申请日2013.08.15
公开(公告)日2014.02.05
IPC分类号C02F1/467; C02F1/463
摘要
一种用于水处理的电化学装置，属于电化学技术领域。双路脉冲电源供电装置连接电控装置，曝气装置和电控装置连接电化学反应装置，电化学反应装置连接分离装置;电化学反应装置的箱体的一侧上方连接出水口，箱体的一侧下方连接进气口，箱体的另一侧下方连接进水口，第一电催化氧化阴极的一侧连接电催化氧化阳极，电催化氧化阳极的另一侧连接第二电催化氧化阴极;第一电絮凝阴极连接在箱体的另一侧，第一电絮凝阴极的一侧连接电絮凝阳极，电絮凝阳极的另一侧连接第二电絮凝阴极。本实用新型可实现污水的间歇静态处理及连续动态处理，可以减少电能消耗，降低电力运行成本，同时有效的防止电极钝化，水处理效果得到增强。
权利要求书
1.一种用于水处理的电化学装置，其特征在于双路脉冲电源供电装 置连接电控装置，曝气装置和电控装置连接电化学反应装置，电化学反应 装置连接分离装置;电化学反应装置的箱体的一侧上方连接出水口，箱体 的一侧下方连接进气口，箱体的另一侧下方连接进水口，第一电催化氧化 阴极的一侧连接电催化氧化阳极，电催化氧化阳极的另一侧连接第二电催 化氧化阴极;第一电絮凝阴极连接在箱体的另一侧，第一电絮凝阴极的一 侧连接电絮凝阳极，电絮凝阳极的另一侧连接第二电絮凝阴极。
说明书
一种用于水处理的电化学装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于水处理的电化学装置，属于电化学技术领 域。
背景技术
页岩气压裂返排液，油气田污水，石油化工类污水等成分复杂，有毒 物质含量高，均需要经过一定的处理才可进行排放或回用。
在众多的污水处理方法中，电化学技术由于占地面积小，操作智能化， 产生二次污染小等特点在水处理领域中逐渐得以推广和应用。其中电絮 凝和电催化氧化是较为常用的电化学处理方法。
电絮凝通过阳极溶解产生絮凝物的沉降作用，阴极产生微小气泡的气 浮作用，及体系通电时产生的新生态氧/新生态氢的氧化还原作用使污染 物得到去除。尤其对于染料废水，电镀废水等具有较好的脱色和去除悬浮 物，金属离子的作用，但是对于有机污染物的去除有一定的局限性，且由 于常采用直流电源，电极钝化现象较为严重，增加了设备能耗与处理成本。
电催化氧化是通过污染物在电极上的直接氧化还原作用，以及体系中 生成的臭氧，羟基自由基，活性氯等活性物种的间接氧化作用，使得有机 污染物得以降解。二维电化学法和三维电化学法在实际水处理中均有一定 应用。电催化氧化方法对有机物的处理比较有效，但是体系中悬浮物，杂 质离子的存在等均会影响电催化氧化的效果。
采用双脉冲供电体系，并将电絮凝和电催化氧化联合使用还未见报 道。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本实用新型提供一种用于水处理的电化 学装置,可同时利用电絮凝和电催化氧化两个过程，兼具电絮凝与电催化 氧化两者的优点，同时由于具备双电源，使得电絮凝和电催化氧化联用的 方式也变得多样，同时产生协同作用，使处理污水的效果更为显著。
一种用于水处理的电化学装置，双路脉冲电源供电装置连接电控装 置，曝气装置和电控装置连接电化学反应装置，电化学反应装置连接分离 装置;
电化学反应装置的箱体的一侧上方连接出水口，箱体的一侧下方连接 进气口，箱体的另一侧下方连接进水口，第一电催化氧化阴极的一侧连接 电催化氧化阳极，电催化氧化阳极的另一侧连接第二电催化氧化阴极;第 一电絮凝阴极连接在箱体的另一侧，第一电絮凝阴极的一侧连接电絮凝阳 极，电絮凝阳极的另一侧连接第二电絮凝阴极。
双路脉冲电源供电装置的脉冲电源，并具备正负电极循环交换的功 能，可以减少电能消耗，降低电力运行成本，同时有效的防治电极钝化; 可根据需求实现不同的供电模式：电絮凝供电模式，电催化氧化供电模式， 联合供电模式;
电控系统实现装置中电源，进出水泵，曝气泵等的开启与切换，从而 实现整套装置的协调、稳定、自动运行;
分离装置置于电化学反应装置之后，用于电化学装置出水悬浮物与水 体的分离，分离装置下端有海底阀，便于实现间歇静态处理，以及便于与 后续其他技术的管路衔接;分离装置可以使用过滤器，吸附剂，离心机，
电化学反应装置包括进水口，出水口，曝气管，可溶性电极，催化氧 化电极;
上述电极可采用板状，网状，棒状，管状中的一种;
电絮凝电极的阳极可选用Al,Fe,Zn,Cu，Ti或不锈钢中的 一种;
电絮凝电极的阴极可选用Al,Fe,Zn,Cu，Ti或不锈钢中的 一种;
电絮凝系统中阴极数量比阳极多一个;
电催化氧化电极的阳极可选用石墨，金刚石，钛基金属氧化物电极中 的一种;
电催化氧化电极的阴极可选用Al,Fe,Zn,Cu，Ti或不锈钢 中的一种;
为了更充分利用阳极，电催化氧化系统中阴极数量比阳极多一个;
电极间距可调、可根据需要增减电极，同时可改变电絮凝电极与电催 化氧化电极个数的比例，以达到最佳的协同处理效果;
曝气系统在电化学反应装置底端，可破坏悬浮物或有机污染物在水中 的稳定性，或提供一种强氧化剂，提高去污能力，鼓入气体为空气，氧气， 臭氧中的一种。
一种用于水处理的电化学方法，含有以下步骤;
选择电絮凝和电催化氧化一起联用的方式进行处理;同时开启电絮凝 和电催化氧化的电源开关，对水体进行处理，
选择先电絮凝处理，再进行电催化氧化处理的模式;首先开启电絮凝 的电源系统，当处理一定时间后，关闭电絮凝电源开关，开启分离器的泵， 经过分离系统的过滤，水返回至电化学装置中，开启电催化氧化电源，对 水体进行电催化氧化处理;
为增强处理效果，电化学装置中可添加填料，填料可以是活性炭，陶 瓷颗粒，沸石，硅酸铝等的一种或几种的混合物;填料加入时可用塑料网 包裹，以防止短路的发生;
在曝气管接口处连接臭氧发生器，鼓入臭氧，增加水体中的强氧化剂， 同时可以与电絮凝体系发生协同作用，增强处理效果;
间歇静态处理模式，污水在电化学反应装置中停留一部分时间后，经 过分离器的分离作用，水由分离器下端的海底阀放出，进行后续处理或对 水进行利用;
连续动态处理模式，同时开启电化学反应装置及分离器的水泵，选择 相应的电化学处理模式，使污水在整个装置中实现连续动态的运行，直 至出水达到相应要求。
本实用新型的优点是可实现污水的间歇静态处理及连续动态处理，可 以减少电能消耗，降低电力运行成本，同时有效的防止电极钝化。由于实 现电絮凝与电催化氧化的联合应用，使得二者在水处理方面表现协同作 用，水处理效果得到增强。