[发明专利]一种类电芬顿多功能处理船舶压载水的装置与方法

权利要求书

1.一种类电芬顿多功能耦合一体化处理船舶压载水的装置，其特征在于，包括类电芬顿反应器和沉淀澄清池，所述类电芬顿反应器和所述沉淀澄清池通过管路连接；所述类电芬顿反应器包括反应池、直流稳压电源、曝气泵、曝气装置，以及至少一组阴阳电极组，反应池的一侧设有进水口，进水口与进水管连接，进水管直接接入船舶压载水，反应池的另一侧设有出水口，所述出水口与出水管连接，曝气装置与曝气泵的出气口连接，且曝气装置布置于阴阳电极组的阴极，阴阳电极组设置于反应池中，阴阳电极组的阳极与直流稳压电源的正极连接，阴阳电极组的阴极与直流稳压电源的负极连接，当装置仅包括一组阴阳电极组时，阴阳电极组的阳极材料为铁，当装置包括两组以上阴阳电极组时，每组阴阳电极组并联设置，至少一组阴阳电极组的阳极材料为铁，所述沉淀澄清池的一侧设置有沉淀澄清池出水口。

2.根据权利要求1所述的类电芬顿多功能耦合一体化处理船舶压载水的装置，其特征在于，当装置包括两组以上阴阳电极组时，每组阴阳电极组相互之间的阴极和阳极交替设置。

3.根据权利要求1所述的类电芬顿多功能耦合一体化处理船舶压载水的装置，其特征在于，沉淀澄清池的一侧设置有布水装置，布水装置与反应池通过出水管连接。

4.根据权利要求1所述的类电芬顿多功能耦合一体化处理船舶压载水的装置，其特征在于，相邻电极间的距离为4-8cm。

5.根据权利要求1所述的类电芬顿多功能耦合一体化处理船舶压载水的装置，其特征在于，当装置包括两组以上阴阳电极组时，相邻电极间的距离相等。

6.根据权利要求1所述的类电芬顿多功能耦合一体化处理船舶压载水的装置，其特征在于，进水口设置于反应池一侧的下部，出水口设置于反应池另一侧的上部。

7.一种利用类电芬顿多功能耦合一体化处理船舶压载水的装置处理船舶压载水的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、船舶压载水由进水管直接进入类电芬顿反应器的反应池；

S2、接通电源，开启曝气泵；

S3、在包括一组阴阳电极组的装置中，反应池中的阴阳电极组在电解作用中，铁阳极析出Fe²⁺，水中溶解氧在阴极产生H₂O₂，阳极产生的Fe²⁺与阴极产生的H₂O₂相互发生Fenton反应产生·OH，发挥强氧化作用，同时阳极产生的Fe²⁺和Fe²⁺部分被氧化后形成的Fe³⁺在原水pH条件下形成中间多羟基络合物，产生絮凝作用，将藻类细胞和灭活残体凝聚形成絮凝粒子，并吸附水中的代谢污染物，絮凝粒子同时增加气液接触面积，促进·OH的生成；

在包括两组以上的阴阳电极组的装置中，反应池中的阴阳电极组在电解作用中，阳极材料为铁的阴阳电极组的阳极析出Fe²⁺，水中溶解氧在各阴极产生H₂O₂，阳极产生的Fe²⁺与阴极产生的H₂O₂相互发生Fenton反应产生·OH，发挥强氧化作用；阴阳电极组的阴极产生的未与阳极产生的Fe²⁺反应的H₂O₂能够加速电极组的Fenton反应速率，同时电极组的阳极材料为钛或钛合金阳极进行辅助催化氧化，使船舶压载水中的大量Cl^-被电解生成具有强氧化性的ClO^-或高氯酸，杀灭藻类活性细胞，并降解藻类活性细胞分泌的代谢物；同时，电极组中产生的Fe²⁺和Fe²⁺部分被氧化后形成的Fe³⁺形成中间多羟基络合物，产生絮凝作用，将藻类细胞和灭活残体凝聚形成絮凝粒子，并吸附水中的代谢污染物，絮凝粒子同时增加气液接触面积，促进·OH的生成；

S4、反应池中处理后的水通过出水管经布水装置进入沉淀澄清池中进行沉淀处理；

S5、在沉淀澄清池中经过沉淀处理后的上清液经沉淀澄清池出水口排出。