反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置及其工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置及其工艺，其中，处理装置包括串联连接的前置缓冲部件与三维电极电氧化电氧反应部件，三维电极电氧化电氧反应部件包括电氧反应器、阳极组件、阴极组件、颗粒电极组件以及曝气组件，电氧反应器与前置缓冲部件连接，阳极组件与阴极组件相对设置在电氧反应器内，阳极组件与阴极组件分别电性连接电源组件，阳极组件与阴极组件之间设置有颗粒电极组件，曝气组件与电氧反应器连通以用于向电氧反应器内曝气。本发明专利技术操作方便，无有毒有害物质添加，污染物去除效果显著，能耗效率出众，具有氧化剂高产出能力，可实现电致氧化剂再利用，具有高能耗效率且可控制出水有毒副产物浓度。具有高能耗效率且可控制出水有毒副产物浓度。具有高能耗效率且可控制出水有毒副产物浓度。

【技术实现步骤摘要】
反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置及其工艺


[0001]本申请涉及工业废水处理
，特别是涉及一种反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置及其工艺。

技术介绍

[0002]水资源短缺和水环境污染已成为突出的环境问题，开展废水再生利用是解决水资源、水环境两大困境的有效途径。以反渗透为核心的废水深度处理与再生工艺优势突出，反渗透工艺虽可以生产高品质的再生水，但同时也产生大量的反渗透浓水，因反渗透膜的截留富集作用，反渗透浓水富含高浓度的有机污染物、氨氮等污染物。已有技术采用双膜法、膜蒸馏、离子交换法、生物法、吸附法等工艺及多种工艺的耦合工艺对反渗透浓水进行处理后排放，但是经处理后反渗透浓水仍具有较高生态风险，因此在大多数情况下，反渗透浓水最终都采用多级闪蒸、喷射干燥等蒸发结晶制盐技术实现零排放或无害化处理，生产实践中往往还会采用多级反渗透、膜蒸馏为代表的膜处理技术进一步压缩反渗透浓水体积以降低反渗透浓水蒸发结晶成本、提高水资源利用效率。反渗透浓水中有机物、营养物、结垢离子的存在对上述膜处理和蒸发结晶无害化/零排处理工艺运行本身具有不可忽视的影响，特别是高浓度有机物、营养物会导致严重的膜污染，导致蒸发器中产生大量泡沫及运行不稳定性，影响结晶盐和冷凝水质量。
[0003]电氧化工艺对废水如反渗透浓水中的有机物、氨氮等污染物有较好的处理效果，其具有反应可控、操作方便、无需添加化学药剂、不产生二次污染物等优点，电氧化工艺已被广泛用于废水处理。限制电氧化工艺作为高盐反渗透浓水无害化/零废水排放的预处理工艺的因素包括：高能耗/运行成本；电氧化单元传质效率低下；易形成具有健康风险的有毒副产物；出水中残留活性氯氧化剂对膜浓缩工艺的渗透膜会造成机械破坏。
[0004]目前，大部分连续流电氧化工艺专利中以单流式双电极电氧化工艺为主流，工艺路线虽然简单，但存在显著不足，一是单流式电氧化工艺未能充分利用原位形成的活性氯氧化剂，大量电致氧化剂随出水流出，导致能耗效率低下；二是双电极电氧化单元传质效率低下，羟基自由基等具有高氧化能力的氧化媒介反应参与度低。

技术实现思路

[0005]基于此，针对传统技术中单流式双电极电氧化工艺处理反渗透浓水中电氧化单元传质效率低下、无法充分利用电致氧化剂且较难实现高能耗效率等不足的问题，有必要提供一种反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置。本专利技术的反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置工艺路线清晰，操作方便，无有毒有害物质添加，污染物去除效果显著，能耗效率出众。
[0006]本申请一实施例提供了一种反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置。
[0007]一种反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置，包括串联连接的前置缓冲部件与三维电极电氧化电氧反应部件，所述三维电极电氧化电氧反应部件包括电氧反应器、阳
极组件、阴极组件、颗粒电极组件以及曝气组件，所述电氧反应器与所述前置缓冲部件连接，所述阳极组件与所述阴极组件相对设置在所述电氧反应器内，所述阳极组件与所述阴极组件分别电性连接电源组件，所述阳极组件与所述阴极组件之间设置有所述颗粒电极组件，所述曝气组件与所述电氧反应器连通以用于向所述电氧反应器内曝气。
[0008]在其中一些实施例中，所述前置缓冲部件为前置缓冲罐，所述前置缓冲部件设有废水进水口、回流液进水口、系统出水口以及缓冲罐出水口，所述前置缓冲部件通过所述缓冲罐出水口连通所述电氧反应器。
[0009]在其中一些实施例中，所述反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置还包括储水组件，所述储水组件连接所述前置缓冲部件。
[0010]在其中一些实施例中，所述储水组件包括储水罐以及进水泵，所述储水罐通过进水管道连接所述前置缓冲部件，所述进水泵设置在所述进水管道上。
[0011]在其中一些实施例中，所述阳极组件与所述阴极组件平行排列，所述阳极组件与所述阴极组件之间的电极间距为2
‑
4 cm。
[0012]在其中一些实施例中，所述阳极组件采用BDD电极，所述阳极组件呈板状结构；和/或，所述阴极组件采用Cu/Zn电极，所述阴极组件呈板状结构。
[0013]在其中一些实施例中，反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置还包括电源组件，所述阳极组件采用导线与所述电源组件的正极相连，所述阴极组件采用导线与所述电源组件的负极相连。
[0014]在其中一些实施例中，所述电源组件采用直流电源；和/或，所述电源组件的电源输入电压为380V，输出电压为0
‑
36V，电流的最大值为500A。
[0015]在其中一些实施例中，所述颗粒电极组件为碳基核壳金属离子掺杂纳米零价铁颗粒电极。
[0016]在其中一些实施例中，所述碳基核壳金属离子掺杂纳米零价铁颗粒电极的制备方法包括如下步骤：在含FeCl3和CuSO4•
5H2O的乙醇溶液中注入预定量的活性炭，搅拌后随后向反应体系中滴加过量NaBH4溶液，采用钕铁硼磁铁分离得到碳基核壳金属离子掺杂纳米零价铁颗粒电极。
[0017]在其中一些实施例中，所述三维电极电氧化电氧反应部件还包括循环泵以及循环管道，所述电氧反应器与所述前置缓冲部件通过所述循环管道连接，所述循环泵设置在所述循环管道上。
[0018]在其中一些实施例中，所述曝气组件包括曝气管道以及曝气器，所述曝气管道的一端延伸至所述电氧反应器内，所述曝气管道位于所述电氧反应器的部分连接有多个曝气头，所述曝气管道的另一端连接所述曝气器。
[0019]在其中一些实施例中，所述电氧反应器的出水口还通过回流管道连通所述前置缓冲部件的回流液进水口。
[0020]本申请一实施例还提供了一种反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理工艺。
[0021]一种反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理工艺，使用所述反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置，包括如下步骤：
向电氧反应器内置入颗粒电极组件，向前置缓冲部件和电氧反应器内注入高盐反渗透浓水，控制前置缓冲部件和电氧反应器之间的流体进行循环，待循环流稳定后向所述前置缓冲部件内进液并开启电源组件，所述前置缓冲部件的出水由所述前置缓冲部件上设置的系统出水口排出，经过所述前置缓冲部件处理后的浓水进入电氧反应器内，控制曝气组件向所述电氧反应器内曝气使得颗粒电极组件处于半流化状态，控制电源组件工作进行电解反应。
[0022]在其中一些实施例中，向前置缓冲部件的废水进水口内的进水线性速度为1.2
‑
3.6 cm/h。
[0023]上述反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置，工艺路线清晰，操作方便，无有毒有害物质添加，污染物去除效果显著，能耗效率出众，具有氧化剂高产出能力，可实现电致氧化剂再利用，具有高能耗效率且可控制出水有毒副产物浓度。
[0024]综上，与现有技术相比，上述反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置具有以下有益效果：（1）本专利技术以常规双极电氧化单元为基础，负载颗粒电极组件，并设置出水回流及前置缓冲部件，工艺简单，操作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置，其特征在于，包括串联连接的前置缓冲部件与三维电极电氧化电氧反应部件，所述三维电极电氧化电氧反应部件包括电氧反应器、阳极组件、阴极组件、颗粒电极组件以及曝气组件，所述电氧反应器与所述前置缓冲部件连接，所述阳极组件与所述阴极组件相对设置在所述电氧反应器内，所述阳极组件与所述阴极组件分别电性连接电源组件，所述阳极组件与所述阴极组件之间设置有所述颗粒电极组件，所述曝气组件与所述电氧反应器连通以用于向所述电氧反应器内曝气。2.根据权利要求1所述的反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置，其特征在于，所述前置缓冲部件为前置缓冲罐，所述前置缓冲部件设有废水进水口、回流液进水口、系统出水口以及缓冲罐出水口，所述前置缓冲部件通过所述缓冲罐出水口连通所述电氧反应器。3.根据权利要求1所述的反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置，其特征在于，所述反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置还包括储水组件，所述储水组件连接所述前置缓冲部件。4.根据权利要求3所述的反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置，其特征在于，所述储水组件包括储水罐以及进水泵，所述储水罐通过进水管道连接所述前置缓冲部件，所述进水泵设置在所述进水管道上。5.根据权利要求1
‑
4任意一项所述的反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置，其特征在于，所述阳极组件与所述阴极组件平行排列，所述阳极组件与所述阴极组件之间的电极间距为2
‑
4 cm；和/或，所述阳极组件采用BDD电极，所述阳极组件呈板状结构；和/或，所述阴极组件采用Cu/Zn电极，所述阴极组件呈板状结构。6.根据权利要求1
‑
4任意一项所述的反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置，其特征在于，反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置还包括电源组件，所述阳极组件采用导线与所述电源组件的正极相连，所述阴极组件采用导线与所述电源组件的负极相连。7.根据权利要求6所述的反渗透浓水连续流三维电极电氧化处理装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：李士达，范中亚，曾凡棠，黄露，
申请(专利权)人：生态环境部华南环境科学研究所生态环境部生态环境应急研究所，
类型：发明
国别省市：