1.本高新技术属于难降解有机废水的电化学处理技术领域，具体涉及一种用于有机废液处理的电芬顿装置。
背景技术：
2.随着经济快速发展，各种工业过程中都不可避免地排放大量含难生物降解有机污染物的废水，对于这类废水一般都用fenton法技术进行处理，该技术不但可以用于浓度非常高的有毒难降解有机污水处理，而且具有能耗小,处理成本低等特点。传统的芬顿反应通过外部加入h2o2与铁盐，基于h2o2和二价fe
2+
反应产生强氧化性的
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oh(羟基自由基)来达到氧化废水中有机、无机污染物的目的，但是这样做反应速率低，h2o2使用效率不高。为了能够提高其反应效率并降低成本，电fenton技术(即电芬顿技术)应运而生，由于电芬顿较其他方法具有自动产生h
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的机制、h
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利用率高、有机物降解途径较多(除羟基自由基
·
oh的氧化外,还有阳极氧化,电吸附)等优点，因此在难降解废水领域的处理上得到了广泛的应用。
3.电芬顿法分为直接电化学氧化法和间接电化学氧化法。直接电化学氧化是通过阳极直接氧化使有机污染物和部分无机污染物转化为无害物质,该过程需要不断加入h2o2维持反应的进行，且阳极将被逐渐消耗形成铁盐；间接电化学氧化法是通过外部电极反应生成具有强氧化性的中间体(h2o2、
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oh),中间体再与污染物作用达到消除污染的目的，该过程只需开始加入少量的铁盐来开启反应，同时阳极被氧化的部分会在阴极附近得电还原。因此，间接电化学氧化法与直接电化学氧化法相比，具有更多的优势，包括药剂与铁盐耗量小、产泥量低、反应效率快。但是现有的电芬顿装置还存在许多不足，例如：产生的中间体(h2o2、
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oh)在废水中扩散的程度不均匀，导致电极附近反应较快，而离电极位置较远的废水溶液则反应较慢；阴极附近溶氧量不足，没有足够的游离o2被还原产生h2o2(2h
+
+o2+2e-→
h2o2)，从而影响
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oh的生成而降低有机物降解的速率；ph的监测措施不完善，因
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oh需在ph为2-3的环境下氧化能力最强， ph环境的不理想将导致难降解废水被氧化的效率低。
4.因此，该实用新型装置与传统电芬顿技术相结合，通过在设备的结构、监测手段以及从废液的溶氧量、溶液ph环境等方面着手，提出该解决方案，对提高难降解有机废水的cod 去除效率，节约药剂投入量、减少污泥产量等方面有着积极意义。
技术实现要素：
5.本高新技术的目的在于提供一种用于有机废液处理的电芬顿装置，以提高难降解有机废水的cod去除效率，节约药剂投入量、减少产泥量。
6.为达到上述目的，本高新技术采用如下技术方案：一种用于有机废液处理的电芬顿装置包括一个电解槽(5)和一个化学反应槽(10)，电解槽(5)中的金属板与外部电源(1) 的正极连接形成阳极(101)，石墨或炭纤维材料与外部电源(1)的负极连接形成阴极(102)，在电解槽阴极(102)下方设置有曝氧装置(2)，在电解槽阴极(102)附近设置有溶氧监测装
置(3)，电解槽(5)中设置有浓硫酸加药管道与外部的浓硫酸加药泵(4)连接，化学反应槽(10)的底部安装有配水器(7)，化学反应槽(10)中设置有硫酸亚铁加药管道与外部的feso4加药泵(8)连接，化学反应槽(10)左上方的出水口附近设置有监测溶液酸碱度的 ph计(9)，出水管道(11)将电解槽(5)的上部出水口与化学反应槽(10)下部的进水口连接，外部循环泵及进水管道(6)将化学反应槽(10)上部的出水口与电解槽(5)的底部连接。
7.所述的电解槽(5)与化学反应槽(10)为相互独立的腔体，两者之间通过泵及管道连通，所述的电解槽(5)中阳极(101)与阴极(102)两者的水平距离为65-80cm，且水平高度相同，阳极(101)与阴极(102)的底部均距离电解槽(5)底部30cm。
8.所述的配水器(7)安装在距离化学反应槽(10)底部40-50cm的位置，配水器(7) 具有单向导通性，水流只能在循环泵的压力下从下往上流通，逆流则不可以通过。
9.所述的ph计(9)的探头位置布置在化学反应槽(10)的出水口15-20cm的范围内，这样做的理由是，通过实时监测化学反应槽(10)出水口附近溶液的ph值以确保进入电解槽 (5)中的废水溶液ph在2-3之间。
10.所述的曝氧装置(2)设置在阴极(102)正下方15-30cm处，曝氧装置(2)的宽度为阴极(102)截面宽度的2-3倍，溶氧监测装置(3)的探头布置在阴极(102)的周围，探头数量为3-6个。
11.这样做的有益效果是：在阴极(102)的下方设置了曝氧装置(2)，并通过溶氧监测装置(3)测量其附近的氧浓度，从而保证有足够的游离o2提供给阴极进行还原反应产生h2o2；然后通过循环泵的作用使废液一直处于流动状态，防止局部的物质浓度过高，并使整个设备内废液的ph环境均衡；再次，通过化学反应槽(10)中配水器(7)的布水作用使通过电极反应产生的h2o2与外部加入的铁盐充分混合并且均布在化学反应槽(10)内的各个位置。以上做法使废液中的有机质得到高效，均匀的氧化与降解，对提高有机废水的cod去除效率，节约药剂投入量、减少产泥量有着明显的效果。
附图说明
12.下面结合附图和实施例对本高新技术做进一步说明：
13.图1为本高新技术结构图。其中：(1)外部电源，(101)阳极，(102)阴极，(2) 曝氧装置，(3)溶氧监测装置，(4)浓硫酸加药泵，(5)电解槽，(6)进水管道，(7) 配水器，(8)feso4加药泵，(9)ph计，(10)化学反应槽，(11)出水管道。
具体实施方式
14.为使对本高新技术的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的施工案例及附图1配合加以说明，说明如下：
15.在该实施例中，一种用于有机废液处理的电芬顿装置包括一个电解槽(5)和一个化学反应槽(10)，电解槽(5)中的铁板与外部电源(1)的正极连接形成阳极(101)，炭纤维材料与外部电源(1)的负极连接形成阴极(102)，在电解槽阴极(102)下方设置有曝氧装置(2)，在电解槽阴极(102)附近设置有溶氧监测装置(3)，电解槽(5)中设置有浓硫酸加药管道与外部的浓硫酸加药泵(4)连接，化学反应槽(10)的底部安装有配水器(7)，化学反应槽(10)中设置有硫酸亚铁加药管道与外部的feso4加药泵(8)连接，化学反应槽 (10)左上方
的出水口附近设置有监测溶液酸碱度的ph计(9)，出水管道(11)将电解槽(5) 的上部出水口与化学反应槽(10)下部的进水口连接，外部循环泵及进水管道(6)将化学反应槽(10)上部的出水口与电解槽(5)的底部连接。
16.该实施例中的电解槽(5)为混凝土浇筑而成的长度1.2米、宽度1.2米、高度2.5米的腔体，化学反应槽(10)为直径1.5米、高度2.5米的钢制圆柱腔体，两个腔体相互独立，两者之间通过泵及管道连通。
17.该实施例中的电解槽(5)中阳极(101)与阴极(102)两者的水平距离为80cm，两者的水平高度相同，均距离电解槽(5)底部30cm。
18.该实施例中的h2o2加药管道延伸至电解槽(5)内部，feso4加药管道延伸至化学反应槽(10)内部，配水器(7)安装在距离化学反应槽(10)底部50cm的位置，ph计(9) 的探头位置布置在化学反应槽(10)的出水口15cm的范围内。
19.该实施例中的曝氧装置(2)设置在阴极(102)正下方20cm处，曝氧装置(2)的宽度为阴极(102)截面宽度的3倍，溶氧监测装置(3)的探头布置在阴极(102)的周围，探头数量为3个。
20.该实用新型在ph为2-2.5的酸性环境下利用电极反应产生的h2o2和外部投入的fe
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作用产生强氧化性的羟基自由基
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oh和fe
3+
。由于羟基自由基
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oh对电位无选择性，因此不受电场影响，在循环泵及配水器(7)的作用被均匀扩散在废液中参与有机物的氧化降解，而部分fe
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则在阴极附近被还原成fe
2+
被循环利用，因此可减少feso4铁盐的投入量，降低产泥量，同时在ph稳定的条件下的羟基自由基
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oh氧化有机物的能力也被进一步的提高，因此更容易降解有机废液中难降解的各类有机质，故本高新技术技术有着实质的推广价值与应用前景。
技术特征：
1.一种用于有机废液处理的电芬顿装置，其特征在于：包括一个电解槽(5)和一个化学反应槽(10)，电解槽(5)中的金属板与外部电源(1)的正极连接形成阳极(101)，石墨或炭纤维材料与外部电源(1)的负极连接形成阴极(102)，在阴极(102)下方设置有曝氧装置(2)，在阴极(102)附近设置有溶氧监测装置(3)，电解槽(5)中设置有浓硫酸加药管道与外部的浓硫酸加药泵(4)连接，化学反应槽(10)的底部安装有配水器(7)，化学反应槽(10)中设置有硫酸亚铁加药管道与外部的feso4加药泵(8)连接，化学反应槽(10)左上方的出水口附近设置有监测溶液酸碱度的ph计(9)，出水管道(11)将电解槽(5)的上部出水口与化学反应槽(10)下部的进水口连接，外部循环泵及进水管道(6)将化学反应槽(10)上部的出水口与电解槽(5)的底部连接。2.根据权利要求1所述的一种用于有机废液处理的电芬顿装置，其特征在于：电解槽(5)与化学反应槽(10)为相互独立的腔体，两者之间通过泵及管道连通，所述的电解槽(5)中阳极(101)与阴极(102)两者的水平距离为65-80cm，且水平高度相同，阳极(101)与阴极(102)的底部均距离电解槽(5)底部30cm。3.根据权利要求1所述的一种用于有机废液处理的电芬顿装置，其特征在于：配水器(7)安装在距离化学反应槽(10)底部40-50cm的位置，配水器(7)具有单向导通性。4.根据权利要求1所述的一种用于有机废液处理的电芬顿装置，其特征在于：ph计(9)的探头位置布置在化学反应槽(10)的出水口15-20cm的范围内。5.根据权利要求1所述的一种用于有机废液处理的电芬顿装置，其特征在于：曝氧装置(2)设置在阴极(102)正下方15-30cm处，曝氧装置(2)的宽度为阴极(102)截面宽度的2-3倍，溶氧监测装置(3)的探头布置在阴极(102)的周围，探头数量为3-6个。
技术总结
本高新技术公开了一种用于有机废液处理的电芬顿装置，属于难降解有机废水的阴极电解处理技术。它包括一个电解槽，一个化学反应槽，电解槽中有一块金属板与外部电源正极连接形成阳极，有一排石墨活碳纤维材料与外部电源负极连接形成阴极，在电解槽的阴极附近有曝氧装置与溶氧监测装置，电解槽设置有浓硫酸加药泵及管道，化学反应槽设置有FeSO4加药泵及管道，化学反应槽上部的出水口通过外部循环泵及管道与电解槽底部连接。该设备利用H2O2和Fe
技术开发人、权利持有人：刘志湘 喻海龙
