[发明专利]一种用于工业废水高效处理的多源多相催化的高级氧化耦合反应装置及方法

权利要求书

1.一种用于工业废水高效处理的多源多相催化的高级氧化耦合反应装置，其特征在于，包括：从下到上依次设置有曝气装置、进水管、从罐体外通入的FeSO₄加药管、下层隔板、从罐体外通入的H₂O₂加药管、电极板、上层隔板、出水装置；

所述电极板包括至少一个阳极板和至少一个阴极板，所述阳极板和阴极板上下交错排列，并使得所述电极板中位于最下方的电极板始终为阴极板；各电极板共同连接罐体外的同一个电源正负极；

所述下层隔板上承托有担体催化剂，所述上层隔板和下层隔板的孔径均小于担体催化剂的粒径；所述电极板的孔径均大于担体催化剂粒径。

2.根据权利要求1所述的高级氧化耦合反应装置，其特征在于，阳极板和阴极板数量相同，所述阳极板和阴极板交错排列为从上到下第一个电极板为阳极，第二个电极板为阴极，第三个电极板为阳极，依次类推，最下方的电极板为阴极。

3.根据权利要求1所述的高级氧化耦合反应装置，其特征在于，所述阳极板和阴极板数量不同，阴极板数量比阳极板数量多1，所述阳极板和阴极板交错排列为从上到下第一个电极板为阴极，第二个电极板为阳极，第三个电极板为阴极，依次类推，最下方的电极板为阴极。

4.根据权利要求1所述的高级氧化耦合反应装置，其特征在于，还包括：循环装置，所述循环装置包括在出水分离装置和上层隔板之间设置的循环泵进水管、以及在FeSO4加药装置下方的通过循环泵与所述循环泵进水管相连的循环泵出水管。

5.根据权利要求1所述的高级氧化耦合反应装置，其特征在于，所述进水管为穿孔盘管，所述曝气装置包括设置在罐体内所述进水管下方的曝气管，以及在罐体外与曝气管连接的曝气泵；所述曝气管为穿孔管结构或者在管口设置有曝气头；

在所述罐体底部设置有排渣管；

所述出水装置包括从上到下依次设置的出水管、出水堰槽和三相分离器。

6.根据权利要求1所述的高级氧化耦合反应装置，其特征在于，所述阳极板为钛基体，表面进行了二氧化钛纳米管改性以及涂覆金属氧化物涂层；所述金属氧化物包括钌、铱或二氧化铅中的任意一种；所述阴极板采用改性后碳材料或不锈钢板状电极；

所述担体催化剂为经过亲水和疏水活化改性的多金属掺杂的担体催化剂，所述多金属包括铁、铜、镍、钴中的一种或多种；所述担体催化剂的担体基体材料为多孔材料，包括颗粒活性炭、柱状活性炭、沸石、陶粒中的一种或多种。

7.采用权利要求1-6项任一项所述的反应装置进行的一种高级氧化耦合方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，进水与加药：将废水通过进水管通入反应装置的罐体内，下层隔板上投加有担体催化剂，通过FeSO₄加药管向反应罐内加入FeSO₄，通过H₂O₂加药管向反应罐内加入H₂O₂；

S2，多源活化：开启罐体外连接电极板的电源，使得阳极板和阴极板之间产生使离子能够定向迁移的电场；开启布水装置的曝气装置，使得担体催化剂形成流化状态，流化床层膨胀，使废水与担体催化剂充分接触，部分担体催化剂分布于所述阳极板和阴极板的电场之中；

S3：多相催化：担体催化剂随着水流方向向上，到达最上方电极板的上端，继续进行反应，同时随水流向上流动，担体催化剂到达上层隔板，通过上层隔板的分隔，担体催化剂被阻隔保持在上层隔板下方，而水流穿透上层隔板继续向上；

S4：分离出水：将穿透上层隔板的水流向上通过出水装置进行气液固三相分离，得到处理后的废水，经出水口排出罐体外。