一種多維電催化設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種多維電催化設(shè)備，包括反應(yīng)器殼體、電源，反應(yīng)器殼體內(nèi)設(shè)有布水板，布水板與反應(yīng)器殼體底部形成布水區(qū)，布水區(qū)內(nèi)設(shè)有曝氣管，布水板上設(shè)有相間排列且平行相對(duì)的陰極板和陽(yáng)極板，陰極板和陽(yáng)極板之間填充有粒子電極，形成電極反應(yīng)區(qū)，陰極板與電源的負(fù)極相連，陽(yáng)極板與電源的正極相連，反應(yīng)器殼體的上部設(shè)有溢流堰，溢流堰與反應(yīng)器殼體側(cè)壁形成出水區(qū)，反應(yīng)器殼體的外側(cè)設(shè)有進(jìn)水管、出水管，進(jìn)水管與布水區(qū)連通，出水管與出水區(qū)連通，電極反應(yīng)區(qū)的上方依次為緩沖區(qū)、浮渣收集區(qū)，浮渣收集區(qū)位于反應(yīng)器頂部液面位置處，浮渣收集區(qū)設(shè)有刮渣機(jī)。本發(fā)明既可用于生化系統(tǒng)的前處理提高廢水的可生化性，也可以單獨(dú)用于高濃度難降解有機(jī)廢水的處理。
【專利說明】一種多維電催化設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高濃度難降解有機(jī)廢水的處理設(shè)備，尤其涉及一種多維電催化設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]水是人類生活和社會(huì)生產(chǎn)必需的、不可替代的自然資源，水資源狀況直接影響著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民生活水平的提高，隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，高濃度有機(jī)廢水的污染源日益增多，這一問題越來(lái)越引起社會(huì)各界的高度重視。由于高濃度有機(jī)廢水的性質(zhì)和來(lái)源不同，具有污染物含量高、毒性大、排放點(diǎn)分散、水量少，處理工藝復(fù)雜、投資和運(yùn)行成本高及管理難等特點(diǎn)，采用一般的廢水治理方法難以滿足凈化處理的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)要求，因此，高濃度有機(jī)廢水特別是有害有毒有機(jī)廢水的治理，已成為現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域亟待解決的一個(gè)難題。
[0003]電催化技術(shù)是指在外加電場(chǎng)的作用下，在特定的電化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)，通過一定的化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)過程或物理過程，產(chǎn)生大量的自由基，這些自由基與廢水中難降解的大分子有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，將其分解為易生物降解的小分子有機(jī)物，甚至將其完全氧化為CO2和H2O等無(wú)機(jī)物。所以，電催化技術(shù)在廢水處理上具有廣泛的應(yīng)用前景。尤其是多維電催化技術(shù)通過向陰陽(yáng)極板之間增加 粒子電極的方法提高了廢水處理的效率，但是現(xiàn)有的多維電催化設(shè)備仍然存在一定的問題。
[0004]中國(guó)專利申請(qǐng)201210010637.X號(hào)公開了一種多維電催化反應(yīng)器，該反應(yīng)器將電極區(qū)與沉淀區(qū)分開設(shè)置，布置不夠緊湊，設(shè)備所占空間大，此外，未考慮粒子電極可能遇到的堵塞問題。
[0005]中國(guó)專利申請(qǐng)201010211874.3號(hào)公開了一種內(nèi)循環(huán)多維電催化廢水處理裝置，采用鈦板作為電極，增加了設(shè)備的投資成本并消耗了重要的金屬資源。該裝置雖然通過內(nèi)循環(huán)的方式解決粒子電極的堵塞問題，但同時(shí)使得裝置內(nèi)廢水的流態(tài)接近于全混流，降低了處理效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能有效處理高濃度有機(jī)廢水的多維電催化設(shè)備。該電催化設(shè)備具有能耗低、電極壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種多維電催化設(shè)備，包括反應(yīng)器殼體、電源，所述反應(yīng)器殼體內(nèi)設(shè)有布水板，所述布水板與反應(yīng)器殼體底部形成布水區(qū)，所述布水區(qū)內(nèi)設(shè)有曝氣管，所述布水板上設(shè)有相間排列且平行相對(duì)的陰極板和陽(yáng)極板，所述陰極板和陽(yáng)極板之間填充有粒子電極，形成電極反應(yīng)區(qū)，所述陰極板與電源的負(fù)極相連，所述陽(yáng)極板與電源的正極相連，所述反應(yīng)器殼體的上部設(shè)有溢流堰，所述溢流堰與反應(yīng)器殼體側(cè)壁形成出水區(qū)，所述反應(yīng)器殼體的外側(cè)設(shè)有進(jìn)水管、出水管，所述進(jìn)水管與布水區(qū)連通，所述出水管與出水區(qū)連通，所述電極反應(yīng)區(qū)的上方依次為緩沖區(qū)、浮渣收集區(qū)，所述浮渣收集區(qū)位于反應(yīng)器頂部液面位置處，所述浮渣收集區(qū)設(shè)有刮渣機(jī)。
[0008]進(jìn)一步，所述陰極板和陽(yáng)極板為帶催化劑涂層的石墨板，涂層所用催化劑可為TiO2 等。
[0009]進(jìn)一步，所述粒子電極為鐵碳電極。 [0010]進(jìn)一步，所述電源為外接的O~12V低壓直流穩(wěn)流電源。
[0011]進(jìn)一步，所述反應(yīng)器殼體為長(zhǎng)方體，所述反應(yīng)器殼體由塑料、玻璃鋼、環(huán)氧樹脂和不銹鋼或碳鋼內(nèi)襯防腐橡膠制成。
[0012]進(jìn)一步，所述布水板為穿孔板，所述進(jìn)水管采用法蘭與外部管道連接。
[0013]所述反應(yīng)器殼體的大小視處理污水水量而定，所述陰陽(yáng)極板的尺寸根據(jù)反應(yīng)器殼體的大小確定。所述緩沖區(qū)是在極板區(qū)上使水流穩(wěn)定的區(qū)域。
[0014]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)集電催化和電絮凝工藝為一體，處理效果優(yōu)于常規(guī)的電催化設(shè)備，能耗低于常規(guī)的電催化設(shè)備；
2)陰極板和陽(yáng)極板之間填充有粒子電極，增大電極比表面積，可提高電流效率，降低能耗和廢水處理成本；
3)采用同步進(jìn)水曝氣的方式對(duì)廢水和空氣進(jìn)行全面混合，即可提高廢水中氧化物質(zhì)的產(chǎn)生速率和產(chǎn)生量，增加廢水處理的效率，同時(shí)也對(duì)粒子電極表面進(jìn)行沖洗，防止電極反應(yīng)生成的絮狀物堵塞電極之間的空隙；
4)充分發(fā)揮電催化過程產(chǎn)生的微細(xì)氣泡的氣浮作用，進(jìn)一步凈化廢水，提高裝置的整體廢水處理效果；
5)陰陽(yáng)極板采用帶催化劑涂層的石墨板，為惰性材料，能夠減少極板的損耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1、反應(yīng)器殼體，2、進(jìn)水管，3、曝氣管，4、布水板，5、陽(yáng)極板，6、陰極板，7、溢流堰，
8、出水管，9、電源，10、粒子電極。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017]參照?qǐng)D1，本實(shí)施例包括反應(yīng)器殼體1、電源9,所述反應(yīng)器殼體I內(nèi)設(shè)有布水板4,所述布水板4與反應(yīng)器殼體I底部形成布水區(qū)，所述布水區(qū)內(nèi)設(shè)有曝氣管3，所述布水板4上設(shè)有相間排列且平行相對(duì)的陰極板6和陽(yáng)極板5，所述陰極板6和陽(yáng)極板5之間填充有粒子電極10，形成電極反應(yīng)區(qū)，所述陰極板6與電源9負(fù)極相連，所述陽(yáng)極板5與電源9正極相連，所述反應(yīng)器殼體I的上部設(shè)有溢流堰7，所述溢流堰7與反應(yīng)器殼體I側(cè)壁形成出水區(qū)，所述反應(yīng)器殼體I的外側(cè)設(shè)有進(jìn)水管2、出水管8，所述進(jìn)水管2與布水區(qū)連通，所述出水管8與出水區(qū)連通，所述電極反應(yīng)區(qū)的上方依次為緩沖區(qū)、浮渣收集區(qū)，所述浮渣收集區(qū)位于反應(yīng)器頂部液面位置處，所述浮渣收集區(qū)設(shè)有刮渣機(jī)(圖中未示出)。
[0018]所述陰極板6和陽(yáng)極板5為帶催化劑涂層的石墨板，涂層所用催化劑為Ti02。
[0019]所述粒子電極為鐵碳電極。[0020]所述電源9為外接的O~12V低壓直流穩(wěn)流電源。
[0021]所述反應(yīng)器殼體I為長(zhǎng)方體，所述反應(yīng)器殼體I是由塑料、玻璃鋼、環(huán)氧樹脂和不銹鋼內(nèi)襯防腐橡膠制成。
[0022]所述布水板4為穿孔板，所述進(jìn)水管2采用法蘭與外部管道連接。
[0023]工作時(shí)，待處理廢水通過進(jìn)水管2進(jìn)入反應(yīng)器殼體I內(nèi)，空氣通過曝氣管3進(jìn)入反應(yīng)器殼體I與待處理廢水混合，與空氣混合后的廢水通過布水板4進(jìn)入電極反應(yīng)區(qū)發(fā)生電催化反應(yīng)，廢水中的有機(jī)物被粒子電極吸附并在電催化作用下進(jìn)行降解，廢水得到凈化；廢水流經(jīng)電極反應(yīng)區(qū)后繼續(xù)向上流，經(jīng)緩沖區(qū)后通過溢流堰7收集，最終通過出水管8流出設(shè)備外，而反應(yīng)產(chǎn)生的浮渣通過刮渣機(jī)去除，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。
[0024]本發(fā)明具有適用廢水水質(zhì)范圍廣、反應(yīng)速度快、不受廢水中有毒物質(zhì)的影響、一次投資和運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。本發(fā)明既可以作為生化系統(tǒng)的前處理提高廢水的可生化性，也可以單獨(dú)用于高濃 度難降 解有機(jī)廢水的處理。
【權(quán)利要求】
1.一種多維電催化設(shè)備,包括反應(yīng)器殼體、電源,其特征在于:所述反應(yīng)器殼體內(nèi)設(shè)有布水板，所述布水板與反應(yīng)器殼體底部形成布水區(qū)，所述布水區(qū)內(nèi)設(shè)有曝氣管，所述布水板上設(shè)有相間排列且平行相對(duì)的陰極板和陽(yáng)極板，所述陰極板和陽(yáng)極板之間填充有粒子電極，形成電極反應(yīng)區(qū)，所述陰極板與電源的負(fù)極相連，所述陽(yáng)極板與電源的正極相連，所述反應(yīng)器殼體的上部設(shè)有溢流堰，所述溢流堰與反應(yīng)器殼體側(cè)壁形成出水區(qū)，所述反應(yīng)器殼體的外側(cè)設(shè)有進(jìn)水管、出水管，所述進(jìn)水管與布水區(qū)連通，所述出水管與出水區(qū)連通，所述電極反應(yīng)區(qū)的上方依次為緩沖區(qū)、浮渣收集區(qū)，所述浮渣收集區(qū)位于反應(yīng)器頂部液面位置處，所述浮渣收集區(qū)設(shè)有刮渣機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多維電催化設(shè)備，其特征在于:所述陰極板和陽(yáng)極板為帶催化劑涂層的石墨板，涂層所用催化劑為Ti02。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多維電催化設(shè)備，其特征在于:所述粒子電極為鐵碳電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多維電催化設(shè)備，其特征在于:所述電源為外接的O~12V低壓直流穩(wěn)流電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多維電催化設(shè)備，其特征在于:所述反應(yīng)器殼體為長(zhǎng)方體，所述反應(yīng)器殼體由塑料、玻璃鋼、環(huán)氧樹脂和不銹鋼或碳鋼內(nèi)襯防腐橡膠制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多維電催化設(shè)備，其特征在于:所述布水板為穿孔板，所述進(jìn)水管采用法蘭與外部管道連接。`
【文檔編號(hào)】C02F101/30GK103739039SQ201410019481
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】饒冰青 申請(qǐng)人:化工部長(zhǎng)沙設(shè)計(jì)研究院