一種電催化臭氧高級(jí)氧化膜反應(yīng)器廢水處理裝置及方法，屬于污水處理領(lǐng)域，包括可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源、連接導(dǎo)線、負(fù)載有導(dǎo)電層的疏水膜（導(dǎo)電疏水膜）、輔助電極、料液槽、蠕動(dòng)泵、臭氧發(fā)生器、氣體流量計(jì)等部分，該方法可以高效地處理如染料、石化、制藥等行業(yè)難降解有機(jī)廢水，以及污水廠出水中的微量有機(jī)物，可以將臭氧發(fā)生器中的氧氣加以利用，節(jié)省能源，并提高臭氧傳質(zhì)和氧化速率。

 

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本發(fā)明涉及電化學(xué)、膜技術(shù)和臭氧高級(jí)氧化技術(shù)，具體地說是設(shè)計(jì)一種電催化臭氧高級(jí)氧化膜反應(yīng)器裝置，將膜技術(shù)、電化學(xué)技術(shù)和臭氧高級(jí)氧化技術(shù)耦合用于有機(jī)廢水處理，以提高臭氧在污水處理中的傳質(zhì)與高級(jí)氧化效率，屬于污水處理領(lǐng)域。

 

背景技術(shù)

[0002]我國水資源短缺問題嚴(yán)重，分布不均勻，并且水污染問題嚴(yán)重，水處理技術(shù)在解決水污染問題方面發(fā)揮著重大的作用。在這些技術(shù)中，臭氧水處理技術(shù)在很多方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)。臭氧具有良好的氧化、消毒、脫色等能力，在飲用水處理中可作為消毒劑和氧化劑；在廢水處理中，可應(yīng)用于工業(yè)廢水等難降解廢水的處理。

[0003]然而，臭氧水處理技術(shù)在應(yīng)用中也有一些不足：選擇性氧化，中間產(chǎn)物多，礦化效率不足，還會(huì)產(chǎn)生溴酸鹽副產(chǎn)物。基于臭氧的高級(jí)氧化技術(shù)可以很好的解決臭氧在水處理應(yīng)用中的一些弊端。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)臭氧-過氧化氫高級(jí)氧化技術(shù)在反應(yīng)過程中產(chǎn)生·0H，大大提高氧化效率和效果，對(duì)難降解有機(jī)物等有很好的處理效果。

[0004]在實(shí)際應(yīng)用中，臭氧發(fā)生器多以瓶裝或制氧機(jī)供氧，在電場(chǎng)作用下將氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧。事實(shí)上，臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的氣體中，臭氧只占很少一部分，氧氣含量為84%-92%。一方面，這些氧氣未被利用，造成了資源的浪費(fèi)。另一方面臭氧與廢水的接觸方式導(dǎo)致了臭氧傳質(zhì)效率不高，再一次造成了資源的浪費(fèi)。傳統(tǒng)的臭氧接觸方式大多為填料塔、噴霧塔、鼓泡塔等，不但傳質(zhì)效率不夠高，而且容易出現(xiàn)液泛、乳液、泡沫、氣霧夾帶等問題。

[0005]基于導(dǎo)電疏水膜的電催化臭氧氧化膜反應(yīng)器可以很好地解決以上問題。以電解方式將臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的混合氣體中的氧氣電解得到過氧化氫，隨后過氧化氫與臭氧作用產(chǎn)生·0H可用于難生化有機(jī)物的降解。與此同時(shí)以疏水膜作為氧氣和臭氧的分布器。疏水膜為氧氣和臭氧的傳質(zhì)提供了豐富的表面積，在無泡曝氣方式下，可實(shí)現(xiàn)快速、低能耗的氧氣和臭氧傳質(zhì)。利用電催化臭氧氧化膜反應(yīng)器可以縮小反應(yīng)器體積，提高氧氣和臭氧的傳質(zhì)速率和利用率以及氧化效率，降低傳質(zhì)能耗和資源浪費(fèi)等多重效果。

 

申請(qǐng)人：中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心

發(fā)明人：王軍李魁嶺張勇侯得印曹愛新