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> 內(nèi)電解水處理裝置及方法
權(quán)利要求書:
1.一種內(nèi)電解水處理反應(yīng)器,其特征在于:包括反應(yīng)器本體(1)、反應(yīng)器本體(1)為絕緣層殼體;反應(yīng)器本體(1)上設(shè)金屬蓋板(2)、下設(shè)反應(yīng)器蓋底(3);金屬蓋板(2)上設(shè)置有氣孔(13);在金屬蓋板(2)的中心位置設(shè)置有一圓形通孔,套有絕緣套(5)的中心電極(4)穿過圓形通孔,中心電極(4)直達(dá)反應(yīng)器本體(1)的底部;通過氣孔(13)嵌入放電針,放電針的針尾(6)置于金屬蓋板(2)上;所述金屬蓋板(2)和中心電極(4)分別與電源的一端相連;所述電源的電壓為500以上;反應(yīng)器本體(1)外部設(shè)有進(jìn)水閥(11)和出水閥(12),進(jìn)水閥(11)安裝于反應(yīng)器本體(1)一側(cè)的下端;出水閥(12)安裝于反應(yīng)器本體(1)另一側(cè)的上端;針尖端始終位于水面之上,與水面保持空氣絕緣,故直流高壓就可以加上正負(fù)極,并且放大兩種介質(zhì)催化劑之間的界面電勢(shì)差;反應(yīng)器內(nèi)部鋪滿催化劑,所述催化劑為金屬和N型半導(dǎo)體、金屬和P型半導(dǎo)體、N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體的任一組合;所述金屬為Fe、Ti、Cu、Ni或Sn;所述P型半導(dǎo)體為NiO、CuO或BaTiO3;所述N型半導(dǎo)體為Fe2O3、TiO2或SnO2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)電解水處理反應(yīng)器,其特征在于:反應(yīng)器本體(1)為玻璃鋼絕緣層殼體,為圓筒狀,垂直放置,所述反應(yīng)器高度大于2m,出水閥(12)上設(shè)置有濾網(wǎng)(9)可防止顆粒物外排;所述金屬蓋板(2)上通過螺釘(7)與反應(yīng)器本體(1)連接,反應(yīng)器蓋底(3)與反應(yīng)器本體(1)可拆卸連接或鉸接,連接處設(shè)有密封圈防止漏水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)電解水處理反應(yīng)器用于水處理的方法,其特征在于:反應(yīng)器內(nèi)部鋪滿催化劑,所述催化劑為金屬和N型半導(dǎo)體,以金屬蓋圓心處插入套有絕緣套的中心電極,連接高壓直流電源正極,金屬蓋板(2)連接高壓直流電源負(fù)極,圓心周圍微孔插入放電針,連接直流高壓負(fù)極;針尖端始終位于水面之上,與水面保持空氣絕緣,故直流高壓就可以加上正負(fù)極,并且放大兩種介質(zhì)為金屬和N型半導(dǎo)體之間的界面電勢(shì)差,利用界面電勢(shì)差產(chǎn)生內(nèi)電解反應(yīng)即界面反應(yīng),降解有機(jī)污染物;放電針作用在于通過放電連通電源,使得電化學(xué)反應(yīng)得以進(jìn)行;
反應(yīng)步驟:打開進(jìn)水閥,污染水流進(jìn)反應(yīng)器,同時(shí)接通直流高壓,高壓電場(chǎng)形成金屬與N型半導(dǎo)體之間的高位電勢(shì)差,從而N型半導(dǎo)體形成空穴氧帶正電,而金屬接受N型半導(dǎo)體電子后,即與電源正極上正電荷中和,故金屬與N型半導(dǎo)體匹配帶有正電荷,具備強(qiáng)氧化性,發(fā)生內(nèi)電解反應(yīng),進(jìn)而降解有機(jī)污染物;當(dāng)水面升至出水閥高度時(shí),污染水在處理器中停留20 40min,處理后的污水經(jīng)出水閥流出;所述的污染水中污染物為離子型有機(jī)物:剛果紅、亞甲基藍(lán)、甲苯、有機(jī)磷農(nóng)藥、苯酚、苯或氯苯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)電解水處理反應(yīng)器用于水處理的方法,其特征在于:反應(yīng)器內(nèi)部鋪滿催化劑,所述催化劑為金屬和P型半導(dǎo)體,以鋼蓋圓心處插入套有絕緣套的中心電極,連接高壓直流電源負(fù)極,金屬蓋板(2)連接高壓直流電源正極,圓心周圍微孔插入放電針,連接直流高壓正極;針尖端始終位于水面之上,與水面保持空氣絕緣,故直流高壓就可以加上正負(fù)極,并且放大兩種介質(zhì)催化劑為金屬和P型半導(dǎo)體之間的界面電勢(shì)差,利用界面電勢(shì)差產(chǎn)生內(nèi)電解反應(yīng)即界面反應(yīng),降解有機(jī)污染物;放電針作用在于通過放電連通電源,使得電化學(xué)反應(yīng)得以進(jìn)行;
反應(yīng)步驟:打開進(jìn)水閥,污染水流進(jìn)反應(yīng)器,同時(shí)接通直流高壓,高壓電場(chǎng)形成金屬與P型半導(dǎo)體之間的高位電勢(shì)差,從而P型半導(dǎo)體帶負(fù)電,而金屬向P型半導(dǎo)體轉(zhuǎn)移電子后,又可以從電源負(fù)極補(bǔ)充電子,即金屬和P型半導(dǎo)體匹配帶有負(fù)電荷,具備還原性,進(jìn)而降解重金屬離子,發(fā)生內(nèi)電解反應(yīng);當(dāng)水面升至出水閥高度時(shí),污染水在處理器中停留20 40min,處理后的污水經(jīng)出水閥流出;所述的污染水中污染物為重金屬離子:Cu、Ge、Mn、Ni或Hg。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)電解水處理反應(yīng)器用于水處理的方法,其特征在于:反應(yīng)器內(nèi)部鋪滿催化劑,所述催化劑為P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體,以玻璃鋼蓋圓心處插入中心電極,連接高壓直流電源正極,金屬蓋板(2)連接高壓直流電源負(fù)極,圓心周圍微孔插入放電針,連接直流高壓負(fù)極;針尖端始終位于水面之上,與水面保持空氣絕緣,故直流高壓就可以加上正負(fù)極,并且放大兩種介質(zhì)催化劑為金屬和N型半導(dǎo)體之間的界面電勢(shì)差,利用界面電勢(shì)差產(chǎn)生內(nèi)電解反應(yīng)即界面反應(yīng),降解有機(jī)污染物;放電針作用在于通過放電連通電源,使得電化學(xué)反應(yīng)得以進(jìn)行;反應(yīng)步驟:打開進(jìn)水閥,污染水流進(jìn)反應(yīng)器,同時(shí)接通直流高壓,高壓電場(chǎng)形成P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體之間的高位電勢(shì)差,從而N型半導(dǎo)體形成空穴氧帶正電,具備強(qiáng)氧化性,進(jìn)而降解有機(jī)污染物,P型半導(dǎo)體帶負(fù)電,具備還原性,進(jìn)而降解重金屬離子,發(fā)生內(nèi)電解反應(yīng);當(dāng)水面升至出水閥高度時(shí),污染水在處理器中停留20 40min,處理后的污水經(jīng)出水閥流出;所述的污染水為電鍍廢水或印染廢水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)電解水處理反應(yīng)器用于水處理的方法,其特征在于:將金屬蓋板(2)替換為螺旋葉片攪拌器,所述螺旋葉片攪拌器頂端設(shè)有調(diào)速電機(jī)(17),其可帶動(dòng)螺旋葉片(16)的旋轉(zhuǎn),螺旋葉片攪拌器的中上部配有攪拌器蓋板(15),可通過螺釘(7)與反應(yīng)器本體(1)固定連接,螺旋葉片攪拌器與調(diào)速電機(jī)連接,可以在反應(yīng)器檢修時(shí)進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)用于松解板結(jié)的催化劑床層;另外將反應(yīng)器蓋底(3)打開,配合螺旋葉片攪拌器工作,用于排出廢舊催化劑,關(guān)閉反應(yīng)器蓋底(3),同時(shí)添加新催化劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)電解水處理反應(yīng)器用于水處理的方法,其特征在于:所述N型半導(dǎo)體為Fe2O3,在水處理反應(yīng)器中反應(yīng)飽和之后,可用于水泥廠或鋼鐵廠回收Fe。
說明書: 一種內(nèi)電解水處理裝置及方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一種內(nèi)電解水處理裝置及方法,屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。背景技術(shù)[0002] 當(dāng)今世界范圍內(nèi),處理污水方案有許多,但都存在各自局限,處理成本低廉的效果欠佳,處理效果明顯的比如濕式氧化,超臨界氧化等,由于高溫高壓原因,處理成本極為高昂,僅限于小范圍應(yīng)用。[0003] 內(nèi)電解法被廣泛應(yīng)用到廢水處理工藝中,如石化廢水,電鍍工藝廢水,印染廢水,單晶硅工業(yè)生產(chǎn)廢水等。[0004] 而現(xiàn)有的內(nèi)電解技術(shù)處理降解污水具有能耗低,設(shè)備工藝簡(jiǎn)單,處理費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。但其不足也很明顯,主要是污染物降解率不高,平均30%左右。另外,固定反應(yīng)床工作一段時(shí)間后(通常為半年),都會(huì)出現(xiàn)床層板結(jié)現(xiàn)象,輕則污水處理效率降低,重則整個(gè)反應(yīng)器報(bào)廢的問題。發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:提出一種內(nèi)電解水處理裝置能耗小、污染物降解率提高至70%以上,并且成本低,處理每噸污染水的用電量在5度以內(nèi),催化劑成本低,還可以配合螺旋攪拌器使用,可以有效解決固定床板結(jié)問題。[0006] 為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提出的技術(shù)方案是:一種內(nèi)電解水處理反應(yīng)器,其特征在于:包括反應(yīng)器本體(1)為絕緣層殼體;反應(yīng)器本體(1)上設(shè)金屬蓋板(2)、下設(shè)反應(yīng)器蓋底(3);金屬蓋板(2)上設(shè)置有氣孔(13);在金屬蓋板(2)的中心位置設(shè)置有一圓形通孔,中心電極(4)連同絕緣圓套穿過圓形通孔直達(dá)反應(yīng)器本體(1)的底部;通過氣孔(13)嵌入放電針,放電針的針尾(6)置于金屬蓋板(2)上;[0007] 所述金屬蓋板(2)和中心電極(4)分別與電源的一端相連;所述電源的電壓為500以上;[0008] 反應(yīng)器本體(1)外部設(shè)有進(jìn)水閥(11)和出水閥(12),進(jìn)水閥(11)安裝于反應(yīng)器本體(1)一側(cè)的下端;出水閥(12)安裝于反應(yīng)器本體(1)另一側(cè)的上端。[0009] 優(yōu)選的,反應(yīng)器內(nèi)部鋪滿催化劑,所述催化劑為金屬和N型半導(dǎo)體、金屬和P型半導(dǎo)體、N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體的任一組合。[0010] 優(yōu)選的,所述金屬為Fe、Ti、Cu、Ni或Sn;所述P型半導(dǎo)體為NiO、CuO或BaTiO3;所述N型半導(dǎo)體為Fe2O3、TiO2或SnO2。[0011] 優(yōu)選的,反應(yīng)器本體(1)為玻璃鋼絕緣層殼體,為圓筒狀,垂直放置,所述反應(yīng)器高度大于2m,出水閥(12)上設(shè)置有濾網(wǎng)(9)可防止顆粒物外排;所述金屬蓋板(2)上通過螺釘(7)與反應(yīng)器本體(1)連接,反應(yīng)器蓋底(3)與反應(yīng)器本體(1)可拆卸連接或鉸接,連接處設(shè)有密封圈防止漏水。[0012] 優(yōu)選的,將金屬蓋板(2)替換為螺旋葉片攪拌器,所述螺旋葉片攪拌器頂端設(shè)有調(diào)速電機(jī)(17),其可帶動(dòng)螺旋葉片(16)的旋轉(zhuǎn),螺旋葉片攪拌器的中上部配有攪拌器蓋板(15),可通過螺釘(7)與反應(yīng)器本體(1)固定連接。
[0013] 為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提出的另一技術(shù)方案是:所述的內(nèi)電解水處理反應(yīng)器的用于水處理方法,反應(yīng)器內(nèi)部鋪滿催化劑,所述催化劑為金屬和N型半導(dǎo)體,以金屬蓋圓心處插入套有絕緣套的中心電極,連接高壓直流電源正極,金屬蓋板(2)連接高壓直流電源負(fù)極,圓心周圍微孔插入放電針,連接直流高壓負(fù)極;針尖端始終位于水面之上,與水面保持空氣絕緣,故直流高壓就可以加上正負(fù)極,并且放大兩種介質(zhì)為金屬和N型半導(dǎo)體之間的界面電勢(shì)差,利用界面電勢(shì)差產(chǎn)生內(nèi)電解反應(yīng)即界面反應(yīng),降解有機(jī)污染物;放電針作用在于通過放電連通電源負(fù)極,使得電化學(xué)反應(yīng)得以進(jìn)行;[0014] 反應(yīng)步驟:打開進(jìn)水閥,污染水流進(jìn)反應(yīng)器,同時(shí)接通直流高壓,高壓電場(chǎng)形成金屬與N型半導(dǎo)體之間的高位電勢(shì)差,從而N型半導(dǎo)體形成空穴氧帶正電,而金屬接受N型半導(dǎo)體電子后,即與電源正極上正電荷中和,故金屬與N型半導(dǎo)體匹配帶有正電荷,具備強(qiáng)氧化性,發(fā)生內(nèi)電解反應(yīng),進(jìn)而降解有機(jī)污染物;當(dāng)水面升至出水閥高度時(shí),污染水在處理器中停留20 40min,處理后的污水經(jīng)出水閥流出;[0015] 所述的污染水為離子型有機(jī)物:剛果紅、亞甲基藍(lán)、甲苯、有機(jī)磷農(nóng)藥、苯酚、苯或氯苯。[0016] 優(yōu)選的,反應(yīng)器內(nèi)部鋪滿催化劑,所述催化劑為金屬和P型半導(dǎo)體,以鋼蓋圓心處插入套有絕緣套的中心電極,連接高壓直流電源負(fù)極,金屬蓋板2連接高壓直流電源正極,圓心周圍微孔插入放電針,連接直流高壓正極;針尖端始終位于水面之上,與水面保持空氣絕緣,故直流高壓就可以加上正負(fù)極,并且放大兩種介質(zhì)催化劑為金屬和P型半導(dǎo)體之間的界面電勢(shì)差,利用界面電勢(shì)差產(chǎn)生內(nèi)電解反應(yīng)即界面反應(yīng),降解有機(jī)污染物;放電針作用在于通過放電連通電源,使得電化學(xué)反應(yīng)得以進(jìn)行;[0017] 反應(yīng)步驟:打開進(jìn)水閥,污染水流進(jìn)反應(yīng)器,同時(shí)接通直流高壓,高壓電場(chǎng)形成金屬與P型半導(dǎo)體之間的高位電勢(shì)差,從而P型半導(dǎo)體帶負(fù)電,而金屬向P型半導(dǎo)體轉(zhuǎn)移電子后,又可以從電源負(fù)極補(bǔ)充電子,即金屬和P型半導(dǎo)體匹配帶有負(fù)電荷,具備還原性,進(jìn)而降解重金屬離子,發(fā)生內(nèi)電解反應(yīng);當(dāng)水面升至出水閥高度時(shí),污染水在處理器中停留20 40min,處理后的污水經(jīng)出水閥流出;[0018] 所述的污染水為重金屬離子:Cu、Ge、Mn、Ni或Hg。
[0019] 優(yōu)選的,反應(yīng)器內(nèi)部鋪滿催化劑,所述催化劑為P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體,以玻璃鋼蓋圓心處插入中心電極,連接高壓直流電源正極,金屬蓋板(2)連接高壓直流電源負(fù)極,圓心周圍微孔插入放電針,連接直流高壓負(fù)極;針尖端始終位于水面之上,與水面保持空氣絕緣,故直流高壓就可以加上正負(fù)極,并且放大兩種介質(zhì)催化劑為金屬和N型半導(dǎo)體之間的界面電勢(shì)差,利用界面電勢(shì)差產(chǎn)生內(nèi)電解反應(yīng)即界面反應(yīng),降解有機(jī)污染物;放電針作用在于通過放電連通電源,使得電化學(xué)反應(yīng)得以進(jìn)行;[0020] 反應(yīng)步驟:打開進(jìn)水閥,污染水流進(jìn)反應(yīng)器,同時(shí)接通直流高壓,高壓電場(chǎng)形成P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體之間的高位電勢(shì)差,從而N型半導(dǎo)體形成空穴氧帶正電,具備強(qiáng)氧化性,進(jìn)而降解有機(jī)污染物,P型半導(dǎo)體帶負(fù)電,具備還原性,進(jìn)而降解重金屬離子,發(fā)生內(nèi)電解反應(yīng);當(dāng)水面升至出水閥高度時(shí),污染水在處理器中停留20 40min,處理后的污水經(jīng)出水閥流出;[0021] 所述的污染水為電鍍廢水,化工廢水或印染廢水。[0022] 優(yōu)選的,螺旋葉片攪拌器作為附件另外配置,并與調(diào)速電極連接,可以在反應(yīng)器檢修時(shí)進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)用于松解板結(jié)的催化劑床層;另外將反應(yīng)器蓋底(3)打開,配合螺旋葉片攪拌器工作,用于排出廢舊催化劑,關(guān)閉反應(yīng)器蓋底(3),同時(shí)添加新催化劑。[0023] 優(yōu)選的,所述催化劑為N型半導(dǎo)體Fe2O3,再水處理反應(yīng)器中反應(yīng)飽和之后,可用于水泥廠或鋼鐵廠回收Fe。[0024] 本發(fā)明的有益效果:[0025] 1、污染物降解率提高至70%以上。[0026] 2、本發(fā)明的內(nèi)電解水處理裝置能耗小、并且成本低,處理每噸污染水的用電量在5度以內(nèi),催化劑成本低。[0027] 3、本發(fā)明的內(nèi)電解水處理裝置配合螺旋攪拌器使用,可以有效解決固定床板結(jié)問題。附圖說明[0028] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的作進(jìn)一步說明。[0029] 圖1是為內(nèi)電解水處理反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意;[0030] 圖2螺旋葉片攪拌器[0031] 圖3為本發(fā)明催化劑內(nèi)電解示意圖[0032] 其中:圖1中1 反應(yīng)器本體、2 金屬蓋板、3 反應(yīng)器蓋底、4 中心電極、5 絕緣套、6 放電針的針尾、7 螺釘、8 催化劑顆粒物、9 濾網(wǎng)、10 電源、11 進(jìn)水閥、12 出水閥、13 氣孔、14 待處理廢水、15 攪拌器蓋板、16 螺旋葉片、17 調(diào)速電機(jī)。具體實(shí)施方式[0033] 實(shí)施例1[0034] 包括反應(yīng)器本體1為絕緣層殼體;反應(yīng)器本體上設(shè)金屬蓋板2、下設(shè)反應(yīng)器蓋底3;金屬蓋板2上設(shè)置有氣孔13;在金屬蓋板2的中心位置設(shè)置有一圓形通孔,套有絕緣套(18)的中心電極4穿過圓形通孔,中心電極4直達(dá)反應(yīng)器本體1的底部;通過氣孔13嵌入放電針5,放電針5的針尾6置于金屬蓋板2上;[0035] 反應(yīng)器內(nèi)部鋪滿催化劑,所述催化劑為金屬Fe和N型半導(dǎo)體Fe2O3;[0036] 所述金屬蓋板2和中心電極4分別與電源的一端相連;所述電源的電壓為500以上;[0037] 反應(yīng)器本體1外部設(shè)有進(jìn)水閥和出水閥,進(jìn)水閥11安裝于反應(yīng)器本體1一側(cè)的下端;出水閥12安裝于反應(yīng)器本體1另一側(cè)的上端。[0038] 反應(yīng)器本體1為玻璃鋼絕緣層殼體,為圓筒狀,垂直放置,所述反應(yīng)器高度大于2m,出水閥12上設(shè)置有濾網(wǎng)9可防止顆粒物外排。[0039] 所述金屬蓋板2上通過螺釘7與反應(yīng)器本體1連接,反應(yīng)器蓋底3與反應(yīng)器本體1鉸接,連接處設(shè)有密封圈防止漏水。[0040] 螺旋葉片攪拌器作為附件另外配置,將金屬蓋板2替換為螺旋葉片攪拌器,所述螺旋葉片攪拌器頂端設(shè)有調(diào)速電機(jī)17,其可帶動(dòng)螺旋葉片16的旋轉(zhuǎn),螺旋葉片攪拌器的中上部配有攪拌器蓋板15,可通過螺釘7與反應(yīng)器本體1固定連接。螺旋葉片攪拌器可以在反應(yīng)器檢修時(shí)進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)用于松解板結(jié)的催化劑床層;另外反應(yīng)器蓋底3打開,配合螺旋葉片攪拌器工作,用于排出廢舊催化劑,關(guān)閉反應(yīng)器蓋底3,同時(shí)添加新催化劑。[0041] 反應(yīng)器內(nèi)部鋪滿催化劑,所述催化劑為金屬和N型半導(dǎo)體,以鋼蓋圓心處插入部分絕緣中心電極,連接高壓直流電源正極,金屬蓋板2連接高壓直流電源負(fù)極,圓心周圍微孔插入放電針,連接直流高壓負(fù)極;針尖端始終位于水面之上,與水面保持空氣絕緣,故直流高壓就可以加上正負(fù)極,并且放大兩種介質(zhì)催化劑為金屬和N型半導(dǎo)體之間的界面電勢(shì)差,利用界面電勢(shì)差產(chǎn)生內(nèi)電解反應(yīng)即界面反應(yīng),降解有機(jī)污染物;放電針作用在于通過放電連通電源,使得電化學(xué)反應(yīng)得以進(jìn)行;催化劑在電勢(shì)差的作用下帶電情況見圖3 A.[0042] 反應(yīng)步驟:打開進(jìn)水閥,污染水流進(jìn)反應(yīng)器,同時(shí)接通直流高壓,高壓電場(chǎng)形成金屬與N型半導(dǎo)體之間的高位電勢(shì)差,從而N型半導(dǎo)體形成空穴氧帶正電,具備強(qiáng)氧化性,進(jìn)而降解有機(jī)污染物,發(fā)生內(nèi)電解反應(yīng);當(dāng)水面升至出水閥高度時(shí),污染水在處理器中停留20 40min,處理后的污水經(jīng)出水閥流出。
[0043] 采用實(shí)施例1的內(nèi)電解水處理裝置處理混合型有機(jī)磷農(nóng)藥污水的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1:[0044] 表1[0045] 環(huán)境溫度:31℃,環(huán)境濕度:52%RH[0046]序號(hào) 檢測(cè)項(xiàng)目 處理前 處理后 單位 1 溫度 27.1 27.1 ℃ 2 PH 7 7 3 COD 1595 807.5 mg/L[0047] 實(shí)施例2[0048] 包括反應(yīng)器本體1為絕緣層殼體;反應(yīng)器本體上設(shè)金屬蓋板2、下設(shè)反應(yīng)器蓋底3;金屬蓋板2上設(shè)置有氣孔13;在金屬蓋板2的中心位置設(shè)置有一圓形通孔,部分絕緣中心電極4穿過圓形通孔直達(dá)反應(yīng)器本體1的底部;通過氣孔13嵌入放電針5,放電針5的針尾6置于金屬蓋板2上;[0049] 反應(yīng)器內(nèi)部鋪滿催化劑,所述催化劑為金屬Fe和P型半導(dǎo)體CuO[0050] 所述金屬蓋板2和中心電極4分別與電源的一端相連;所述電源的電壓為500以上;[0051] 反應(yīng)器本體1外部設(shè)有進(jìn)水閥和出水閥,進(jìn)水閥11安裝于反應(yīng)器本體1一側(cè)的下端;出水閥12安裝于反應(yīng)器本體1另一側(cè)的上端。[0052] 反應(yīng)器本體1為玻璃鋼絕緣層殼體,為圓筒狀,垂直放置,所述反應(yīng)器高度大于2m,出水閥12上設(shè)置有濾網(wǎng)9可防止顆粒物外排。
[0053] 所述金屬蓋板2上通過螺釘7與反應(yīng)器本體1連接,反應(yīng)器蓋底3與反應(yīng)器本體1鉸接,連接處設(shè)有密封圈防止漏水。[0054] 螺旋葉片攪拌器作為附件另外配置,將金屬蓋板2替換為螺旋葉片攪拌器,所述螺旋葉片攪拌器頂端設(shè)有調(diào)速電機(jī)17,其可帶動(dòng)螺旋葉片16的旋轉(zhuǎn),螺旋葉片攪拌器的中上部配有攪拌器蓋板15,可通過螺釘7與反應(yīng)器本體1固定連接。螺旋葉片攪拌器可以在反應(yīng)器檢修時(shí)進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)用于松解板結(jié)的催化劑床層;另外反應(yīng)器蓋底3打開,配合螺旋葉片攪拌器工作,用于排出廢舊催化劑,關(guān)閉反應(yīng)器蓋底3,同時(shí)添加新催化劑。[0055] 平時(shí)每月啟動(dòng)一次電機(jī),帶動(dòng)螺旋葉片以小于十度的旋轉(zhuǎn)角正反轉(zhuǎn),松動(dòng)床層,防止床層催化劑顆粒板結(jié)。[0056] 更換催化劑步驟:催化劑使用失效后需要更換,先關(guān)上進(jìn)水閥,再打開底部金屬蓋,啟動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)螺旋葉片旋轉(zhuǎn),排出催化劑后,關(guān)閉金屬蓋,補(bǔ)充新催化劑。[0057] 反應(yīng)器內(nèi)部鋪滿催化劑,所述催化劑為金屬和P型半導(dǎo)體,以鋼蓋圓心處插入部分絕緣中心電極,連接高壓直流電源負(fù)極,金屬蓋板2連接高壓直流電源正極,圓心周圍微孔插入放電針,連接直流高壓正極;針尖端始終位于水面之上,與水面保持空氣絕緣,故直流高壓就可以加上正負(fù)極,并且放大兩種介質(zhì)催化劑為金屬和P型半導(dǎo)體之間的界面電勢(shì)差,利用界面電勢(shì)差產(chǎn)生內(nèi)電解反應(yīng)即界面反應(yīng),降解有機(jī)污染物;放電針作用在于通過放電連通電源,使得電化學(xué)反應(yīng)得以進(jìn)行。[0058] 反應(yīng)步驟:打開進(jìn)水閥,污染水流進(jìn)反應(yīng)器,同時(shí)接通直流高壓,高壓電場(chǎng)形成金屬與P型半導(dǎo)體之間的高位電勢(shì)差,從而P型半導(dǎo)體帶負(fù)電,具備還原性,進(jìn)而降解重金屬離子,發(fā)生內(nèi)電解反應(yīng);當(dāng)水面升至出水閥高度時(shí),污染水在處理器中停留20 40min,處理后的污水經(jīng)出水閥流出;[0059] 所述的污染水為重金屬離子:Cu、Ge、Mn、Ni或Hg。[0060] 實(shí)施例3[0061] 包括反應(yīng)器本體1為絕緣層殼體;反應(yīng)器本體上設(shè)金屬蓋板2、下設(shè)反應(yīng)器蓋底3;金屬蓋板2上設(shè)置有氣孔13;在金屬蓋板2的中心位置設(shè)置有一圓形通孔,部分絕緣中心電極4穿過圓形通孔直達(dá)反應(yīng)器本體1的底部;通過氣孔13嵌入放電針5,放電針5的針尾6置于金屬蓋板2上;[0062] 反應(yīng)器內(nèi)部鋪滿催化劑,所述催化劑為N型半導(dǎo)體Fe2O3和P型半導(dǎo)體CuO;所述金屬蓋板2和中心電極4分別與電源的一端相連;所述電源的電壓為500以上;[0063] 反應(yīng)器本體1外部設(shè)有進(jìn)水閥和出水閥,進(jìn)水閥11安裝于反應(yīng)器本體1一側(cè)的下端;出水閥12安裝于反應(yīng)器本體1另一側(cè)的上端。[0064] 反應(yīng)器本體1為玻璃鋼絕緣層殼體,為圓筒狀,垂直放置,所述反應(yīng)器高度大于2m,出水閥12上設(shè)置有濾網(wǎng)9可防止顆粒物外排;所述反應(yīng)器本體1內(nèi)設(shè)有ORP計(jì)。
[0065] 所述金屬蓋板2上通過螺釘7與反應(yīng)器本體1連接,反應(yīng)器蓋底3與反應(yīng)器本體1鉸接,連接處設(shè)有密封圈防止漏水。[0066] 螺旋葉片攪拌器作為附件另外配置,將金屬蓋板2替換為螺旋葉片攪拌器,所述螺旋葉片攪拌器頂端設(shè)有調(diào)速電機(jī)17,其可帶動(dòng)螺旋葉片16的旋轉(zhuǎn),螺旋葉片攪拌器的中上部配有攪拌器蓋板15,可通過螺釘7與反應(yīng)器本體1固定連接。螺旋葉片攪拌器可以在反應(yīng)器檢修時(shí)進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)用于松解板結(jié)的催化劑床層;另外反應(yīng)器蓋底3打開,配合螺旋葉片攪拌器工作,用于排出廢舊催化劑,關(guān)閉反應(yīng)器蓋底3,同時(shí)添加新催化劑。[0067] 反應(yīng)器內(nèi)部鋪滿催化劑,所述催化劑為P型半導(dǎo)體CuO和N型半導(dǎo)體Fe2O3,以鋼蓋圓心處插入部分絕緣中心電極,連接高壓直流電源正極,金屬蓋板2連接高壓直流電源負(fù)極,圓心周圍微孔插入放電針,連接直流高壓負(fù)極;針尖端始終位于水面之上,與水面保持空氣絕緣,故直流高壓就可以加上正負(fù)極,并且放大兩種介質(zhì)催化劑為金屬和N型半導(dǎo)體之間的界面電勢(shì)差,利用界面電勢(shì)差產(chǎn)生內(nèi)電解反應(yīng)即界面反應(yīng),降解有機(jī)污染物;放電針作用在于通過放電連通電源,使得電化學(xué)反應(yīng)得以進(jìn)行;[0068] 反應(yīng)步驟:打開進(jìn)水閥,污染水流進(jìn)反應(yīng)器,同時(shí)接通直流高壓,高壓電場(chǎng)形成P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體之間的高位電勢(shì)差,從而N型半導(dǎo)體形成空穴氧帶正電,具備強(qiáng)氧化性,進(jìn)而降解有機(jī)污染物,P型半導(dǎo)體帶負(fù)電,具備還原性,進(jìn)而降解重金屬離子,發(fā)生內(nèi)電解反應(yīng);當(dāng)水面升至出水閥高度時(shí),污染水在處理器中停留20 40min,處理后的污水經(jīng)出水閥流出;[0069] 所述的污染水為電鍍廢水,化工廢水,印染廢水等。[0070] 以上實(shí)施例中所述金屬為Fe,Ti,Cu,Ni或Sn;所述P型半導(dǎo)體為NiO、CuO,BaTiO3;所述N型半導(dǎo)體為Fe2O3、TiO2,SnO2,也能達(dá)到本發(fā)明處理污水的效果。
[0071] 本發(fā)明的不局限于上述實(shí)施例所述的具體技術(shù)方案,凡采用等同替換形成的技術(shù)方案均為本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。