公布日：2022.05.17
申请日：2020.11.16
分类号：C02F1/461(2006.01)I;C02F101/12(2006.01)N;C02F103/34(2006.01)N;C02F101/32(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种适用于高氯高硬度废水的电催化氧化装置，包括罐体，罐体外部循环水泵、可燃气体检测器以及电源，所述罐体两侧壁分别设有进、出水口，所述罐体内安装有若干电极板组件，所述罐体底部设有排泥斗，所述循环水泵出水端装有输水管，所述输水管端口处装有若干螺旋喷嘴，所述螺旋喷嘴上方紧靠罐体内壁安装有布气管线，所述可燃气体检测器安装在与罐顶部排气口连接的尾气排出管道上，所述电源通过铜排与电极板组件连接。本发明装置通过螺旋喷嘴喷射水滴再次溶解反应逸出的部分氯气提高污染物去除率，布器管线提供压缩空气使得装置产生的氢气浓度稀释至爆炸极限之外，保证装置安全稳定运行，倒极电源、镀锡铜排与双析氯型电极能保证装置能在高氯高硬度的废水中连续、高效、稳定运行。
权利要求书
1.一种适用于高硬度高盐含油污水的电催化氧化装置，包括罐体（6），罐体（6）外部循环水泵（13）、可燃气体检测器（16）以及电源（4），所述罐体（6）两侧壁分别设有进水口（1）、出水口（2），所述罐体（6）底部设有排泥斗（7）及其出口，所述出水口（2）下方开有循环出水口（10），所述循环出水口（10）与所述循环水泵（9）进水端通过输水管（12）连接，所述循环水泵（9）出水端也通过输水管（12）连接并向上延伸，所述输水管（12）端口处设有若干螺旋喷嘴（11），所述螺旋喷嘴（11）上方紧靠罐体（6）内壁安装有布气管线（15），所述可燃气体检测器（16）安装在与罐体（6）顶部排气口（17）连接的尾气排出管道（13）上，所述电源（4）通过铜排（5）与电极板组件（3）连接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于高硬度高盐含油污水的电催化氧化装置，其特征在于，所述罐体（6）内部衬胶防腐，所述罐体（6）内被3块折流板（9）依次分隔成3个反应区和1个沉淀区，所述反应区和沉淀区底部均设有锥形排泥斗，所述反应区的电极板组件（3）均由支撑架（8）固定。
3.根据权利要求1、2所述的一种适用于高硬度高盐含油污水的电催化氧化装置，其特征在于，所述电极板组件（3）由若干个阴、阳极板交替错开平行等距离安装于各自固定件上，阴、阳极均为析氯型钛镀钌系金属氧化物电极，比如Ti/RuO2-TiO2、Ti/RuO2-IrO2、Ti/RuO2-IrO2-TiO2、Ti/RuO2-IrO2-SnO2。
4.根据权利要求1所述的一种适用于高硬度高盐含油污水的电催化氧化装置，其特征在于，为减小废水中高硬度导致污染物去除效率降低带来的不足，所述电源（4）为高频换向直流电源，换向时间间隔可以设置为2-8h。
5.根据权利要求1所述的一种适用于高硬度高盐含油污水的电催化氧化装置，其特征在于，所述铜排（5）表面通过镀耐腐蚀、导电性能良好的锡涂层进行保护处理，镀锡涂层厚度为0.1-0.3mm。
6.根据权利要求1所述的一种适用于高硬度高盐含油污水的电催化氧化装置，其特征在于，所述循环水泵（9）进、出水端均设置有蝶阀（14），循环水回流比可以为5-20%。
7.根据权利要求1所述的一种适用于高硬度高盐含油污水的电催化氧化装置，其特征在于，所述螺旋喷嘴（11）喷流角范围为50-150°。
8.根据权利要求1所述的一种适用于高硬度高盐含油污水的电催化氧化装置，其特征在于，所述布气管线（15）上开有若干个孔径为3-6mm的气孔，布气管线（15）前端安装有空气流量计（19）和控制阀（18）。
9.根据权利要求1所述的一种适用于高硬度高盐含油污水的电催化氧化装置，其特征在于，所述罐顶排气口（14）的数量为4个。10.根据权利要求1所述的一种适用于高硬度高盐含油污水的电催化氧化装置，其特征在于，所述尾气排出管道（13）材质为玻璃钢，尾气排出管道（13）上安装的可燃气体检测器（16）报警系统为声光报警。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种适用于处理高硬度高盐含油污水的电催化氧化装置，该装置能够显著提高电解效率、降低处理成本，保证系统长期稳定运行且不存在安全隐患。
为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种适用于高硬度高盐含油污水的电催化氧化装置，包括罐体（6），罐体（6）外循环水泵（9）、可燃气体检测器（16）以及电源（4），所述罐体（6）两侧壁分别设有进水口（1）、出水口（2），所述罐体（6）底部设有排泥斗（7）及其出口，所述出水口（2）下方开有循环出水口（10），所述循环出水口（10）与所述循环水泵（9）进水端通过输水管（12）连接，所述循环水泵（9）出水端也通过输水管（12）连接并向上延伸，所述输水管（12）端口处设有若干螺旋喷嘴（11），所述螺旋喷嘴（11）上方紧靠罐体内壁安装有布气管线（15），所述可燃气体检测器（16）安装在与罐体（6）顶部排气口（14）连接的尾气排出管道（13）上，所述电源（4）通过铜排（5）与电极板组件（3）连接。
优选的，所述罐体（6）内部衬胶防腐，所述罐体（6）内被3块折流板（9）依次分隔成3个反应区和1个沉淀区，所述反应区和沉淀区底部均设有锥形排泥斗（7），所述反应区的电极板组件（3）均由支撑架（8）固定。
优选的，所述电极板组件（3）由若干个阴、阳极板交替错开平行等距离安装于各自固定件上，阴、阳极均为析氯型钛镀钌系金属氧化物电极，比如Ti/RuO2-TiO2、Ti/RuO2-IrO2、Ti/RuO2-IrO2-TiO2、Ti/RuO2-IrO2-SnO2。
优选的，所述电源（4）为高频换向直流电源，换向时间间隔可以设置为2-8h。
优选的，所述铜排（5）表面采取镀锡保护处理，镀锡涂层厚度为0.1-0.3mm。
优选的，所述循环水泵（9）进、出水端均设置有蝶阀（14），循环水回流比可以为5-20%。
优选的，所述螺旋喷嘴（11）喷流角范围为50-150°。
优选的，所述布气管线（15）上开有若干个孔径为3-6mm的气孔。
优选的，所述布气管线（15）前端安装有空气流量计（19）和控制阀（18）。
优选的，所述罐体（6）顶排气口（14）的数量为4个。
优选的，所述尾气排出管道（13）材质为玻璃钢，尾气排出管道（13）上安装的可燃气体检测器（16）报警系统为声光报警。
本发明的积极效果是：本发明提出的一种适用于高硬度高盐含油污水的电催化氧化装置具有如下优点：1）采用高频换向直流电源定期自动切换电源的正、负极，使得电催化氧化装置在处理高氯高硬度废水过程中阴极沉积的碳酸盐垢能够自动脱落，使得装置能够连续、高效的运行。
2）阴、阳极均采用析氯型钌系金属氧化物电极，既能倒极交替切换使用，而且此类电极析氯过电位低，在含氯废水中能够产生更多的氯气，而且阳极产生的氯气逸出水面的部分经过螺旋喷嘴喷出的水滴再次溶解到氧化罐体的废水中继续参与反应，不仅增加了氯气的产生量，也提高了氯气的利用率，最终大大提高了污染物的去除率。
3）电催化氧化过程中阴极会产生一定量的氢气，存在安全隐患，布气管线的设置可以通过控制压缩空气的流量稀释氢气浓度至爆炸极限之外，尾气排出管道上安装的可燃气体检测器再次保证装置运行的安全性。
4）电催化氧化处理高氯废水时，铜排长期浸泡在高盐废水中加速了铜排的腐蚀，镀锡铜排的使用不仅减缓了铜排的腐蚀速率，延长了铜排的使用寿命，而且锡的导电性能好，铜排上镀锡并不会大幅度降低铜排的导电性能，减少了电能向热能的转换带来的电效率损耗，保证了装置长期、稳定、高效的运行。
（发明人：李阳;刘景峰）