公布日：2023.03.07
申请日：2022.09.14
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/461(2023.01)I;C02F1/467(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种基于多级电化学循环氧化的污水处理系统，包括一级循环氧化系统，用于进行污水的初步氧化预处理，所述一级循环氧化系统包括构成回路的循环水箱和第一电化学反应单元；二级循环氧化系统，用于进行污水的深度氧化处理，所述二级循环氧化系统包括构成回路的深度氧化单元和第二电化学反应单元；沉淀系统，用于进行污水的沉淀以及泥水分离；切换回路系统，用于切换一级循环氧化系统与二级循环氧化系统、沉淀系统之间的连接通断。本发明采用双级循环氧化系统进行污水的电解氧化，且两级循环氧化系统可以单独控制，通过调节直流电源的电流大小改变对污水的处理效果，从而确保出水的稳定达标。
权利要求书
1.一种基于多级电化学循环氧化的污水处理系统，其特征在于：包括，一级循环氧化系统，用于进行污水的初步氧化预处理，所述一级循环氧化系统包括构成回路的循环水箱和第一电化学反应单元；二级循环氧化系统，用于进行污水的深度氧化处理，所述二级循环氧化系统包括构成回路的深度氧化单元和第二电化学反应单元；沉淀系统，用于进行污水的沉淀以及泥水分离；切换回路系统，用于切换一级循环氧化系统与二级循环氧化系统、沉淀系统之间的连接通断。
2.根据权利要求1所述的一种基于多级电化学循环氧化的污水处理系统，其特征在于：所述第一电化学反应单元包括多组反应电极、第一直流电源，多组所述反应电极外设置有反应桶，多组所述反应电极间隔分布在反应桶内，所述反应桶上开设有循环进水口、循环出水口和排水口，所述循环进水口和循环出水口均与循环水箱连接，所述排水口连接反应电极和切换回路系统。
3.根据权利要求2所述的一种基于多级电化学循环氧化的污水处理系统，其特征在于：每组所述反应电极均包含阳极电极和阴极电极，所述阴极电极套设在阳极电极外侧，所述第一直流电源与阳极电极、阴极电极连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于多级电化学循环氧化的污水处理系统，其特征在于：所述沉淀系统包括依次管路连接的沉淀池和产水箱，所述沉淀池与第二电化学反应单元和切换回路系统连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于多级电化学循环氧化的污水处理系统，其特征在于：所述切换回路系统包括水质监测仪、第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀并联，所述第一电磁阀和第二电磁阀均与水质监测仪串联，所述水质监测仪与第一电化学反应单元的排水口连接，所述第一电磁阀与深度氧化单元连接，所述第二电磁阀与沉淀池连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于多级电化学循环氧化的污水处理系统，其特征在于：所述第一电磁阀和水质监测仪构成第一处理回路，所述第二电磁阀和水质监测仪构成第二处理回路。
7.根据权利要求6所述的一种基于多级电化学循环氧化的污水处理系统，其特征在于：当水质监测仪检测的数据值低于设定值，则切换第一处理回路，当水质监测仪检测的数据值超过设定值，则切换第二处理回路。
8.根据权利要求2所述的一种基于多级电化学循环氧化的污水处理系统，其特征在于：所述第二电化学反应单元与第一电化学反应单元结构相同。
9.根据权利要求5所述的一种基于多级电化学循环氧化的污水处理系统，其特征在于：所述深度氧化单元包括氧化池、铁电极和第二直流电源，所述铁电极安装在深度氧化池内，所述第二直流电源与铁电极连接。
10.一种基于多级电化学循环氧化的污水处理一体化装置，其特征在于：包括方形池体、循环水箱、第一电化学反应单元、深度氧化单元和第二电化学反应单元，所述循环水箱、第一电化学反应单元、深度氧化单元和第二电化学反应单元均设置在池体内，所述深度氧化单元内部底端设置有曝气系统，所述循环水箱与第一电化学反应单元通过管路构成回路，所述第一电化学反应单元和深度氧化单元单向管路连接，所述深度氧化单元与第二电化学反应通过管路构成回路，所述循环水箱设置有原水进水口，所述第二电化学反应单元设置有排放口。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于多级电化学循环氧化的污水处理系统及一体化装置，旨在解决现有技术中采用板式电极存在其表面污染物传质效果差，且电催化效率低，阴极电芬顿需要外加氧气源，氧气利用率低的问题。
本发明采取以下技术方案实现：一种基于多级电化学循环氧化的污水处理系统，包括，一级循环氧化系统，用于进行污水的初步氧化预处理，所述一级循环氧化系统包括构成回路的循环水箱和第一电化学反应单元；二级循环氧化系统，用于进行污水的深度氧化处理，所述二级循环氧化系统包括构成回路的深度氧化单元和第二电化学反应单元；沉淀系统，用于进行污水的沉淀以及泥水分离；切换回路系统，用于切换一级循环氧化系统与二级循环氧化系统、沉淀系统之间的连接通断。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：进一步地，所述第一电化学反应单元包括多组反应电极、第一直流电源，多组所述反应电极外设置有反应桶，多组所述反应电极间隔分布在反应桶内，所述反应桶上开设有循环进水口、循环出水口和排水口，所述循环进水口和循环出水口均与循环水箱连接，所述排水口连接反应电极和切换回路系统。
进一步地，每组所述反应电极均包含阳极电极和阴极电极，所述阴极电极套设在阳极电极外侧，所述第一直流电源与阳极电极、阴极电极连接。
进一步地，所述沉淀系统包括依次管路连接的沉淀池和产水箱，所述沉淀池与第二电化学反应单元和切换回路系统连接。
进一步地，所述切换回路系统包括水质监测仪、第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀并联，所述第一电磁阀和第二电磁阀均与水质监测仪串联，所述水质监测仪与第一电化学反应单元的排水口连接，所述第一电磁阀与深度氧化单元连接，所述第二电磁阀与沉淀池连接。
进一步地，所述第一电磁阀和水质监测仪构成第一处理回路，所述第二电磁阀和水质监测仪构成第二处理回路。
进一步地，所述水质监测仪包括COD监测仪和NH3-N监测仪。
进一步地，当水质监测仪检测的数据值低于设定值，则切换第一处理回路，当水质监测仪检测的数据值超过设定值，则切换第二处理回路。
进一步地，所述第二电化学反应单元与第一电化学反应单元结构相同。
进一步地，所述深度氧化单元包括氧化池、铁电极和第二直流电源，所述铁电极安装在深度氧化池内，所述第二直流电源与铁电极连接。
本发明另一方面还提供了一种基于多级电化学循环氧化的污水处理一体化装置，包括方形池体、循环水箱、第一电化学反应单元、深度氧化单元和第二电化学反应单元，所述循环水箱、第一电化学反应单元、深度氧化单元和第二电化学反应单元均设置在池体内，所述深度氧化单元内部底端设置有曝气系统，所述循环水箱与第一电化学反应单元通过管路构成回路，所述第一电化学反应单元和深度氧化单元单向管路连接，所述深度氧化单元与第二电化学反应通过管路构成回路，所述循环水箱设置有原水进水口，所述第二电化学反应单元设置有排放口。
本发明的有益效果：相比现有技术而言，本发明的一种基于多级电化学循环氧化的污水处理系统，采用双级循环氧化系统进行污水的电解氧化，一级循环氧化系统可以单独工作，或一级循环氧化系统与二级循环氧化系统串联进行工作，且两级循环氧化系统可以单独控制，通过调节直流电源的电流大小改变对污水的处理效果，从而确保出水的稳定达标。
同时深度氧化单元中通过直流电源配合铁电极提供二价铁离子，可以有效利用电化学氧化产生的过氧化氢降解污染物，然后通过添加碱去除在沉淀池内去除铁离子。
本发明的一种基于多级电化学循环氧化的污水处理一体化装置采用一体化的池体结构，占地面积小，同时可以根据原水进水口进入的水质来判断是否启用深度氧化池，当水中含有难降解有机物时启用，并通过曝气的方式增加水中的含氧量，氧气增加可在阴产生较多的H2O2，H2O2与深度氧化池内的Fe2+可构成芬顿氧化体系，从而使难降解的大分子有机物开环、断键，而增加后续第二电化学反应单元的处理效率。
（发明人：翁绍真;管春雷;李靖梅;高占平;李娜;张雨轩）