公布日：2022.01.18
申請日：2021.09.29
分類號：C02F1/461(2006.01)I;C02F1/76(2006.01)I;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/32(2006.01)N;C02F101/34(2006.01)N;C02F101/
36(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種電催化污水處理裝置及方法，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。包括反應器本體1為絕緣層殼體；反應器本體上設(shè)絕緣蓋板2；蓋板中間設(shè)反應器絕緣隔板3；絕緣蓋板2上設(shè)置有氣孔12；在絕緣蓋板2的中心位置設(shè)置有一長條形通孔，長條形通孔外設(shè)置有密封橡膠圈8，反應器絕緣隔板3穿過密封橡膠圈8直達反應器本體1的底部；反應器內(nèi)部鋪滿催化劑顆粒物13或在陽極室中間放置鐵板；本發(fā)明的電催化污水處理裝置，催化劑成本低，處理污水效果顯著。
權(quán)利要求書
1.一種電催化污水處理裝置，其特征在于:包括反應器本體(1)為絕緣層殼體；反應器本體上設(shè)絕緣蓋板(2)；蓋板中間設(shè)反應器絕緣隔板(3)；絕緣蓋板(2)上設(shè)置有氣孔(12)；在絕緣蓋板(2)的中心位置設(shè)置有一長條形通孔，長條形通孔外設(shè)置有密封橡膠圈(8)，反應器絕緣隔板(3)穿過密封橡膠圈(8)直達反應器本體(1)的底部；所述反應器絕緣隔板(3)下部開有<1mm的縫隙；反應器本體(1)上部分別設(shè)有進水閥(9)和出水閥(10)、位于反應器本體(1)的兩側(cè)上部；從絕緣蓋板(2)的兩端且緊貼反應器本體(1)的內(nèi)壁處分別插置陽極電極(4)和陰極電極(5)；陽極電極(4)連接到電源(7)的正極和陰極電極(5)連接到電源(7)的負極；所述電源(7)的電壓為50-100V。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電催化污水處理裝置，其特征在于:反應器內(nèi)部鋪滿催化劑顆粒物(13)或鐵板作陽極；所述催化劑顆粒物(13)為金屬和N型半導體、金屬和P型半導體、N型半導體和P型半導體的任一組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述電催化污水處理裝置，其特征在于:所述金屬為Fe、Ti、Cu、Ni或Sn；所述P型半導體為NiO、CuO或BaTiO3；所述N型半導體為Fe2O3、TiO2或SnO2；絕緣蓋板(2)通過螺釘(6)與反應器本體(1)可拆卸地連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述電催化污水處理裝置，其特征在于:反應器絕緣隔板(3)底部直抵反應器本體(1)的底部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述電催化污水處理裝置，其特征在于:陽極電極(4)和陰極電極(5)直達反應器本體(1)的底部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述電催化污水處理裝置，其特征在于:在出水閥(10)的出水口處設(shè)置有濾網(wǎng)(11)；可防止顆粒物外排。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述電催化污水處理裝置，其特征在于:反應器本體(1)為玻璃鋼絕緣層殼體，垂直放置，所述反應器高度大于2m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述電催化污水處理裝置，其特征在于:當陽極電極為鐵板；將絕緣蓋板(2)上的反應器絕緣隔板(3)向陰極電極側(cè)移動，且本裝置中的反應器絕緣隔板(3)距離陰極電極(5)距離為5mm，反應器隔板(3)距離反應器本體(1)的底部5mm；反應器本體1下部分別設(shè)有進水閥(9)和出水閥(10)、進水閥(9)位于反應器本體(1)的陽極室內(nèi)底部；出水閥(10)位于反應器本體(1)的陽極室內(nèi)上部，在出水閥(10)的出水口處設(shè)置有濾網(wǎng)(11)；可防止顆粒物外排。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 7任一所述電催化污水處理方法，其特征在于:當所述催化劑顆粒物(13)為金屬和N型半導體時；反應步驟：打開進水閥，污染水流進反應器，同時接通電源，電場的作用下形成金屬與N型半導體之間的高位電勢差，從而N型半導體形成空穴氧帶正電，具備強氧化性，進而降解有機污染物，發(fā)生內(nèi)電解反應；當水面升至出水閥高度時，污染水在處理器中停留20 40min，處理后的污水經(jīng)出水閥流出；所述的污染水為離子型有機物：剛果紅、亞甲基藍、甲苯、苯酚苯或氯苯；當所述催化劑顆粒物(13)為金屬和P型半導體時；反應步驟：打開進水閥，污染水流進反應器，同時接通電源，電場的作用下形成金屬與P型半導體之間的高位電勢差，從而P型半導體帶負電，具備還原性，進而降解重金屬離子，發(fā)生內(nèi)電解反應；當水面升至出水閥高度時，污染水在處理器中停留20 40min，處理后的污水經(jīng)出水閥流出；所述的污染水為重金屬離子：Cu、Ge、Mn、Ni或Hg；當所述催化劑顆粒物(13)為N型半導體和P型半導體；反應步驟：打開進水閥，污染水流進反應器，同時接通電源，電場的作用下形成P型半導體與N型半導體之間的高位電勢差，從而N型半導體形成空穴氧帶正電，具備強氧化性，進而降解有機污染物，P型半導體帶負電，具備還原性，進而降解重金屬離子，發(fā)生內(nèi)電解反應；當水面升至出水閥高度時，污染水在處理器中停留20 40min，處理后的污水經(jīng)出水閥流出；所述的污染水為電鍍廢水，化工廢水，印染廢水。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述電催化污水處理方法，其特征在于:陽性電極為鐵板，進水口注入食鹽水，接通直流電流，陽極生成Na2FeO4用于污水處理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種新的方案，生成高鐵酸鈉不用燒堿和電解膜，節(jié)約成本費用，簡化生產(chǎn)工藝，同時電催化污水裝置處理污水效果顯著。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是：一種電催化污水處理裝置，包括反應器本體(1)為絕緣層殼體；反應器本體上設(shè)絕緣蓋板(2)；蓋板中間設(shè)反應器絕緣隔板(3)；絕緣蓋板(2)上設(shè)置有氣孔(12)；在絕緣蓋板(2)的中心位置設(shè)置有一長條形通孔，長條形通孔外設(shè)置有密封橡膠圈(8)，反應器絕緣隔板(3)穿過密封橡膠圈(8)直達反應器本體(1)的底部；所述反應器絕緣隔板(3)下部開有水口處設(shè)置有濾網(wǎng)(11)；可防止顆粒物外排。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是：所述電催化污水處理方法，當所述催化劑顆粒物(13)為金屬和N型半導體時；反應步驟：打開進水閥，污染水流進反應器，同時接通電源，電場的作用下形成金屬與N型半導體之間的高位電勢差，從而N型半導體形成空穴氧帶正電，具備強氧化性，進而降解有機污染物，發(fā)生內(nèi)電解反應；當水面升至出水閥高度時，污染水在處理器中停留20-40min，處理后的污水經(jīng)出水閥流出；
所述的污染水為離子型有機物：剛果紅、亞甲基藍、甲苯、苯酚苯或氯苯；
當所述催化劑顆粒物(13)為金屬和P型半導體時；反應步驟：打開進水閥，污染水流進反應器，同時接通電源，電場的作用下形成金屬與P型半導體之間的高位電勢差，從而P型半導體帶負電，具備還原性，進而降解重金屬離子，發(fā)生內(nèi)電解反應；當水面升至出水閥高度時，污染水在處理器中停留20-40min，處理后的污水經(jīng)出水閥流出；
所述的污染水為重金屬離子：Cu、Ge、Mn、Ni或Hg；
當所述催化劑顆粒物(13)為N型半導體和P型半導體；反應步驟：打開進水閥，污染水流進反應器，同時接通電源，電場的作用下形成P型半導體與N型半導體之間的高位電勢差，從而N型半導體形成空穴氧帶正電，具備強氧化性，進而降解有機污染物，P型半導體帶負電，具備還原性，進而降解重金屬離子，發(fā)生內(nèi)電解反應；當水面升至出水閥高度時，污染水在處理器中停留20 40min，處理后的污水經(jīng)出水閥流出；
所述的污染水為電鍍廢水，化工廢水，印染廢水。
優(yōu)選的，電解池陽極電極為鐵板，進水口注入食鹽水，接通直流電流，陽極生成Na2FeO4用于污水處理。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明的電催化污水處理裝置，催化劑成本低，處理污水效果顯著；生成高鐵酸鈉不用燒堿和電解膜，節(jié)約成本費用，簡化生產(chǎn)工藝，可用于處理污水。
（發(fā)明人：洪忠偉;萬京林;戴陽）
