[發明專利]一種納米催化電解絮凝裝置

有效

• 申請號: 201010614864.4
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN102010038A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 潘美平;張世文;庹孝軍
• 申請（專利權）人: 波鷹（廈門）科技有限公司
• 主分類號: C02F1/463
• 分類號: C02F1/463
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及一種電解絮凝裝置，特別是涉及一種以表面覆蓋有納米催化材料的鈦電極為陽極的納米催化電解絮凝裝置。

背景技術

目前，水和廢水的殺菌消毒、沉淀凈化多采用化學方法和生化方法，在處理過程中需要添加大量的化學藥劑并產生大量的污泥。如在自來水生產中，大多采用氯氣或次氯酸鈉對水體消毒，再經絮凝沉淀和過濾。廢水處理時，通常加入絮凝劑進行絮凝反應后，進行沉淀或氣浮分離，再經生化處理。雖然這種處理方法可以起到一定的作用，但是都存在運行成本較高、產生污泥量大、存在對環境造成二次污染等不足。此外，隨著工業的發展、人們活動的加劇，對環境的污染日益嚴重，已嚴重威脅到社會的發展和人類的安全。環境污染主要包括廢水污染、土壤污染、大氣污染、噪聲污染和電磁污染等。其中，廢水污染尤其嚴重，已到了非治不可的地步。目前，治理廢水的技術可分為物理處理法、物化處理法和生化處理化三大類。物理處理法主要是采用沉淀、過濾、浮選、蒸發等方法去除較大顆粒的雜質等，其中過濾包括常規過濾、減壓過濾、壓濾、離心過濾、微濾、超濾、納濾和反滲透過濾。物化處理法主要是采用氧化還原、萃取、吸附、離子交換、混凝沉淀、中和、電滲析等方法去除細小懸浮物、膠體和水溶解物質，或者將有毒物質改性成為無毒物質。生化處理法主要是通過生物作用將廢水中膠體的和溶解的有機物質分解破壞而分離去除，主要有厭氧、好氧、兼氧發酵等。

近年來，電化學處理是物化處理技術中發展較為活躍的廢水處理技術，它主要是利用原電池原理或電解原理對廢水進行處理。當前，有各種類型的微電解裝置和電解裝置，已應用于生活廢水、工業有機廢水、電鍍廢水、油田廢水等的處理中。但是，現有的電解裝置在運行過程中暴露出一些問題，一是固定填料微電解處理裝置經過一段時間的運行后，填料易結塊，出現溝流等現象，大大降低處理效果；二是流化床雖然解決了結塊問題，但為確保流化態，填料需要不斷循環，動力消耗較大，并且填料容易流失。現有的電解裝置在運行過程中同樣暴露出一些問題，一是電極消耗大，電極材料污染水體；二是電極的電密度小，過電位高，工作電壓較高，電能應用效率不高，能耗大；三是電解后，固液分離效果不理想，需要進行二次固液分離，流程長。

中國專利CN1283595公開一種催化微電解裝置，由筒體、充填活化了的鑄鐵屑活性炭和催化劑的床層、加料口、卸料口、進出水管、高壓空氣管等所構成。該裝置在處理廢水過程中具有催化、氧化還原、吸附、脫色、絮凝以及微濾等多種功能，可處理多種工業廢水，效果好，裝置的造價和運行費用低，操作方便，安全可靠。

中國專利CN101544415公開一種用于水相有機物分解的膨化床電解裝置及處理工藝。所述一種膨化床電解裝置包括電解槽、設置于電解槽內的陰陽電極和顆粒電極，以及循環水泵和電源，所述電解槽為圓筒狀，所述陰極為圓筒狀不銹鋼網、沿所述電解槽的內壁與電解槽同軸設置，所述陽極為棒狀Ti/SnO₂+Sb₂O₄復合電極、設置在所述電解槽軸心位置，所述顆粒電極為γ-Al₂O₃/SnO₂+Sb₂O₄球形顆粒催化電極、位于所述陰極和陽極之間形成的電解反應區；所述循環水泵通過設置在電解槽頂端和底部的出水管和進水管與電解反應區組成水循環系統。

發明內容

本發明的目的是針對現有的微電解裝置和電解裝置存在的不足，提供一種相鄰兩極工作電壓極低、電流密度大、能耗較小、電效率較高、沒有電極消耗集電解、固液分離和氣液分離功能為一體的納米催化電解絮凝裝置。

本發明設有殼體，在殼體底部設有廢水進水口，所述廢水進水口通過管道與進水管道連接，在殼體內設有浮渣擋板和擋水板，浮渣擋板與殼體內一側構成排水室，浮渣擋板的底部與殼體底部留有間隙，排水室設有排水口，擋水板與殼體內另一側構成排渣室，擋水板頂部與殼體頂部留有間隙，排渣室設排渣口；在殼體頂部靠排渣口一端設有排氫口，在浮渣擋板與擋水板之間設有至少1個電解槽，電解槽的底部固定在殼體內底部，電解槽的頂部敞開并與殼體頂部留有間隙，電解槽內安裝有電極，電極包括陽極和陰極，所述陽極與直流電源的陽極聯接，所述陰極與直流電源的陰極聯接；在電解槽上方的殼體內構成氣液分離室。排污口設置在殼體底部，位于擋水板與其相鄰電解槽之間。

所述殼體可設有內層和外層，內層可采用工程塑料內層，外層可采用鋼板外層。

所述電解槽為圓柱體電解槽、正方體電解槽或長方體電解槽等。