[實用新型]一種用于廢水治理的多段異相三維電化學反應裝置

有效

• 申請號: 201721200764.0
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN207861965U
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 李秀艷;徐娟
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/74;C02F1/78
• 代理公司: 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

本實用新型公開了一種用于廢水治理的多段異相三維電化學反應裝置，該裝置為多段串聯體系，每段包括被中間隔板分隔的至少兩個反應室和一個布氣排渣室，反應室內設置有垂直平行排列的電極板，電極板交替為正極和負極，并聯連接至外置電源上。電極板之間填充負載催化劑的粒子電極。布氣排渣室內設置曝氣板、管或盤，通過氣體管道連接外置的氣體發生器，向反應器內提供氧化氣體。布氣排渣室下端設有排空口，定期進行泥渣清理及污水的排空。各反應室之間通過下端的布氣排渣室實現水相的連通，各段反應器之間通過溢流口實現水相的聯通。本實用新型結構簡約并一體化，便于操作、維護和自動化控制，污水處理效率高、無需投加化學藥劑、產泥量少。

技術領域

本實用新型屬于污水處理技術領域，涉及一種多段異相三維電化學反應裝置。

背景技術

目前國內大量高濃度和難降解工業廢水的治理問題成為環境領域亟待解決的重大課題，這些工業廢水有機物濃度高，可生化性差，成分復雜，含有生物致毒物質，傳統的物化和生化處理方法具有較大的局限性。

三維電化學技術是一種新型的高級氧化技術，是在傳統的二維電化學反應器中填充粒子電極構成，具有處理效率高，水力停留時間短，占地面積少，廢渣少，廣譜適應性等優點，具有廣闊的應用前景，成為目前國內外污染控制領域的研究熱點之一。三維電化學的作用機理包括直接作用和間接作用。直接作用是在電極表面進行的電化學氧化和還原反應，電極表面既包括陰陽主電極表面，也包括所有粒子電極表面。眾多的粒子電極極大增大了溶液與電極的接觸面積，縮短了傳質距離，提高了電流效率和污染物降解效果。

間接作用是指電場中引發的自由基鏈式反應，經過曝氣溶解的氧氣、陽極及粒子電極陽極端產生的氧氣，在陰極和粒子電極陰極端還原生成氧化性極強的雙氧水和羥基自由基，同時又在體系內電磁場及氧化還原電子對催化劑的作用下，產生大量氧化性極強的自由基，HO₂^-·，O·,H·,O₂^-·, O₃^-·等。這些自由基與廢水中有機物反應，生成不穩定的有機物自由基R·等,從而引發大量的自由基鏈式反應，從而將有機污染物逐步徹底氧化分解為CO₂和H₂O。

目前三維電化學技術的實際工程應用還很少，設備投資高，運行費用高，沒有成熟的設備和工藝。大規模運用三維電化學技術還需要在反應裝置結構、粒子電極材料性質、催化劑種類性質、運行工藝條件等方面開展大量的基礎研究工作和工程實踐。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術的不足而提供的一種結構簡約、操作簡單、易于維護和自動化控制，處理效率高、無需投加任何化學藥劑、產泥量少、效率高的多段異相三維電化學反應裝置。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種用于廢水治理的多段異相三維電化學反應裝置，特點是該裝置包括：本體、外置電源及外置氣體發生器，所述本體前端設置進水口，末端設置出水口，其內至少設置二段反應器，各段反應器相串聯并通過溢流口實現鄰段反應器之間水相的聯通，其中：

每段反應器被中間隔板分隔為至少兩個反應室，并通過下端的布氣排渣室實現反應室間水相的聯通；每個反應室至少設置兩塊垂直平行排列的電極板，各反應室電極板正極和負極交替設置，并聯連接外置電源；電極板之間填充粒子電極，粒子電極置于帶有篩孔的填料筐中或堆置于反應室底部的孔板上；布氣排渣室內設有曝氣板、管或盤，通過氣體管道連接外置氣體發生器，每段反應器下端設有排空口。

所述電極板為摻硼金剛石薄膜極板（BDD）、鈦基過渡金屬氧化物涂層電極（DSA）、不銹鋼極板、石墨極板或合金極板中的一種。優選的，陽極采用摻硼金剛石薄膜電極（BDD）、鈦基過渡金屬氧化物涂層電極（DSA）中的一種；陰極采用不銹鋼電極、石墨電極中的一種。