一种电催化臭氧高级氧化膜反应器废水处理装置及方法，属于污水处理领域，包括可调式直流稳压电源、连接导线、负载有导电层的疏水膜（导电疏水膜）、辅助电极、料液槽、蠕动泵、臭氧发生器、气体流量计等部分，该方法可以高效地处理如染料、石化、制药等行业难降解有机废水，以及污水厂出水中的微量有机物，可以将臭氧发生器中的氧气加以利用，节省能源，并提高臭氧传质和氧化速率。

 

技术领域

[0001]本发明涉及电化学、膜技术和臭氧高级氧化技术，具体地说是设计一种电催化臭氧高级氧化膜反应器装置，将膜技术、电化学技术和臭氧高级氧化技术耦合用于有机废水处理，以提高臭氧在污水处理中的传质与高级氧化效率，属于污水处理领域。

 

背景技术

[0002]我国水资源短缺问题严重，分布不均匀，并且水污染问题严重，水处理技术在解决水污染问题方面发挥着重大的作用。在这些技术中，臭氧水处理技术在很多方面有着明显的优势。臭氧具有良好的氧化、消毒、脱色等能力，在饮用水处理中可作为消毒剂和氧化剂；在废水处理中，可应用于工业废水等难降解废水的处理。

[0003]然而，臭氧水处理技术在应用中也有一些不足：选择性氧化，中间产物多，矿化效率不足，还会产生溴酸盐副产物。基于臭氧的高级氧化技术可以很好的解决臭氧在水处理应用中的一些弊端。有学者发现臭氧-过氧化氢高级氧化技术在反应过程中产生·0H，大大提高氧化效率和效果，对难降解有机物等有很好的处理效果。

[0004]在实际应用中，臭氧发生器多以瓶装或制氧机供氧，在电场作用下将氧气转化为臭氧。事实上，臭氧发生器产生的气体中，臭氧只占很少一部分，氧气含量为84%-92%。一方面，这些氧气未被利用，造成了资源的浪费。另一方面臭氧与废水的接触方式导致了臭氧传质效率不高，再一次造成了资源的浪费。传统的臭氧接触方式大多为填料塔、喷雾塔、鼓泡塔等，不但传质效率不够高，而且容易出现液泛、乳液、泡沫、气雾夹带等问题。

[0005]基于导电疏水膜的电催化臭氧氧化膜反应器可以很好地解决以上问题。以电解方式将臭氧发生器产生的混合气体中的氧气电解得到过氧化氢，随后过氧化氢与臭氧作用产生·0H可用于难生化有机物的降解。与此同时以疏水膜作为氧气和臭氧的分布器。疏水膜为氧气和臭氧的传质提供了丰富的表面积，在无泡曝气方式下，可实现快速、低能耗的氧气和臭氧传质。利用电催化臭氧氧化膜反应器可以缩小反应器体积，提高氧气和臭氧的传质速率和利用率以及氧化效率，降低传质能耗和资源浪费等多重效果。

 

申请人：中国科学院生态环境研究中心

发明人：王军李魁岭张勇侯得印曹爱新