一种难生化有机废水处理的光辅助电氧化处理系统的制作方法

本技术属于污水处理，尤其涉及一种难生化有机废水处理的光辅助电氧化处理系统。

背景技术：

1、可生化性是指废水中的有机污染物被生物降解的难以程度，是废水的重要特性之一。在石油化工、医药、印染、生活污水、食品加工和造纸等工业废水中，含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质，这些物质如果直接排放，危害较大，会对人和生态系统的健康构成相当大的风险，同时其生产过程排放的废水中含有高分子有机物（苯类、萘类、硝基苯、蒽醌系及苯胺和酚类）、助剂等难生化的有机物越来越复杂，其生化性较差，给工业废水的处理带来了越来越多的压力，然而利用现有的生物处理方法，对可生化性差、相对分子质量从几千到几万的物质处理较为困难，导致污水处理效果较差，排出的污水水质不达标，影响环境质量，实用性较低。

2、高级氧化法是利用强氧化性的自由基来降解有机污染物的技术，泛指反应过程中有大量羟基自由基参与的化学氧化技术，其基础在于利用催化剂、辐射，有时还与氧化剂结合，在反应中产生活性极强的自由基（一般为羟基自由基（·oh）），再通过自由基与污染物之间的加合、取代、电子转移等使污染物全部或接近全部矿质化，提高污染物的可生化性。根据产生自由基的方式和反应条件的不同，可将其分为光化学氧化、催化湿式氧化、声化学氧化、臭氧氧化、电化学氧化、fenton氧化等。其中，光化学氧化法包括光激发氧化法和光催化氧化法，光激发氧化法主要以o3、h2o2、o2和空气作为氧化剂，在光辐射的照射下产生羟基自由基（·oh）；光催化氧化法则是在反应溶液中加入一定量的半导体催化剂，使其在紫外光照射下产生羟基自由基（·oh），两者都是通过羟基自由基（·oh）的强氧化作用对污染物进行处理。电化学氧化法是指通过阳极表面上放电产生的羟基自由基（·oh）的氧化作用，羟基自由基（·oh）亲电进攻吸附在阳极上的有机物而发生氧化反应，进而去除污染物。

3、每一种高级氧化技术都存在的其独特的优点，如光化学氧化法具有反应条件温和、氧化能力强等优点，对染料废水、农药废水、制药废水等都能进行有效的光催化反应，是一种非常清洁的处理方法。电化学氧化法具有电解装置设备简单、操作容易、控制方便等优点，阳极可以氧化污染物，改变阳极的材料可以破坏不同类型的有机物。但是如果单独使用一种高级氧化法也存在的不同的缺点，如光化学氧化法的紫外光吸收范围较窄，光能利用率较低，其效率还会受到催化剂性质、紫外线波长、反应器和污染物透光性的限制，导致污染物的降解不够彻底，易产生多种芳香族有机中间体；电化学氧化法的可溶性的电极氧化法的电极消耗较大，电流效率偏低，反应器效率不高，单独用电化学法彻底分解水中有机物的能耗高等。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种结合光化学氧化法和电化学氧化法优势的难生化有机废水处理的光辅助电氧化处理系统，解决了单独使用光化学氧化法的光能利用率低、废水污染物降解不彻底、污水处理效率低或单独使用电化学氧化法分解水中有机物能耗较高的问题，提高了有机废水的处理效率，降低了污水处理系统的能耗。

2、本实用新型提供一种难生化有机废水处理的光辅助电氧化处理系统，包括依次相连的进水装置、用于对难生化有机废水进行过滤的过滤沉淀装置、用于对难生化有机废水进行处理的光电氧化反应装置以及用于对处理后的废水进行收集的出水收集池；所述的光电氧化反应装置包括与过滤沉淀箱连接的光电氧化反应箱体、用于电催化氧化的电催化机构、用于提供紫外光源的光源组件以及用于为光电氧化反应箱体内提供氧气的曝气组件；所述的电催化机构包括设置在光电氧化反应箱体外的电催化稳压电源、并排设置在光电氧化反应箱体内且与电催化稳压电源连接的多组电催化组件；所述的光源组件设置在电催化组件的两侧；所述的电催化组件包括电催化阳极电极和与电催化阳极电极相匹配的电催化阴极电极；多个电催化阳极电极和多个电催化阴极电极交错设置在光电氧化反应箱体内，且多个电催化阳极电极和多个电催化阴极电极并排设置。

3、优选地，所述的曝气组件包括设置在光电氧化反应箱体外的风机、多根微孔曝气管、连通风机和多根微孔曝气管的进气管、设置在进气管上的气体流量计以及与风机连接的曝气变频器；所述的多个微孔曝气管并联连通；所述的微孔曝气管设置在电催化阳极电极的两侧。

4、优选地，所述的过滤沉淀装置包括设置在进水装置和光电氧化反应箱体之间的过滤沉淀箱、依次设置在过滤沉淀箱内对流入过滤沉淀箱内的污水进行逐级过滤的粗过滤模块和细过滤模块；所述的粗过滤模块和细过滤模块等间隔设置过滤沉淀箱内部并将过滤沉淀箱内部依次分隔成粗过滤腔体、细过滤腔体和污水腔体，使得废水进入过滤沉淀箱后依次经过粗过滤腔体、细过滤腔体以及污水腔体。

5、优选地，所述的粗过滤腔体和细过滤腔体的底部均设有结构相同且用于将过滤后的沉淀物排出的沉淀物排出口；所述的沉淀物排出口的底部均还设有排污阀。

6、优选地，所述的沉淀物排出口为上宽下窄的漏斗状的排污口。

7、优选地，所述的粗过滤模块内采用的粗过滤网的孔径为100微米～120微米；所述的细过滤模块内采用的细过滤网的孔径为80微米～100微米。

8、优选地，所述的过滤沉淀箱为斜板沉淀池。

9、优选地，所述的光源组件包括光源稳压电源和多根与稳压电源连接的紫外灯管，所述的紫外灯管均匀等间距设置在光电氧化反应箱体内；所述的紫外灯管的管壁上固定有用于对污水进行催化降解的紫外光催化剂。

10、优选地，所述的多个电催化阳极电极和多个电催化阴极电极交错设置在相邻的两根紫外灯管之间。

11、优选地，所述的进水装置包括与过滤沉淀箱连接的进水管、设置在进水管上的进水泵和液体流量计以及与进水泵连接的进水变频器；所述的进水泵位于液体流量计的前方。

12、与现有技术相比，本实用新型具有设计巧妙、操作简单、控制方便、有机废水处理效率高、能量消耗较低且废水污染物降解彻底等优点，具有广阔的市场前景和良好的经济价值；本实用新型将光化学氧化法和电化学氧化法结合起来，在光电氧化反应箱内部等间隔的设置多个紫外灯管，紫外灯管的管壁上固定有紫外光催化剂，能够催化生成羟基自由基（·oh）；同时将电催化阳极电极和电催化阴极电极间隔设置在紫外灯管的空隙中，使得两个电极之间产生电场，在电场的作用下将有机物氧化成无机物，这个过程中会产生h2o2等氧化剂，而h2o2等氧化剂在光辐射的作用下产生羟基自由基（·oh），使得光氧化和电氧化法能够互补使用，能够提高有机废水的处理效率，并且降低反应装置彻底分解水中有机物所需的能耗；在电催化阳极电极的底部两端设有微孔曝气管，曝气管产生的微小气泡为电催化阳极电极处的反应提供氧气，同时，微小气泡能够带动水体流动，进而使电催化阳极电极所产生的h2o2在光电氧化反应箱内扩散，扩大h2o2传播面积，提高氧化效果；在过滤沉淀箱中设置有粗过滤模块和细过滤模块对废水进行过滤，能够过滤掉有机废水中的大颗粒物质，使污水进入光电氧化反应光电氧化反应箱内部时不含大颗粒物，减少颗粒物阻挡紫外灯管光线的遮蔽和吸收作用，提高光氧化处理污水的效率，提升废水中的有机污染物的降解效果，从而提升废水处理效果并彻底降解废水中的有机污染物。