[发明专利]强化电化学耦合催化氧化装置及工艺

说明书

技术领域

本发明属于环境工程高浓度难降解废水处理技术领域，具体涉及一种强化电化学耦合催化氧化装置及工艺。

背景技术

高浓度难降解有机废水的处理，是目前国内外污水处理界公认的难题。对于这类废水，目前国内外研究较多的有焦化废水、制药废水（包括中药废水）、石化/油类废水、纺织/印染废水、化工废水、油漆废水等行业性废水。所谓“高浓度”，是指这类废水的有机物浓度（以COD计）较高，一般均在2000mg/L以上，有的甚至高达每升几万至十几万毫克；所谓“难降解”是指这类废水的可生化性较低，BOD₅/COD（以下简称B/C）值在0.3以下，一般B/C值在0.1以及以下，难以生物降解。所以，行业内普遍将COD浓度大于2000mg/L、B/C值低于0.2的有机废水统一称为高浓度难降解有机废水。

“高浓度”、“难降解”两大特性的叠加，使得此类废水在处理中，单独使用生物法或物化法等“常规”方法失去可能。从而，研究生化法和物化法等其它方法的组合，力图使处理工艺、方法在国内化工行业具有有效实用的推广价值，是当前解决此类废水污染的关键性问题。

为了解决高浓度难降解废水处理的这一类难题，多年来国内外同行进行了许多有益的探索。近些年来，国内在抗生素废水等制药废水的处理上有所突破；但焦化废水等难降解废水的处理仍在研究当中。总结近年来的研究成果，尤其是对焦化废水等难降解废水的研究，到目前为止，国外（主要指西方发达国家）比较接受的是采用较长的工艺，并适当地融合了诸如进(出)水端稀释、生物法和化学法相结合等较新的思路；在国内，从某种意义上说，由于工程造价和处理成本是最为重要的考虑因素，所以较长的工艺和较高的成本至少在目前还是无法接受和难以付诸实施的。所以，寻求工艺简单、集约化程度高、成本较低而又能使整个系统组合处理后出水满足现行的国家污水排放标准的工艺是当务之急。

目前，较为普遍采用的处理方法基本上为生物法，但单纯的生物处理工段很难将这一类废水处理到理想的程度，一般都需配配置有效的预处理或深度处理作为出水全面达标的保证。

发明内容

本发明旨在提供一种微电解、类Fenton催化氧化与UV-H₂O₂高级氧化相结合的一种强化电化学耦合催化氧化装置，解决高浓度难降解废水采用混凝沉淀、气浮等常规预处理效果差、不能提高可生化性、出水CODcr超标等问题，以实现降低毒性、提高可生化性和同步有效去除废水中的有机物之目的。

本发明还提供一种强化电化学耦合催化氧化工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种强化电化学耦合催化氧化装置，包括调节池、主装置、连接调节池与主装置的进水管道，进水管道一端伸入调节池底部，另一端与设置在主装置内部的开孔布水管相连；进水管道上自调节池至主装置方向依次设置酸碱投加装置、提升泵、管道混合器和pH控制仪；开孔布水管水平设置于主装置的底部，开孔布水管与进水管道的连接处设置有阀门。所述的提升泵前设置酸碱投加装置，提升泵后的进水管道上设置管道混合器和pH控制仪，用于实现对投加的酸或碱的有效混合，节省因外加pH调整池所致土建或设备投资。pH值调整采用提升泵叶轮一级预搅拌与泵后管道安装管道混合器的二次混合搅拌,对投加的酸有效混合,节省外加调酸反应塔或池的设备投资,提高本发明的氧化装置下部微电解前的水泵水力强化布水效果。

作为优选，主装置为上部带有封头的筒体结构，主装置内部分为上、下两个反应区，下层为强化电化学反应区，上层为催化氧化反应区，以及位于催化氧化反应区上方的出水区；两个反应区内部各设置有一层微电解填料层，每层微电解填料层底部由承托板支撑；位于底层的微电解填料层上方设有下层填料投料柱，下层填料投料柱为上下开口的筒体，下层填料投料柱的顶部位于封头的上方，用于装填强化电化学反应区的微电解填料；位于上层的微电解填料层上方设有上层填料投料柱，上层填料投料柱也为上下开口的筒体，上层填料投料柱的顶部位于封头的上方，用于装填催化氧化反应区的微电解填料。作为优选，上层填料投料柱以主装置的轴线为中心呈环形分布，上层填料投料柱共有三个，每个之间的夹角为120°。

作为优选，主装置上部、封头的下方设置出水堰，与出水堰相连的出水管上方、在封头上安装有废气及溢泡收集装置接口，废气及溢泡收集装置接口与废气及溢泡收集装置相连。