一種用于油田水處理的光電催化反應裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及的是一種用于油田水處理的光電催化反應裝置，這種用于油田水處理的光電催化反應裝置為箱體式反應器，箱體式反應器的進水室、電極室、出水室依次相連，進水室上部與電極室相通，電極室通過設置在其上部的除渣槽與出水室相通，直流穩壓電源置于進水室另一側的封閉腔體內；電極室設置有DSA陽極和Ti陰極，紫外燈分別置于DSA陽極和Ti陰極的兩側，攪拌器伸入到DSA陽極和Ti陰極中間下部，催化劑放于電極室的底部，出水室的頂部有通氣管，出水室連接出水管。本實用新型可以對難降解有機污染物進行改性處理、對未能達標的生化處理出水進行終端深度達標處理，可滿足油田回注水要求。
【專利說明】
一種用于油田水處理的光電催化反應裝置
[0001 ] 技術領域:
[0002]本實用新型涉及的是應用于難降解有機廢水的改性處理和深度達標處理設備，適用于石油化工、有機精細化工、化學合成制藥和化學農藥及其中間體、染料及其中間體等行業的生產廢水處理，具體涉及的是一種用于油田水處理的光電催化反應裝置。
[0003]【背景技術】:
[0004]隨著油田開發的不斷進行，目前全國許多油田進入高含水后期開采階段，采出液中綜合含水率也逐年上升，有的油田甚至已高達95%。采油污水中含有原油、固體懸浮物、各種鹽類、溶解狀有機化合物、無機物、微生物以及所投加的破乳劑、絮凝劑和殺菌劑等化學藥劑，有的甚至含有對人體有害的元素。原有的處理工藝缺乏深度處理技術，且對廢水中溶解性COD去除效果不好，殺菌效果差，無法滿足油田回注水的要求，因此，找到一種新的油田水處理工藝尤為重要。鈦基DSA電極具有氧化能力強、可控性高、反應條件溫和、運行費用低及對環境友好的特點，國內外已對其電極材料、催化材料以及反應器和工藝運行進行了大量的研究工作。光電催化氧化是高級氧化技術的一種，高級氧化技術是指可以產生大量羥基自由基的技術過程，也就是通過光、聲、電、磁等發生一系列反應得到羥基自由基用其氧化水中污染物。電催化氧化技術是利用具有催化性能的金屬氧化物電極，產生羥基自由基降解污水中的污染物，使其完全礦化為水和二氧化碳等無機小分子物質。該法對有機物分解徹底，效率高，操作簡單，無中間污染物產生，受到越來越多的研究人員關注。
[0005]
【發明內容】
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[0006]本實用新型的目的是提供一種用于油田水處理的光電催化反應裝置，這種用于油田水處理的光電催化反應裝置用于解決目前的油田水處理工藝缺乏深度處理技術，無法滿足油田回注水要求的問題。
[0007]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:這種用于油田水處理的光電催化反應裝置為箱體式反應器，箱體式反應器的進水室、電極室、出水室依次相連，進水室上部與電極室相通，電極室通過設置在其上部的除渣槽與出水室相通，直流穩壓電源置于進水室另一側的封閉腔體內；電極室設置有DSA陽極和Ti陰極，紫外燈分別置于DSA陽極和Ti陰極的兩側，攪拌器伸入到DSA陽極和Ti陰極中間下部，催化劑放于電極室的底部，出水室的頂部有通氣管，出水室連接出水管。
[0008]上述方案中電極室設置取樣口，取樣口連接取樣管，從取樣口取水樣可以檢測處理后水樣的水質指標。
[0009 ] 上述方案中DSA陽極，采用T i/IrO2-Ta2O5-SnO2電極。
[0010]上述方案中紫外燈采用電壓為220V、波長254nm、功率30W的直形燈管。
[0011]本實用新型具有以下有益效果:
[0012]1、本實用新型可以對難降解有機污染物進行改性處理、對未能達標的生化處理出水進行終端深度達標處理，可滿足油田回注水要求。
[0013]2、本實用新型的光電催化反應裝置結構緊湊;水處理功能多樣化，工藝布置靈活，可以自行組成工藝系統，也可以和其它物化、生化技術組成工藝系統；不需要外加藥劑，不產生二次污染，是典型的“環境友好”型高級氧化技術。通過電化學直接氧化和間接氧化的協同作用，對污染物改性能力強，對結構穩定的有機物實施氧化降解，使環狀結構開環、長鏈結構的大分子斷鍵，使鹵代有機物脫鹵、消除生物毒性，使乳化及膠性污水破乳、破膠，大幅度提高污水可生化性指標BOD/COD比值到0.35以上，同時降低COD濃度。
[0014]【附圖說明】:
[0015]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0016]I直流穩壓電源2進水室3電極室4DSA陽極5Ti陰極6除渣槽7通氣管8紫外燈9催化劑10攪拌器11取樣口 12進水管13出水管。
[0017]【具體實施方式】:
[0018]下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明:
[0019]如圖1所示，這種用于油田水處理的光電催化反應裝置為箱體式反應器，箱體式反應器的進水室2、電極室3、出水室依次相連，進水室2上部與電極室3相通，電極室3通過設置在其上部的除渣槽6與出水室相通，直流穩壓電源I置于進水室2另一側的封閉腔體內。進水室2設置有進水口，進水口連接進水管12。電極室3設置有DSA陽極4和Ti陰極5，DSA陽極，采用自制的TVIrO2-Ta2O5-SnO2電極。紫外燈8分別置于DSA陽極4和Ti陰極5的兩側，紫外燈8采用電壓為220V、波長254nm、功率30W的兩個直形燈管，電極室3設置取樣口 11，取樣口 11連接取樣管，從取樣口 11取水樣可以檢測處理后水樣的水質指標;攪拌器10伸入到DSA陽極4和Ti陰極5中間下部，催化劑9放于電極室3的底部，出水室的頂部有通氣管7，出水室連接出水管13，出水室排出處理后的水樣。
[0020]本實用新型以自制T12為催化劑。以粒徑5mm大小的多孔氧化硅為載體，采用液相沉積的方式，將活性組分T12負載到載體上，然后烘干，焙燒制成催化劑。
[0021]本實用新型運行時，首先要啟動直流穩壓電源I，根據最佳的電流密度調節相應運行的電壓或電流參數，打開進水管的閥門待處理水進入進水室2，水樣通過溢流堰進入電極室3，電極室3有DSA陽極4和Ti陰極5，水樣中的難降解的有機污染物在添加稀土金屬的多元金屬氧化物電催化陽極表面發生反應，該DSA陽極4具有高等級電催化氧化活性功能，能使結構相對穩定的有機物降解、礦化，電極反應產生的氣體微粒在上升過程中將污染物顆粒帶到水面，這樣水面產生大量的浮渣，浮渣進入除渣槽6通過排渣管排出，多余的氣體通過通氣管7排出，紫外燈8分別置于DSA陽極4和Ti陰極5的兩側;催化劑9放于電極室3的底部，視反應器電極室3的大小來決定催化劑9的量;水樣中的難降解的有機污染物光催化反應的作用下得到降解，同時還存在電催化反應和光催化反應協同處理污染物的效果，攪拌器10位于電極室3兩電極中間下部;檢測處理后水樣的水質指標從取樣口 11取水樣。
【主權項】
1.一種用于油田水處理的光電催化反應裝置，其特征在于:這種用于油田水處理的光電催化反應裝置為箱體式反應器，箱體式反應器的進水室(2)、電極室(3)、出水室依次相連，進水室(2)上部與電極室(3)相通，電極室(3)通過設置在其上部的除渣槽(6)與出水室相通，直流穩壓電源(I)置于進水室(2)另一側的封閉腔體內；電極室(3)設置有DSA陽極(4)和Ti陰極(5)，紫外燈(8)分別置于DSA陽極(4)和Ti陰極(5)的兩側，攪拌器(10)伸入到DSA陽極(4)和Ti陰極(5)中間下部，催化劑(9)放于電極室(3)的底部，出水室的頂部有通氣管(7)，出水室連接出水管(13)。2.根據權利要求1所述的用于油田水處理的光電催化反應裝置，其特征在于:所述的電極室(3)設置取樣口(11)，取樣口(11)連接取樣管。3.根據權利要求1或2所述的用于油田水處理的光電催化反應裝置，其特征在于:所述的 DSA 陽極(4 )采用 T i /1 r02-Ta205-Sn02 電極。4.根據權利要求3所述的用于油田水處理的光電催化反應裝置，其特征在于:所述的紫外燈(8)采用電壓為220V、波長254nm、功率30W的直形燈管。
【文檔編號】C02F1/46GK205603268SQ201620203167
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月17日
【發明人】闞連寶, 陳平, 段慶茹, 馬建偉, 段輝, 王猛
【申請人】東北石油大學