[發明專利]一種處理水中有機污染物的電化學反應器與方法

無效

• 申請號: 201210104718.6
• 申請日: 2012-04-11
• 公開（公告）號: CN102603038A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 魏杰;王東田;黃勇;周娟;黃雅;錢雯艷
• 申請（專利權）人: 蘇州科技學院
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種廢水處理裝置，具體涉及一種處理水中有機污染物的電化學反應器與方法。

背景技術

高濃度難降解有機廢水的處理，是目前國內外污水處理界公認的難題，其特點是產生的量雖然不大，但濃度較高，難以生化降解，對環境造成的危害較大。對于這類廢水，目前國內外研究較多的有制藥廢水、紡織/印染廢水、石化/油類廢水、化工廢水、垃圾滲濾液等行業性廢水。“高濃度”、“難降解”兩大特性的疊加，使得此類廢水在處理中，單獨使用生物法或物化法等“常規”方法失去可能。因此開發能夠有效處理高濃度難降解有機廢水技術具有廣闊的應用前景和良好的社會、經濟和環境效益。

目前利用光、聲、電、磁及其它無毒試劑催化氧化技術處理有機廢水，尤其是難生化降解、對人類危害極大的“三致”有機污染物，是當前世界水處理相當活躍的研究領域，電催化氧化技術就是其中的熱點研究領域之一。電催化氧化技術是一種與環境兼容的高效廢水處理技術，特別是在處理難生化降解有機廢水方面得到越來越廣泛的應用。電催化氧化技術為廢水處理提出了新的思路，該方法不需要添加氧化劑，無二次污染，反應條件溫和，兼具氣浮、絮凝、殺菌作用，易于自動化，尤其是對于難生物降解有毒廢水的處理，可能成為新的易于自動化操作、便捷、穩定的廢水處理工藝。

目前電催化氧化技術的優勢和特點仍然沒有在實際應用中得到充分發揮，主要原因在于耗能較高，極板損耗大，設備工作后極板吸污累積增多，沉淀物處理困難。

常規電化學反應器中的極板結構，多是將若干塊正極板焊接在一起，將若干塊負極板焊接在一起組成正負電極群，正、負電極群再與直流電源的正負極相連。如其中一塊極板出現問題，則需換整套極板，局部維修十分困難。而且現行的電極組結構不利于正負極盡量靠近，而且容易導致正負極直接接觸而短路。由于正負極難于盡量靠近而耗能，因此電能消耗大，處理效果不佳。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，而提供一種有利于降低能耗，便于維護，提高廢水處理效率的電化學反應器。

為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：一種處理水中有機污染物的電化學反應器，包括直流電源、電解槽和設置在電解槽內的電極組件，所述電極組件主要由電極架和陰、陽極板構成，所述電極架與電解槽為分體結構，電極架包括絕緣的兩側壁、陰極導電條和陽極導電條，所述陰極導電條和陽極導電條分別固定在兩側壁的內側底部，兩側壁相對的內側上分別設有縱向設置的溝槽，陰、陽極板插設在兩側壁的溝槽間，陰極板和陽極板相間布置，陰極板下端與陰極導電條接觸連接，陽極板下端與陽極導電條接觸連接，陰極導電條與直流電源的負極電連接，陽極導電條與直流電源的正極電連接。

上述技術方案中，陰、陽極導電條的一端分別向上引伸出電解槽以便與直流電源相連接。

進一步的技術方案，所述陰極導電條和陽極導電條上表面分別設有沿導電條長度方向設置的齒形槽，每一所述陰極板底部與陰極導電條上的齒形槽位置相對設有連接凸起，每一所述陽極板底部與陽極導電條上的齒形槽位置相對設有連接凸起。通過凸起與齒形溝槽的配合，安裝時適當加力，保證極板與導電條的接觸良好。

上述技術方案中，所述側板與陰極導電條或陽極導電條底部平齊，每側側板下方連接至少2個支撐腳，使側板和導電條底部與電解槽底面間形成通道。該通道可以使電解過程產生的固體沉淀物沉降到電解槽底部；也可以在所述通道中布置有曝氣管。

上述技術方案中，側板上的溝槽均勻分布，相鄰溝槽的間距在5mm～20mm之間。

一種處理水中有機污染物的電化學反應方法，采用上述電化學反應器進行處理，首先組裝電極組件，將陰、陽極板相間依次插在兩側內壁的溝槽中，分別組成陽極群和陰極群，陰、陽極板靠自身重力與陰極導電條或陽極導電條接觸連接；將組裝好的電極組件放入電解槽中，構成電化學反應器；由泵將待處理廢水泵入電化學反應器內進行電解，直流電源給電化學反應器提供電解電流，電解后的廢水經閥排出。

上述技術方案中，采用低壓電解技術進行電催化氧化反應，陽極板采用形穩陽極，陰極板采用鈦網、鈦板或不銹鋼材料。

優選的技術方案，陽極板采用鈦基二氧化鉛電極、鈦基銥釕電極或鈦基銥鉭電極。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：

1．本發明通過設置電極架和導電條，陰陽極板可依次插在電極架兩側內壁的極板固定槽中，極板固定槽用于定位陰陽極板，保證陰陽極的位置關系，形成穩定的電場區域。相鄰的陰陽極板可充分靠近，電極間距小，容納的電極面積大。所以能耗減少，電催化氧化效果好；