一种碳捕集淋洗水处理系统
技术领域
本发明涉及水处理
技术领域
,具体涉及一种碳捕集淋洗水处理系统。背景技术
为了将电力、钢铁、化工等排放源产生的二氧化碳收集起来,并且加以利用,采用二氧化碳弹捕集是最有效的途径之一。
有机胺类化学溶剂吸收法是二氧化碳捕集应用最广泛的技术之一,烟气经过有机胺溶液后,二氧化碳会被吸收脱除,但烟气中可能会携带部分有机胺及其降解产物,因此,在烟气排入大气中前,通常需要用水对烟气进行淋洗,使得有机胺及其降解产物被带入淋洗水中。
但同时,由于淋洗水中有机胺及其降解产物的富集,如果不及时处理,淋洗效率会下降。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的由于淋洗水中有机胺及其降解产物的富集,如果不及时处理,淋洗效率会下降的缺陷,从而提供一种碳捕集淋洗水处理系统。
为解决上述技术问题,本发明提供的一种碳捕集淋洗水处理系统,包括:
反应器,内部具有用于反应的腔体;反应器上设置有进水口和出水口;
电极柱,设置在反应器筒体的内部;
粒子电极,具有多个;所述粒子电极围绕所述电极柱设置在所述反应器的腔体内;
所述反应器与直流电源的负极连接;所述电极柱与直流电源的正极连接。
作为优选方案,所述进水口设置在所述反应器的下部,适于与进水管连接;所述出水口设置在所述反应器的上部。
作为优选方案,所述反应器通过阴极接线柱与直流电源的负极连接;所述电极柱通过阳极接线柱与直流电源的正极连接。
作为优选方案,所述反应器为圆柱形结构;所述电极柱设置在所述反应器的中心位置。
作为优选方案,还包括:
布水器,设置在所述反应器的腔体的内部,电极柱的下端;所述布水器与进水口相连。
作为优选方案,所述粒子电极采用颗粒活性炭。
作为优选方案,还包括:反冲洗组件,具有设置在所述反应器上部的冲洗进口和设置在所述反应器下部的冲洗排口。
作为优选方案,在冲洗过程中,所述出水口作为冲洗进口。
作为优选方案,阴阳极间的工作电流为2-40mA/cm2。
作为优选方案,所述电极柱采用DSA电极、氧化铅电极或BDD电极中的一种。
本发明技术方案,具有如下优点:
1.本发明提供的碳捕集淋洗水处理系统,包括:反应器、电极柱和粒子电极;淋洗水由进水口进入到反应器内,淋洗水进入到反应器的腔体内部;开启直流电源,调节阴阳极间的工作电流,淋洗水流经粒子电极,淋洗水中的污染物被粒子电极吸附,同时,由于反应器和电极柱之间电场的存在,使得每个粒子电极两端产生电压差,形成微型电解池,驱动粒子电极上的污染物发生电化学反应,被氧化降解去除;经过处理的淋洗水由出水口流出反应器;保证淋洗水后续的淋洗效率。
2.本发明提供的碳捕集淋洗水处理系统,所述进水口设置在所述反应器的下部,出水口设置在所述反应器的上部;可以控制淋洗水在反应器内的停留时间,使得污染物被充分降解。
3.本发明提供的碳捕集淋洗水处理系统,电极柱与直流电源的正极连接,电极柱作为电解池的阳极,使得淋洗水在电极柱的附近即腔体的中心发生反应,氧化降解淋洗水中的污染物。
4.本发明提供的碳捕集淋洗水处理系统,还包括:布水器;淋洗水由进水口进入到布水器,通过布水器的作用分散均匀进入到反应器的腔体的内部。
5.本发明提供的碳捕集淋洗水处理系统,粒子电极选用颗粒活性炭,具有较高的吸附效率,同时具有成本低,便于再生使用的优点。
6.本发明提供的碳捕集淋洗水处理系统,还包括:反冲洗组件;淋洗水中存在颗粒状的杂物,在通过该处理系统时,颗粒可能堵塞在粒子电极之间,使得进水口和出水口之间的压差发生变化,当压差增加到初始值的10%时,对反应器进行反冲洗,关闭进水口,反冲洗水由冲洗进口进入,由冲洗排口排出。
附图说明
为了更清楚地说明本发明
具体实施方式
或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的处理系统的结构示意图。
附图标记说明:
1、进水口;2、布水器;3、出水口;4、反应器;5、下底盖;6、冲洗排口;7、上顶盖;8、电极柱;9、粒子电极;10、阴极接线柱;11、阳极接线柱;12、直流电源。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例提供的一种碳捕集淋洗水处理系统,可以布置于淋洗水循环管路中,利用电化学法实现碳捕集淋洗废水中的有机污染物的脱除,并通过粒子电极9强化了电化学过程,具有更高的处理效率,同时提高了淋洗废水的循环使用效率,该系统无化学药剂添加,处理效率高,具有良好的应用前景。
如图1所示,该处理系统包括:反应器4;反应器4采用了不锈钢材料制成,具有良好的耐腐蚀性;反应器4的内部具有用于发生反应的腔体,在腔体上可拆卸的盖设有上顶盖7和下底盖5;上顶盖7和下底盖5与反应器4均通过法兰连接;上顶盖7的下部固定有电极柱8,电极柱8伸入到反应器4的腔体的内部;具体的,反应器4为圆柱形结构,该电极柱8设置在圆柱形的反应器4的中心位置。所述电极柱8采用DSA电极、氧化铅电极或BDD电极中的一种
电极柱8与阳极接线柱11连接,并且与上顶盖7之间绝缘连接,阳极接线柱11通过导线与直流电源12的阳极连接,使得电极柱8作为电化学反应的阳极;阴极接线柱10位于反应器4的筒体的侧壁上,阳极接线柱11与直流电源12的阳极通过导线连接;使得反应器4的筒体作为电化学反应的阴极;
在反应器4的腔体内,围绕电极柱8装填粒子电极9;具体的,粒子电极9选用颗粒活性炭,具有较高的吸附效率,同时具有成本低,便于再生使用的优点。由于作为阴极的反应器4的筒壁和作为阳极的电极柱8之间存在电场,使得每个粒子电极9两端产生电压差,形成微型电解池,驱动粒子电极9上的污染物发生电化学反应,被氧化降解去除。如果,粒子电极9需要更换时,可以将上顶盖7和下底盖5拆卸下来进行更换。
在反应器4的筒体的侧面的下部设置有进水口1,进水口1的一端通过法兰与进水管路连接;在反应器4的筒体的侧面的上部设置有出水口3,出水口3的一端通过法兰与出水管路连接;待处理的淋洗水,从反应器4下部的进水口1进入,发生反应后从反应器4上部的出水口3流出,该过程保证了待处理的淋洗水在反应器4的腔体内的存留时间,保证了里边的污染物被去除干净。
在反应器4的腔体的内部,电极柱8的下端设置有布水器2,布水器2与进水口1相连,通过布水器2的作用,使得待处理的淋洗水分散均匀的进入到反应器4的腔体的内部,避免在反应器4内出现短流现象。
在该处理系统中,还设置反冲洗组件,反冲洗组件具有设置在所述反应器4上部的冲洗进口和设置在所述反应器4下部的冲洗排口6;在冲洗过程中,所述出水口3作为冲洗进口。淋洗水中存在颗粒状的杂物,在通过该处理系统时,颗粒可能堵塞在粒子电极9之间,使得进水口1和出水口3之间的压差发生变化,当压差增加到初始值10%时,此时粗腰对反应器4进行反冲洗,关闭进水口1,反冲洗水由冲洗进口进入,由冲洗排口6排出。
使用方法及原理
在使用时,待处理的淋洗水由进水口1进入布水器2,通过布水器2的作用分散均匀进入反应器4的腔体的内部;
开启直流电源12,调节阴阳极间的工作电流为10mA/cm2,待处理的淋洗水流经颗粒活性炭粒子电极9填料,待处理的淋洗水中的污染物被粒子电极9吸附,同时,由于作为阴极的反应器4的筒壁和作为阳极的电极柱8之间存在电场,使得每个粒子电极9两端产生电压差,形成微型电解池,驱动粒子电极9上的污染物发生电化学反应,被氧化降解去除;
而流经电极柱8附近的待处理的淋洗水,在作为阳极的电极柱8附近发生电化学反应,污染物被氧化降解去除;具体的,发生如下反应:
阴极反应:
2H++2e-→H2
阳极反应:
H2O→·OH+H++e-
OH-→·OH+e-
有机物+·OH→CO2+H2O+中间降解产物
控制待处理的淋洗水在反应器的腔体内的停留时间为30min,使得污染物被充分降解;经过处理的废水由出水口流出反应器。
当进出水压差增加到初始值的10%时,对反应器进行反冲洗,关闭进水口,反冲洗水由出水口进入,由冲洗排口排出。当有机物的去除效率下降20%时,打开反应器下底盖,取出粒子电极,关闭下底盖打开上顶盖后,装填新的或经过再生的粒子电极。
该处理系统采用电极和粒子电极形成的三维电化学反应体系,强化了污染物的电化学降解过程。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。