公布日：2022.02.08
申請日：2021.11.10
分類號：C02F9/12(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種磁熱電聲集成催化過氧化物的裝置及其廢水處理方法，裝置包括水處理腔體、聲電集成模塊以及旋轉(zhuǎn)固定組件，水處理腔體為頂部開口設(shè)置，水處理腔體一側(cè)側(cè)壁下方設(shè)置有進(jìn)水口，水處理腔體另一側(cè)側(cè)壁上方設(shè)置有出水口，旋轉(zhuǎn)固定組件兩側(cè)通過多段的外連接桿首尾相連與水處理腔體相對兩側(cè)頂部棱邊連接，旋轉(zhuǎn)固定組件通過多組陣列設(shè)置的內(nèi)連接桿與聲電集成模塊連接，聲電集成模塊設(shè)置于水處理腔體內(nèi)部。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于將有機(jī)耦合電磁效應(yīng)、聲催化、電催化設(shè)計(jì)集成模塊，產(chǎn)生磁熱、聲、電效應(yīng)，產(chǎn)生自由基與非自由基過程，多物理場效應(yīng)互補(bǔ)耦合，產(chǎn)生共催化效應(yīng)，高效分解有機(jī)物，可用于快速深度處理有機(jī)廢水及有機(jī)污染地下水的需要。
權(quán)利要求書
1.一種磁熱電聲集成催化過氧化物的裝置，其特征在于，包括水處理腔體、聲電集成模塊以及旋轉(zhuǎn)固定組件，所述水處理腔體為頂部開口設(shè)置，所述水處理腔體一側(cè)側(cè)壁下方設(shè)置有進(jìn)水口，所述水處理腔體另一側(cè)側(cè)壁上方設(shè)置有出水口，所述旋轉(zhuǎn)固定組件兩側(cè)通過多段的外連接桿首尾相連與水處理腔體相對兩側(cè)頂部棱邊連接，所述旋轉(zhuǎn)固定組件通過多組陣列設(shè)置的內(nèi)連接桿與聲電集成模塊連接，所述聲電集成模塊設(shè)置于水處理腔體內(nèi)部，多組所述內(nèi)連接桿一端通過梯形連接頭與聲電集成模塊連接，另一端呈角度穿插連接于同一球型轉(zhuǎn)頭上,所述聲電集成模塊包括間隔雙環(huán)繞集成棒、單環(huán)繞集成棒以及分式環(huán)繞集成棒，所述間隔雙環(huán)繞集成棒包括線圈、料筒、變幅桿和螺型硬質(zhì)電極，所述線圈緊密纏繞于料筒上，所述變幅桿以內(nèi)插式置于稀疏式螺型硬質(zhì)電極內(nèi)，所述稀疏式螺型硬質(zhì)電極貼合于稀疏式螺型硬質(zhì)電極外壁,所述變幅桿安裝于料筒內(nèi)部，所述單環(huán)繞集成棒包括線圈、料筒、變幅桿和螺型硬質(zhì)電極，所述線圈緊密纏繞于料筒上，所述變幅桿以內(nèi)插式置于稀疏式螺型硬質(zhì)電極內(nèi)，所述稀疏式螺型硬質(zhì)電極呈單螺旋貼合于稀疏式螺型硬質(zhì)電極外壁，所述變幅桿安裝于料筒內(nèi)部，所述分式環(huán)繞集成棒包括線圈、料筒、變幅桿和螺型硬質(zhì)電極，所述線圈緊密纏繞于料筒上，所述變幅桿以內(nèi)插式置于稀疏式螺型硬質(zhì)電極內(nèi)，所述稀疏式螺型硬質(zhì)電極呈單螺旋貼合于變幅桿外壁,所述變幅桿共設(shè)置有兩個(gè)，分別從料筒首尾交叉安裝入料筒內(nèi)部，所述稀疏式螺型硬質(zhì)電極連接直流電電源，所述線圈連接直流電電源或者交流電電源，所述稀疏式螺型硬質(zhì)電極陰陽兩極選用不銹鋼、鐵、鈷鐵或者鐵碳中的一種，所述旋轉(zhuǎn)固定組件可控制聲電集成模塊在水處理腔體進(jìn)行轉(zhuǎn)動，并且通過棱邊設(shè)置的滑軌調(diào)整聲電集成模塊的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁熱電聲集成催化過氧化物的裝置，其特征在于：所述進(jìn)水口處設(shè)置有進(jìn)水分流器，所述出水口處設(shè)置有出水分流器，所述進(jìn)水分流器與出水分流器通過循環(huán)管道連通，所述循環(huán)管道上安裝有中轉(zhuǎn)泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁熱電聲集成催化過氧化物的裝置，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)固定組件包括球形轉(zhuǎn)頭與外軸承，所述外軸承內(nèi)側(cè)與球形轉(zhuǎn)頭固定連接，所述外軸承外側(cè)與外連接桿連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁熱電聲集成催化過氧化物的裝置，其特征在于：所述水處理腔體相對兩側(cè)頂部棱邊設(shè)置有滑軌，所述滑軌通過球型連接頭與外連接桿一側(cè)連接，所述外連接另一側(cè)桿通過球型連接頭連接有伸縮桿，所述伸縮桿通過球型連接頭與外軸承連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4所示的一種磁熱電聲集成催化過氧化物的裝置廢水處理方法，其特征在于：S1，先將氧化劑過氧化物與廢水一同加入至裝置內(nèi)，通過旋轉(zhuǎn)固定組件與滑軌調(diào)整聲電集成模塊位置，氧化劑過氧化物包括過氧化氫、過硫酸鹽、過碳酸鹽、過氧乙酸；S2，此時(shí)開啟變幅桿實(shí)現(xiàn)超聲，產(chǎn)生局部聲催化作用，包括空化、熱和機(jī)械作用；S3，將螺型硬質(zhì)電極連接直流電，產(chǎn)生電催化，陰陽兩極選用不銹鋼材質(zhì)時(shí)，通過陰極活化過氧化物，選用鐵或鈷鐵時(shí)，陰陽極均會參與活化反應(yīng)，過渡金屬腐蝕也會參與活化過氧化物過程，選用鐵碳時(shí)，除上述效應(yīng)外，在不通電時(shí)還具有鐵碳微電解效應(yīng)；S4，線圈與料筒組合通電將產(chǎn)生電磁效應(yīng)，當(dāng)線圈通直流電時(shí)，可在聲電集成模塊限定區(qū)域產(chǎn)生電磁感應(yīng)，從而對螺型硬質(zhì)電極進(jìn)行預(yù)磁化，提高電活化效果，通交流電時(shí)，可在聲電集成模塊限定區(qū)域產(chǎn)生電磁感應(yīng)，快速產(chǎn)生熱效應(yīng)，配備溫度控制實(shí)現(xiàn)有效且加速活化氧化劑的作用；S5，通過控制球型轉(zhuǎn)頭，可控制聲電集成模塊在水處理腔體內(nèi)轉(zhuǎn)動，用于混合攪拌起到加速傳質(zhì)作用，根據(jù)所需廢水處理標(biāo)準(zhǔn)可將出水口排出的廢水進(jìn)行外循環(huán)處理，以達(dá)到所需標(biāo)準(zhǔn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種磁熱電聲集成催化過氧化物的裝置及其廢水處理方法，結(jié)合材料表面磁化、局熱效應(yīng)、聲催化、電活化等技術(shù)設(shè)計(jì)集成模塊,高效活化過氧化物處理有機(jī)廢水。
本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
一種磁熱電聲集成催化過氧化物的裝置，其特征在于，包括水處理腔體、聲電集成模塊以及旋轉(zhuǎn)固定組件，所述水處理腔體為頂部開口設(shè)置，所述水處理腔體一側(cè)側(cè)壁下方設(shè)置有進(jìn)水口，所述水處理腔體另一側(cè)側(cè)壁上方設(shè)置有出水口，所述旋轉(zhuǎn)固定組件兩側(cè)通過多段的外連接桿首尾相連與水處理腔體相對兩側(cè)頂部棱邊連接，所述旋轉(zhuǎn)固定組件通過多組陣列設(shè)置的內(nèi)連接桿與聲電集成模塊連接，所述聲電集成模塊設(shè)置于水處理腔體內(nèi)部。
優(yōu)選的，所述進(jìn)水口處設(shè)置有進(jìn)水分流器，所述出水口處設(shè)置有出水分流器，所述進(jìn)水分流器與出水分流器通過循環(huán)管道連通，所述循環(huán)管道上安裝有中轉(zhuǎn)泵。
優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)固定組件包括球形轉(zhuǎn)頭與外軸承，所述外軸承內(nèi)側(cè)與球形轉(zhuǎn)頭固定連接，所述外軸承外側(cè)與外連接桿連接。
優(yōu)選的，所述水處理腔體相對兩側(cè)頂部棱邊設(shè)置有滑軌，所述滑軌通過球型連接頭與外連接桿一側(cè)連接，所述外連接另一側(cè)桿通過球型連接頭連接有伸縮桿，所述伸縮桿通過球型連接頭與外軸承連接。
優(yōu)選的，多組所述內(nèi)連接桿一端通過梯形連接頭與聲電集成模塊連接，另一端呈角度穿插連接于同一球型轉(zhuǎn)頭上,所述聲電集成模塊包括間隔雙環(huán)繞集成棒、單環(huán)繞集成棒以及分式環(huán)繞集成棒。
優(yōu)選的，所述間隔雙環(huán)繞集成棒包括線圈、料筒、變幅桿和螺型硬質(zhì)電極，所述線圈緊密纏繞于料筒上，所述變幅桿以內(nèi)插式置于稀疏式螺型硬質(zhì)電極內(nèi)，所述稀疏式螺型硬質(zhì)電極貼合于稀疏式螺型硬質(zhì)電極外壁,所述變幅桿安裝于料筒內(nèi)部。
優(yōu)選的，所述單環(huán)繞集成棒包括線圈、料筒、變幅桿和螺型硬質(zhì)電極，所述線圈緊密纏繞于料筒上，所述變幅桿以內(nèi)插式置于稀疏式螺型硬質(zhì)電極內(nèi)，所述稀疏式螺型硬質(zhì)電極呈單螺旋貼合于稀疏式螺型硬質(zhì)電極外壁,所述變幅桿安裝于料筒內(nèi)部。
優(yōu)選的，所述分式環(huán)繞集成棒包括線圈、料筒、變幅桿和螺型硬質(zhì)電極，所述線圈緊密纏繞于料筒上，所述變幅桿以內(nèi)插式置于稀疏式螺型硬質(zhì)電極內(nèi)，所述稀疏式螺型硬質(zhì)電極呈單螺旋貼合于變幅桿外壁,所述變幅桿共設(shè)置有兩個(gè)，分別從料筒首尾交叉安裝入料筒內(nèi)部。
優(yōu)選的，所述稀疏式螺型硬質(zhì)電極連接直流電電源，所述線圈連接直流電電源或者交流電電源，所述稀疏式螺型硬質(zhì)電極陰陽兩極選用不銹鋼、鐵、鈷鐵或者鐵碳中的一種。
優(yōu)選的，一種磁熱電聲集成催化過氧化物的裝置廢水處理方法，其特征在于：
S1，先將氧化劑過氧化物與廢水一同加入至裝置內(nèi)，通過旋轉(zhuǎn)固定組件與滑軌調(diào)整聲電集成模塊位置；
S2，此時(shí)開啟變幅桿實(shí)現(xiàn)超聲，產(chǎn)生局部聲催化作用，包括空化、熱和機(jī)械作用；
S3，將螺型硬質(zhì)電極連接直流電，產(chǎn)生電催化，陰陽兩極選用不銹鋼材質(zhì)時(shí)，通過陰極活化過氧化物如過硫酸根產(chǎn)生硫酸根自由基，選用鐵或鈷鐵時(shí)，陰陽極均會參與活化反應(yīng)，過渡金屬腐蝕也會參與活化過氧化物過程，選用鐵碳時(shí)，除上述效應(yīng)外，在不通電時(shí)還具有鐵碳微電解效應(yīng)；
S4，線圈與料筒組合通電將產(chǎn)生電磁效應(yīng)，當(dāng)線圈通直流電時(shí)，可在聲電集成模塊限定區(qū)域產(chǎn)生電磁感應(yīng)，從而對螺型硬質(zhì)電極進(jìn)行預(yù)磁化，提高電活化效果，通交流電時(shí)，可在聲電集成模塊限定區(qū)域產(chǎn)生電磁感應(yīng)，快速產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱效應(yīng)，配備溫度控制在可控溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)有效且加速活化氧化劑的作用，熱效應(yīng)可以活化過硫酸鹽，產(chǎn)生硫酸根自由基；
S5，通過控制球型轉(zhuǎn)頭，可控制聲電集成模塊在水處理腔體內(nèi)轉(zhuǎn)動，用于混合攪拌起到加速傳質(zhì)作用，根據(jù)所需廢水處理標(biāo)準(zhǔn)可將出水口排出的廢水進(jìn)行外循環(huán)處理，以達(dá)到所需標(biāo)準(zhǔn)。
綜上所述，本發(fā)明的有益效果為：
1.本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精巧簡單，設(shè)計(jì)多種聲電集成模塊，以套筒狀組合設(shè)計(jì)，外部上整體易于拆卸、更換，內(nèi)部中零件便于清洗、替換。
2.本發(fā)明配合機(jī)械控制，可有效支撐、調(diào)節(jié)以及轉(zhuǎn)動各聲電集成模塊于設(shè)備中的空間狀態(tài)，發(fā)揮聲電催化的同時(shí)可協(xié)同液相傳質(zhì)作用，加速污廢水處理效率，同時(shí)利用可控的外循環(huán)，額定程序不變的情況可通過外循環(huán)多次處理以達(dá)到多種處理標(biāo)準(zhǔn)需要，可適應(yīng)復(fù)雜水環(huán)境處理。
3.本發(fā)明中的聲電集成模塊可另行使用，如原位地下水修復(fù)時(shí)，可將聲電集成模塊在配接連接好電路情況下，通過鉆探井下沉使用，形成原位聲電催化修復(fù)地下水的需要，不必拘泥于本反應(yīng)設(shè)備的固定使用，該組合套管，隨插即用。
4.本發(fā)明通過有機(jī)耦合電磁效應(yīng)、聲催化、電催化，設(shè)計(jì)集成模塊，通過外部控制，產(chǎn)生不同的作用機(jī)制，包括磁熱、聲、電效應(yīng)，產(chǎn)生自由基與非自由基過程，用于高效分解有機(jī)物，利用不同陰陽電極材料產(chǎn)生不同電活化機(jī)制作用，或鐵碳微電解作用，利用電磁效應(yīng)產(chǎn)生磁化作用用于電極表面預(yù)磁化改性，而利用電磁效應(yīng)產(chǎn)生熱作用用于熱活化，可用于快速增強(qiáng)活化，利用聲效應(yīng)將局部磁熱和電活化效應(yīng)傳遞，同時(shí)超聲又能增加局部催化效果，多物理場效應(yīng)互補(bǔ)耦合，產(chǎn)生共催化效應(yīng)，從而用于高效活化過氧化物處理有機(jī)廢水。
（發(fā)明人：徐祺輝;張?jiān)_）
