[發(fā)明專利]活性炭纖維電極的無(wú)隔膜成對(duì)直接電氧化電還原反應(yīng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110078600.6
• 申請(qǐng)日: 2011-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102219287A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊衛(wèi)身
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建工程學(xué)院
• 主分類號(hào): C02F1/461
• 分類號(hào): C02F1/461
• 代理公司: 福州市鼓樓區(qū)京華專利事務(wù)所(普通合伙) 35212
• 代理人: 翁素華

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種染料工業(yè)廢水和印染廢水處理器，尤其涉及一種活性炭纖維電極的無(wú)隔膜成對(duì)直接電氧化電還原反應(yīng)器。

【背景技術(shù)】

我國(guó)是染料生產(chǎn)和應(yīng)用(包括紡織印染)大國(guó)，現(xiàn)生產(chǎn)的染料約五百種以上，各大類別的染料都有生產(chǎn)，年產(chǎn)量達(dá)4萬(wàn)噸，占世界總產(chǎn)量的45％。每生產(chǎn)1噸染料，將有2％的產(chǎn)品隨廢水流失。印染廢水是紡織工業(yè)污染的重要來(lái)源，染色過(guò)程中約有10％的染料因未上染而隨廢水流失，我國(guó)紡織印染行業(yè)廢水排放量約300～400×106m3/d。含染料廢水的脫色處理一直是一個(gè)長(zhǎng)期困擾學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的難題。電化學(xué)法是一種環(huán)境友好的、清潔的水處理技術(shù)，具有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。電化學(xué)脫色是一個(gè)有競(jìng)爭(zhēng)力的發(fā)展方向，活性炭纖維也是一種有應(yīng)用前景的新型三維電極材料。

傳統(tǒng)的廢水治理，是在隔膜槽中利用陽(yáng)極電生成ClO-與陰極電生成H₂O₂兩種氧化劑的成對(duì)電氧化法降解甲醛、苯酚廢水。中科院生態(tài)環(huán)境中心王愛(ài)民等采用上述成對(duì)電氧化技術(shù)降解偶氮染料酸性紅B，取得了很好的效果。在活性炭纖維(ACF)電極處理含染料廢水的研究方面，國(guó)內(nèi)外主要是上海交通大學(xué)賈金平、中科院生態(tài)環(huán)境中心王子健、北京科技大學(xué)林海幾個(gè)課題組有報(bào)道，他們是以ACF+Fe為復(fù)合陽(yáng)極并采用無(wú)隔膜電解槽，其主要通過(guò)電絮凝作用實(shí)現(xiàn)廢水的治理。現(xiàn)有技術(shù)和方法沒(méi)有真正發(fā)揮ACF電極本身的獨(dú)特作用，只利用了單一工作電極(陽(yáng)極或陰極)對(duì)染料進(jìn)行降解(氧化或還原)處理，輔助電極并未直接發(fā)揮脫色作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于提供一種活性炭纖維電極的無(wú)隔膜成對(duì)直接電氧化電還原反應(yīng)器，解決了染料工業(yè)廢水和印染廢水的高效低耗脫色處理問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種活性炭纖維電極的無(wú)隔膜成對(duì)直接電氧化電還原反應(yīng)器，包括一第一絕緣板，所述第一絕緣板內(nèi)側(cè)依次經(jīng)由螺栓固定連接有第一電極墊片、第一活性炭纖維端電極、第一電極室、活性炭纖維共電極、第二電極室、第二活性炭纖維端電極、第二電極墊片、第二絕緣板；所述的第一電極室與第二電極室兩側(cè)均設(shè)置有密封圈；其中所述活性炭纖維共電極包括帶有電極極耳的第一不銹鋼饋電電極以及面積小于該不銹鋼饋電電極的第一、第二活性炭纖維電極，所述第一不銹鋼饋電電極的周邊設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)螺孔，所述的第一、第二活性炭纖維電極分別設(shè)于第一不銹鋼饋電電極的兩側(cè)；所述第一活性炭纖維端電極包括帶有電極極耳的第二不銹鋼饋電電極以及面積小于該不銹鋼饋電電極的第三活性炭纖維電極，所述第二不銹鋼饋電電極的周邊設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)螺孔，所述第三活性炭纖維電極設(shè)于第二不銹鋼饋電電極的右側(cè)；所述第二活性炭纖維端電極包括帶有電極極耳的第三不銹鋼饋電電極以及面積小于該不銹鋼饋電電極的第四活性炭纖維電極，所述第三不銹鋼饋電電極的周邊設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)螺孔，所述第四活性炭纖維電極設(shè)于第三不銹鋼饋電電極的左側(cè)；所述的第一電極室與第二電極室的上部均設(shè)有出水管且其下部設(shè)有進(jìn)水管；所述的第一電極室與第二電極室的周邊設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)螺孔且其中間是為性炭纖維電極提供電解反應(yīng)區(qū)的沖孔；所述第一活性炭纖維端電極右側(cè)的第三活性炭纖維電極與所述活性炭纖維共電極的第一活性炭纖維電極密封安裝于所述第一電極室反應(yīng)區(qū)的第一沖孔中；所述第二活性炭纖維端電極左側(cè)的第四活性炭纖維電極與所述活性炭纖維共電極的第二活性炭纖維電極密封安裝于所述第二電極室反應(yīng)區(qū)的第二沖孔中。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明將第一活性炭纖維端電極右側(cè)的第三活性炭纖維電極與活性炭纖維共電極左側(cè)的第一活性炭纖維電極密封安裝于所述第一電極室反應(yīng)區(qū)的第一沖孔中，將第二活性炭纖維端電極左側(cè)的第四活性炭纖維電極與活性炭纖維共電極右側(cè)的第二活性炭纖維電極密封安裝于所述第二電極室反應(yīng)區(qū)的第二沖孔中，使其活性炭纖維電極在無(wú)隔膜的情況下成對(duì)直接進(jìn)行電氧化和電還原作用來(lái)電解脫色，提高電流效率和脫色效率，降低電耗，從而解決染料工業(yè)廢水和印染廢水的高效低耗脫色處理問(wèn)題。

【附圖說(shuō)明】

圖1為本發(fā)明反應(yīng)器的示意圖。

圖2A為本發(fā)明第一電極室的正視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2B為本發(fā)明第一電極室的左視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3A為本發(fā)明活性炭纖維共電極的正視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3B為本發(fā)明活性炭纖維共電極的左視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4A為本發(fā)明第一活性炭纖維端電極的正視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4B為本發(fā)明第一活性炭纖維端電極的左視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5A為本發(fā)明第二活性炭纖維端電極的正視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5B為本發(fā)明第二活性炭纖維端電極的右視結(jié)構(gòu)示意圖。