申请日2009.11.26
公开(公告)日2010.08.04
IPC分类号C02F1/46
摘要
本实用新型公开了一种在线清洗催化粒的废水处理装置，包括催化池，催化池内部有多个催化粒，其特征在于：所述催化池内部设有催化粒清洗装置，把催化池分为反应区间和清洗区间;所述的催化粒清洗装置还设有循环设备，催化粒通过循环设备在催化池的反应区间和清洗区间之间循环流动。本实用新型通过催化池提料技术、洗料技术、均匀布水布气技术，实现催化氧化法连续处理有机废水中的目的。
权利要求书
1.一种在线清洗催化粒的废水处理装置，包括催化池(11)，催化池内部分布有多个催化粒，其特征在于：所述催化池内部设有催化粒清洗装置，把催化池分为反应区间和清洗区间;所述的催化粒清洗装置还设有循环设备，催化粒通过循环设备的驱动，在催化池的反应区间和清洗区间之间循环流动。
2.如权利要求1所述的在线清洗催化粒的废水 处理装置，其特征在于，所述的催化粒清洗装置包括位于催化池内部上端的洗料器(13)，洗料器(13)中设有隔板将洗料器(13)内部分隔为内围的清洗区域和外围的排污区域;清洗区域底部有落料口(2)，排污区域底部有排污口(12)。
3.如权利要求1所述的在线清洗催化粒的废水处理装置，其特征在于，所述的循环设备由连接提料管(4)的气提器(8)、提料管(4)、洗料器(13)及洗料器(13)中的落料口(2)组成，使得催化粒在反应区间和清洗区间之间循环流动。
4.如权利要求3所述的在线清洗催化粒的废水处理装置，其特征在于，所述的提料管(4)从催化池底部一直延伸到所述洗料器(13)内部的清洗区域。
5.如权利要求2所述的在线清洗催化粒的废水处理装置，其特征在于，所述催化池下端设有进水口(10)，催化池上端设有出水口(14);出水口(14)位于高于所述洗料器(13)的排污口(12)的水平高度上。
6.如权利要求3所述的在线清洗催化粒的废水处理装置，其特征在于，所述的提料管(4)下端外侧有落料档板(5)，延伸至进水口(10)的下方。
7.如权利要求1~6任一权利要求所述的在线清洗催化粒的废水处理装置，其特征在于，所述催化池(11)的底部为锥形的，并设有排渣口(7)。
8.如权利要求1~6任一权利要求所述的在线清洗催化粒的废水处理装置，其特征在于，所述催化池(11)内部还设有曝气进口(9)，位于进水口(10)的下端。
9.如权利要求1~6任一权利要求所述的在线清洗催化粒的废水处理装置，其特征在于，所述的废水处理装置为三维电极催化氧化装置。
10.如权利要求9所述的在线清洗催化粒的废水处理装置，其特征在于，所述催化池(11)内部的一边装有正主电极(1)，另一边装有负主电极(15)。
说明书
一种在线清洗催化粒的废水处理装置
技术领域
本实用新型涉及废水处理领域，具体涉一种废水处理装置。
背景技术
催化氧化方法是废水处理中常用的一种方法。尤其是电催化氧化废水处理具有氧化还原、凝聚、气浮、杀菌消毒和吸附等多种功能，并具有设备体积小、占地面积少、操作简单灵活，可以去除多种污染物，同时还可以回收废水中的贵重金属等优点，近年已广泛应用于处理电镀废水、化工废水、印染废水、制药废水、制革废水、造纸黑液等场合。在催化氧化处理废水的过程中，需要使用催化粒，以提升废水处理效率。
电极催化氧化是近年来发展起来的一种废水处理方法，由于其有机物的降解有很好的效果，不易产生毒害中间产物，具有较好的应用前景。二维反应器有效电极面积小，传质效率不高，而在工业生产中，要求有高度电机反应速率，需要提高反应器单位体积的有效反应面积，从而提高传质效果和电流效率，尤其是对于低浓度体系。三维电极的诞生，正是为了解决这一问题。所谓三维电极，是在原有的二级电极之间，装填粒状或其他屑状工作电极材料，致使装填材料电极表面带电，在工作电极材料表面发生电化学反应。由于其面积比较大，物质传质得以极大改善，单位时空产率和电流效率均得以极大提高，尤其对低电导率废水，其优势更是明显。三维电极可分为以下几类：①单极性电极粒子是导电的，在反应器内离子之间需以膜隔开;②复极性电极复极性电极的粒子在高梯度电场的作用下复极化，形成复极粒子，为了尽可能使每个颗粒都复极化，粒子之间应是不导电的，通常可加入一定比例密度多孔电极相近的绝缘材料来做到这一点;③多孔电极这是另一种形式的三维电极，溶液在孔道内流动，其目的也是增大单位体积的有效反应面积，改善传质过程。从工程角度出发，三维电极更具竞争力。
目前，三维电极催化氧化废水的方法和装置正在得到不断的改进。专利装填粒状或其他屑状工作电极材料，致使装填材料电极表面带电，在工作电极材料表面发生电化学反应。CN03224998.5《三维电极催化氧化法连续处理有机废水装置》，从三维电极的原理出发，在两个主电极之间的粒子电极含过渡金属氧化物作电催化剂粒子。当待处理废水通过时，在一定的操作条件下(即一定的直流电压、空气流速等)，装置内便会产生一定浓度初生态H2O2，并迅速分解为具强氧化性的羟基自由基(·OH)和新生态的混凝剂，废水中的有机物便会发生诸如催化氧化分解、混凝、吸附等作用而迅速被去除。由于羟基自由基具有极强的氧化性，有机污染物往往会被直接氧化为CO2和H2O。三维电极催化技术用于有机废水的处理时，具有广谱性，高效，快速，污泥量极少，不产生二次污染，同时具有除臭灭菌等功能，其应用前景广阔。
尽管电催化装置在废水处理领域的的应用广泛，发展迅猛，但是目前的电催化装置仍然存在着较大的缺陷，比如，在连续处理高浓度有机废水时，由于没有在线清洗电催化料粒的功能，极易出现电催化料粒堵塞，最终出现有机物处理效率大幅度下降的明显缺陷。如何使催化粒在装置运行过程中始终保持高催化活性，成为这一领域面临的一大难题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有在线清洗催化料粒功能的，可实现连续高效电催化氧化处理有机废水的装置。
本实用新型通过以下技术方案实现上述目的。
一种在线清洗催化粒的废水处理装置，包括催化池，催化池内部有多个催化粒，其特征在于：所述催化池内部设有催化粒清洗装置，把催化池分为反应区间和清洗区间;所述的催化粒清洗装置还设有循环设备，催化粒通过循环设备在催化池的反应区间和清洗区间之间循环流动。
催化粒清洗装置包括位于催化池内部上端的洗料器，洗料器中设有隔板，将洗料器内部分隔为内围的清洗区域和外围的排污区域。清洗区域是催化粒停留及被清洗的区域，其底部有落料口，已使经过清洁的催化粒可以重新落入催化池的反应区间;排污区域是经过清洗从催化粒上脱离出来的污物排经的区域，其底部有排污口，将污物排出催化池外部。
催化粒清洗装置还包括有提料管，提料管从催化池底部一直延伸到所述洗料器内部的清洗区域。提料管还连接有气提器。压缩空气通过气提器的射流喷嘴射入提料管，将催化池底部的脏的催化粒提升到提料管顶部出口，在提料管内料粒与水强烈混合，料粒得到一次清洗，然后落入洗料器，进入洗料器中的催化粒还可进行二次清洗过程。
连接提料管的气提器、提料管、洗料器及洗料器中的落料口共同组成了催化池中的循环设备，使得催化粒在反应区间和清洗区间之间循环流动。
由于催化粒的密度高，污物的密度较低，为了使得干净的催化粒与污物的分离，以及污物的有效排除，洗料器中的隔板高度低于洗料器的外围板的高度，经过清洗后，催化粒沉于清洗区域的底部，进而从落料口在重力作用下重新回到池体内，而污物则漂浮于水面进入排污区域。
为了使得排污区域中的污物可以有效地排出，排污口的水平位置应低于催化池中反应区间水体的水位。因此，催化池上端设有出水口，并且该出水口应位于高于所述洗料器排污口的水平高度上。在水位差的作用下，一部分经处理后的清洁水将提料管中的冲洗水及悬浮物顶出洗料器的清洗区域，进入排污区域，进而从排污口排出。
催化池下端设有进水口，废水通过此处进入催化池内，其附近还有曝气进口，位于进水口下端。催化池底部为锥形的，并设有排渣口。
提料管下端外侧有落料档板，延伸至进水口的下方。催化粒从洗料器中重新落入池体时。
在处理废水过程中，有机废水在泵的推力下，由落料档板上方的进水口进入催化池，并以上升流的方式向出水口方向流动，同时通过落料档板上方的曝气进口管通入空气，使废水中的有机污染物在三维电极催化氧化作用下完成分解过程。最后，经处理后的废水被连续地通过出水口排出催化池外。
本实用新型尤其适用于三维电极催化过程，所述的装置尤其为一种三维电极催化氧化装置。催化池内部的一边装有正主电极石墨板，另一边装有负主电极不锈钢板。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
1.本实用新型采用气提方式，提供一种它既保证了三维电极催化氧化法处理有机废水的高效稳定性的目的，又通过气提方式实现了在线自动清洗料粒及排污操作，保证了装置工作连续畅通。
2.本实用新型结构简单，在原有的催化装置的基础上加上简单的改进，便可实现高效连续的催化过程。
3.本实用新型通过催化池提料技术、洗料技术、均匀布水布气技术、实现催化氧化法连续处理有机废水中的目的。尤其适用于三维电极催化氧化技术过程中，克服了现有技术中催化粒由于被污物附着容易失效的缺陷。
4.本实用新型适用于多种工业高浓度处理难生物降有机废水的处理。在各种类型有机废水(制药、电镀、造纸、制革、垃圾渗沥液)的现场小试(200L/hr，已稳定运转约1年)应用结果表明，该技术用于有机废水的处理时，具有广谱性，高效，快速，不产生二次污染，同时具有除臭灭菌等功能。通常本装置处理每吨废水的电耗一般为1-3KW，不但可使出水的COD去除率在30%以上，而且可提高BOD/COD生化比值，能为后续的生物法技术提供可靠的保障。