本发明专利技术公开了一种废水净化处理及制氢装置，不仅能够对废水进行氧化处理，同时能够电解制氢，此外还能够利用气浮作用实现废水净化。包括：主筒体，所述主筒体内具有由下往上依次设置的电解区和气浮区，所述主筒体上分别设置有与所述电解区下部对应导通的第一输出口、与所述电解区上部对应导通的输入口和与所述气浮区上部对应导通的第二输出口；电解装置，所述电解装置包含直流电源以及间隔布置在所述电解区中的阳极和阴极，所述阳极和所述阴极分别与所述直流电源的正负极相连；氢气回收装置，所述氢气回收装置包含与各阴极一一对应的气体隔离部件；氧气上浮通道以及浮沫清理机构。构。构。
【技术实现步骤摘要】
一种废水净化处理及制氢装置
[0001]本专利技术涉及废水净化处理及制氢装置、废水净化处理及制氢系统及废水净化处理及制氢方法。
技术介绍
[0002]煤碳采掘过程中产生的煤粉会影响煤炭质量，并在运输时造成污染，因此煤炭生产过程中常常对原煤进行清洗，去除煤粉。该过程会产生大量的废水(俗称洗煤水)，洗煤水中含有极细的煤炭颗粒、采掘时带入的泥砂、采掘机械引入的油污以及洗煤时从煤炭中溶解出的盐类等杂质，由于细的煤粉常常带有负电荷，颗粒之间相互排斥，难以凝聚，所以不易沉淀分离，并且泥砂和这种未凝聚的煤粉混在一起，导致过滤时形成的滤饼透水性差，传统的过滤设备处理时过滤效率极低。
[0003]另一方面，已知的废水处理用电化学反应器主要有电催化氧化(Electro
‑
Catalytic Oxidation,ECO)反应器和电絮凝(Electro
‑
coagulation,EC)反应器。它们的基本结构是类似的，即都包含电解槽和直流电源，电解槽的阳极和阴极分别与直流电源的正负极相连。它们的主要区别为电极材料和工作机理有一定差异。
[0004]电催化氧化(Electro
‑
Catalytic Oxidation,EO)是利用阳极(通常采用钛基金属氧化物涂层电极)的氧化作用，和/或利用电场作用产生自由基，促使污染物氧化分解，由此实现废水处理。可细分为直接氧化法和间接氧化法。直接氧化法是将阳极表面污染物直接氧化达到去除污染的目的。间接氧化法是通过电场对分水子进行分解使之产生羟基自由基等氧化剂，氧化与废水中的污染物进行反应以去除污染。
[0005]电絮凝(Electro
‑
coagulation,EC)是通过将阳极(通常采用铝电极或铁电极)中的金属离子溶于废水中，经水解反应生成金属氢氧化物，金属氢氧化物作为絮凝剂对废水中的悬浮物及胶体起凝聚作用，从而实现去除污染的目的。同时，阴极的氢离子得到电子后被还原为氢气，以微细气泡方式溢出，可使废水中的絮状物及油类物质浮至水面。
[0006]目前，电催化氧化技术和电絮凝技术功能都较为单一，未实现对氢气的回收利用。
技术实现思路
[0007]本专利技术目的在于提供废水净化处理及制氢装置、废水净化处理及制氢系统及废水净化处理及制氢方法，不仅能够对废水进行氧化处理，同时能够电解制氢，此外还能够利用气浮作用实现废水净化。
[0008]第一个方面，提供了一种废水净化处理及制氢装置，包括：主筒体，所述主筒体内具有由下往上依次设置的电解区和气浮区，所述主筒体上分别设置有与所述电解区下部对应导通的第一输出口、与所述电解区上部对应导通的输入口和与所述气浮区上部对应导通的第二输出口；电解装置，所述电解装置包含直流电源以及间隔布置在所述电解区中的阳极和阴极，所述阳极和所述阴极分别与所述直流电源的正负极相连，工作时，所述阳极通过阳极电化学反应对通过所述输入口进入所述电解区的废水进行氧化处理并产生氧气，所述
阴极通过阴极电化学反应产生氢气；氢气回收装置，所述氢气回收装置包含与各阴极一一对应的气体隔离部件，所述气体隔离部件套在对应的阴极外部并具有围绕该阴极设置的侧壁和位于该侧壁上端的端盖，所述侧壁下端设有敞口和/或所述侧壁本身采用的可透过离子和水但不能透过气泡的膜材料，所述端盖上设有排气口，所述排气口用于通过排气管与储氢罐相连；氧气上浮通道，所述氧气上浮通道由位于所述电解装置的阳极与所述氢气回收装置之间的空间形成，用于将所述阳极产生的氧气向上导入气浮区；以及浮沫清理机构，所述浮沫清理机构安装在所述气浮区的顶部，用于将所述气浮区的顶部产生的浮沫从所述第二输出口排出。
[0009]根据本专利技术实施例，所述主筒体内位于所述电解区的下部具有沉淀区，所述第一输出口包含与所述沉淀区上部对应导通的上清液输出口和/或与所述沉淀区下部对应导通的排渣口。此外，根据本专利技术实施例，所述沉淀区的底部形成锥形卸料槽，所述排渣口位于所述锥形卸料槽的底部。
[0010]根据本专利技术实施例，所述浮沫清理机构采用刮板机。根据本专利技术实施例，所述气浮区上部设有位于所述主筒体内部并与所述主筒体内壁间隔一定距离的侧向隔板以及连接在该侧向隔板底部与所述主筒体内壁之间的底部隔板，所述侧向隔板与所述底部隔板构成一个位于所述气浮区侧面偏上位置的缺口，所述第二输出口设置在所述主筒体侧壁上并与该缺口侧向导通；所述浮沫清理机构安装在所述气浮区的顶部并用于将所述气浮区的顶部产生的浮沫推向所述缺口。
[0011]根据本专利技术实施例，所述电解装置包含多个所述阳极和多个所述阴极，这些阳极与这些阴极沿水平方向交错间隔排列在所述电解区中。根据本专利技术实施例，所述侧壁和所述端盖两者中至少所述侧壁是由可透过离子和水但不能透过气体的膜材料制成。
[0012]根据本专利技术实施例，所述电解区上部设有布水器，所述布水器将从所述输入口输入的待处理废水以在所述电解区的横截面上均匀分布的方式输入所述电解区。根据本专利技术实施例，所述布水器具有与所述输入口连接的主进水管路和间隔分布在该主进水管路上的布水歧管，所述主进水管路沿水平方向设置，所述布水歧管竖直向下设置。
[0013]根据本专利技术实施例，所述电解区与所述气浮区之间还设置有曝气装置。根据本专利技术实施例，所述曝气装置设置在所述布水器与所述电解装置之间。根据本专利技术实施例，所述曝气装置具有主进气管路和间隔分布在该主进气管路上的曝气点，所述主进气管路沿水平方向设置并与气源相连。
[0014]第二个方面，提供了一种废水净化处理及制氢装置，包括：主筒体，所述主筒体内具有由下往上依次设置的电解区和气浮区，所述主筒体上分别设置有与所述电解区下部对应导通的第一输出口、与所述电解区上部对应导通的输入口和与所述气浮区上部对应导通的第二输出口；电解装置，所述电解装置包含直流电源以及间隔布置在所述电解区中的阳极和阴极，所述阳极和所述阴极分别与所述直流电源的正负极相连，工作时，所述阳极通过阳极电化学反应对通过所述输入口进入所述电解区的废水进行氧化处理，所述阴极通过阴极电化学反应产生氢气；氢气回收装置，所述氢气回收装置包含与各阴极一一对应的气体隔离部件，所述气体隔离部件套在对应的阴极外部并具有围绕该阴极设置的侧壁和位于该侧壁上端的端盖，所述侧壁下端设有敞口和/或所述侧壁本身采用的可透过离子和水但不能透过气泡的膜材料，所述端盖上设有排气口，所述排气口用于通过排气管与储氢罐相连；
曝气装置，所述曝气装置设置在所述电解区与所述气浮区之间，用于所述主筒体内进行曝气；以及浮沫清理机构，所述浮沫清理机构安装在所述气浮区的顶部，用于将所述气浮区的顶部产生的浮沫从所述第二输出口排出。
[0015]根据本专利技术实施例，所述主筒体内位于所述电解区的下部具有沉淀区，所述第一输出口包含与所述沉淀区上部对应导通的上清液输出口和/或与所述沉淀区下部对应导通的排渣口。此外，根据本专利技术实施例，所述沉淀区的底部形成锥形卸料槽，所述排渣口位于所述锥形卸料槽的底部。
[0016]根据本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种废水净化处理及制氢装置，其特征在于：包括：主筒体，所述主筒体内具有由下往上依次设置的电解区和气浮区，所述主筒体上分别设置有与所述电解区下部对应导通的第一输出口、与所述电解区上部对应导通的输入口和与所述气浮区上部对应导通的第二输出口；电解装置，所述电解装置包含直流电源以及间隔布置在所述电解区中的阳极和阴极，所述阳极和所述阴极分别与所述直流电源的正负极相连，工作时，所述阳极通过阳极电化学反应对通过所述输入口进入所述电解区的废水进行氧化处理并产生氧气，所述阴极通过阴极电化学反应产生氢气；氢气回收装置，所述氢气回收装置包含与各阴极一一对应的气体隔离部件，所述气体隔离部件套在对应的阴极外部并具有围绕该阴极设置的侧壁和位于该侧壁上端的端盖，所述侧壁下端设有敞口和/或所述侧壁本身采用的可透过离子和水但不能透过气泡的膜材料，所述端盖上设有排气口，所述排气口用于通过排气管与储氢罐相连；氧气上浮通道，所述氧气上浮通道由位于所述电解装置的阳极与所述氢气回收装置之间的空间形成，用于将所述阳极产生的氧气向上导入气浮区；以及浮沫清理机构，所述浮沫清理机构安装在所述气浮区的顶部，用于将所述气浮区的顶部产生的浮沫从所述第二输出口排出。2.如权利要求1所述的一种废水净化处理及制氢装置，其特征在于：所述主筒体内位于所述电解区的下部具有沉淀区，所述第一输出口包含与所述沉淀区上部对应导通的上清液输出口和/或与所述沉淀区下部对应导通的排渣口。3.如权利要求2所述的一种废水净化处理及制氢装置，其特征在于：所述沉淀区的底部形成锥形卸料槽，所述排渣口位于所述锥形卸料槽的底部。4.如权利要求1所述的一种废水净化处理及制氢...
【专利技术属性】
技术研发人员：何志，杨光耀，赵聪，何珂桥，
申请(专利权)人：成都思达能环保设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。