申请日2017.12.19
公开(公告)日2018.03.27
IPC分类号C02F1/461
摘要
本发明属于装备制造领域，涉及一种多级折流式高表体比电解废水处理装置，相比较于传统的两板式阴阳电极，本装置中间的网状阳极板接通电源正极后可通过导电颗粒的导电作用形成更大反应面积的阳极，因此在同样能量密度的输入下，本装置具有更大的电极反应面积，从而提升催化效率。本装置是水流穿透式，因此可显著提升污染物向电极表面的传质效率，从而提升整个装置的电催化性能。垂直式水流穿透、折流作用以及曝气装置的搅拌作用能够松动电解反应器，避免了重力作用造成的压实现象，网状阳极板、网状阴极板和导电颗粒之间不易发生堵塞、板结和沟流现象，同时污泥的产量也相比传统设备大大降低。
权利要求书
1.一种多级折流式高表体比电解废水处理装置，其特征在于：包括若干级水平方向上串联的电解池，每个所述的电解池内设置有折流板，所述的折流板与电解池的两内侧壁密封配合、与电解池内底部留有空隙依次形成水流路径，所述的折流板左右两侧分别为下水区和上水区;所述的上水区内设置有电解反应器和曝气装置，所述的电解反应器包括竖向平行放置的三个网状阳极板和两个网状阴极板，其中，三个网状阳极板放置于两个网状阴极板之间，所述的三个网状阳极板之间填充有导电颗粒或者负载有催化剂的导电颗粒，所述的曝气装置位于下方的网状阴极板和相邻的网状阳极板之间;位于最左侧的电解池的下水区顶部侧壁连通有进水管，每个电解池上水区的侧壁顶端设置有溢水口与相邻的电解池的下水区相连通，位于最右侧的电解池溢水口连通有出水管。
2.根据权利要求1所述的一种多级折流式高表体比电解废水处理装置，其特征在于：所述的导电颗粒为活性炭、石墨以及泡沫钛中的一种或多种混合。
3.根据权利要求1所述的一种多级折流式高表体比电解废水处理装置，其特征在于：所述的导电颗粒负载的催化剂主要为Sb-SnO2或PbO2。
4.根据权利要求1所述的一种多级折流式高表体比电解废水处理装置，其特征在于：曝气装置为悬挂管式微孔曝气，气泡直径小于3mm，曝气方式为纯氧或空气阴极曝气。
5.根据权利要求1所述的一种多级折流式高表体比电解废水处理装置，其特征在于：所述的网状阳极板之间的间距为20mm-200mm。
说明书
一种多级折流式高表体比电解废水处理装置
技术领域
本发明属于装备制造领域，涉及一种废水处理设备，具体涉及一种电解法废水处理设备，更具体涉及一种多级折流式高表体比电解废水处理装置。
背景技术
随着现代工业的发展，各类生物难降解有机废水的排放越来越多，其中多数含有“致畸、致癌、致突变”等三致物质，传统的生化处理法已经不能满足目前越来越高的环保要求。因此针对生物难降解污染物，寻求有效的深度处理技术已迫在眉睫，也成为学术界和工业界关注的研究热点。
近年来，具有环境友好型特点的电化学(阳极)氧化法在废水处理领域受到广泛关注。该反应本质上是一种通过电子迁移反应引发的电催化过程，在阳极表面通过水分子的失电子反应生成强氧化性的-OH，进而将电极表面的污染物直接氧化而转化成毒性较低的物质或生物易降解物质，甚至无机化，从而达到削减污染物的目的。电化学氧化技术并被认为是一种极具工业化应用前景的新型高级氧化法。阳极材料是电化学氧化水处理体系的核心，其中掺杂锑的二氧化锡(Sb-SnO2)、二氧化铅(PbO2)以及掺硼金刚石(BDD)作为非活性阳极的典型材料，其对析氧副反应的抑制能力较强，对有机物的氧化效率高，因此在电化学氧化研究领域近些年来关于这些材料的研究与应用备受关注。但是目前电化学氧化处理体系主要还是二维板式构型，该体系存在电极比表面积较小、污染物至电极的传质效率低、电流效率低等缺陷，这就决定了二维板式电解装置在实践应用中很难有突破性的进展。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本发明提供一种多级折流式高表体比电解废水处理装置，构建特定构型的电解反应器，选用导电颗粒或者负载有催化剂的导电颗粒作为催化填料阳极，在一定的体积内构建大面积催化阳极，在电能驱动下实现对工业废水的连续式处理，并且处理过程中又能够有效避免堵塞、沟流、板结等现象。
本发明所述的一种多级折流式高表体比电解废水处理装置，其特征在于：包括若干级水平方向上串联的电解池，每个所述的电解池内设置有折流板，所述的折流板与电解池的两内侧壁密封配合、与电解池内底部留有空隙依次形成水流路径，所述的折流板左右两侧分别为下水区和上水区;所述的上水区内设置有电解反应器和曝气装置，所述的电解反应器包括竖向平行放置的三个网状阳极板和两个网状阴极板，其中，三个网状阳极板放置于两个网状阴极板之间，所述的三个网状阳极板之间填充有导电颗粒或者负载有催化剂的导电颗粒，所述的曝气装置位于下方的网状阴极板和相邻的网状阳极板之间;位于最左侧的电解池的下水区顶部侧壁连通有进水管，每个电解池上水区的侧壁顶端设置有溢水口与相邻的电解池的下水区相连通，位于最右侧的电解池溢水口连通有出水管。
本发明的工作原理如下：废水由进水管进入最左侧电解池的下水区，沿折流板向下流动再折流至上水区进入电解反应器进行电解反应，曝气装置通入纯氧或空气促进氧化分解并起到气体搅拌的作用，一次处理后的废水经过溢水口进入下一级电解池中，以此类推，最终经过处理后的废水经出水管排出。
其中，优选方案如下：
所述的导电颗粒为活性炭、石墨以及泡沫钛中的一种或多种混合。
所述的导电颗粒负载的催化剂主要为Sb-SnO2或PbO2。
所述的曝气装置为悬挂管式微孔曝气，气泡直径小于3mm，曝气方式为纯氧或空气阴极曝气。
所述的网状阳极板之间的间距为20mm-200mm。
本发明所具有的优点在于：(1)相比较于传统的两板式阴阳电极，本装置中间的网状阳极板接通电源正极后可通过导电颗粒的导电作用形成更大反应面积的阳极，因此在同样能量密度的输入下，本装置具有更大的电极反应面积，从而提升催化效率。(2)本装置是水流穿透式，因此可显著提升污染物向电极表面的传质效率，从而提升整个装置的电催化性能。(3)垂直式水流穿透、折流作用以及曝气装置的搅拌作用能够松动电解反应器，避免了重力作用造成的压实现象，网状阳极板、网状阴极板和导电颗粒之间不易发生堵塞、板结和沟流现象，同时污泥的产量也相比传统设备大大降低。