间填充活性炭，活性炭吸附VOCs气体后，在利用电化学作用产生的
·
OH将活性炭内的有机物降解，在处理废气的同时实现了活性炭的再生。
[0037]3.本技术在处理废气时，防止活性炭吸附饱和后剩余的气体不能处理，本技术设置剩余废气回路管道、吹脱废气循环管道等，将电解槽内吹出的剩余气体再次通
入到电解槽内进行吸附。
[0038]4.本技术设置可换向输出的直流电源，可交换电极极性，防止极性物质在电极上沉积，影响电催化性能。
[0039]5.本技术在处理废气时，设置吹脱装置，实现了活性炭在再生后，将活性炭内的水和二氧化碳吹出，将活性炭干燥的目的，避免了活性炭频繁进出电解槽。
附图说明
[0040]图1是本技术的有机废水的处理装置。
[0041]图2是本技术的有机废水或废气处理装置。
[0042]图中箭头方向表示流向。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废水废气体的电催化氧化处理系统，其特征在于包括电解槽(1)，将VOCs废气通入电解槽的废气管道(2)，将去除废渣的有机废水通入电解槽的进水管道(3)，将空气或氧气通入电解槽(1)内的曝气管道(4)，将处理后的有机废水和废气排出电解槽的排放管道(5)。2.如权利要求1所述的废水废气体的电催化氧化处理系统，其特征在于，所述电解槽(1)包括设置在电解槽内的电极板(1
‑
1)，用于供电的直流电源(1
‑
2)。3.如权利要求2所述的废水废气体的电催化氧化处理系统，其特征在于，所述直流电源(1
‑
2)是可换向输出的直流电源，电极板(1
‑
1)阴极和阳极的材料相同。4.如权利要求2所述的废水废气体的电催化氧化处理系统，其特征在于，所述电解槽内的电极板(1
‑
1)至少设置一组。5.如权利要求2所述的废水废气体的电催化氧化处理系统，其特征在于，所述电极板(1
‑
1)之间填充设置活性炭(1
‑
3)。6.如权利要求1～5任一所述废水废气体的电催化氧化处理系统，其特征在于，所述废水废气的电催化氧化处理系统还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁胜群，菅伟，张永猛，
申请(专利权)人：宁夏德昊科技产业有限公司，
类型：新型
国别省市：