[發(fā)明專利]去除污染物的電過濾式裝置及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910675696.0
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN110436575A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設計）人: 王燦;陳敏
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/467;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李素蘭

本發(fā)明公開了去除污染物的電過濾式裝置及系統(tǒng)，本發(fā)明將多孔電催化陽極、三維顆粒電極、多孔電催化陰極三部分結合在一起，電過濾式裝置單元由帶密封圈的螺紋進料蓋、多孔陽極、導電填料、絕緣填料、有機玻璃電解室、多孔陰極、帶密封圈的螺紋出料蓋組成。此外，電濾式系統(tǒng)包括在上述裝置單元上組合成的裝置。該裝置單元及系統(tǒng)具有操作簡單、能耗低、處理效果好等優(yōu)點，可以廣泛應用于工業(yè)廢水處理、水中微生物消毒滅活、有機廢氣處理、空氣氣溶膠處理等環(huán)境治理領域。

技術領域

本發(fā)明涉及電催化、分離凈化、廢水廢氣處理、殺菌消毒系統(tǒng)，尤其涉及一種電過濾式的裝置單元及系統(tǒng)。

背景技術

對于難生化降解的工業(yè)廢水而言，電催化氧化技術是一種很有潛力的處理手段。電催化氧化技術通過電流作用下，可在電極表面上產生大量活性物質，對氧化降解水中有機污染物而言，具備反應條件溫和、降解高效、無需投加藥劑、操作簡單等獨特優(yōu)點。此外，專利公開號CN107162123A公開了基于泡沫銅負載納米線的電極材料，能通過強電場直接作用(尖端放電)及生成的活性氧化物質，達到高效滅活微生物的效果，而且相比傳統(tǒng)的紫外消毒、氯消毒、臭氧消毒更加安全(消毒副產物更少)，然而基于納米線的多孔電極材料一般極不穩(wěn)定、壽命很短，難以進一步推廣使用。

目前，金屬氧化物涂層電極是電催化領域中最為廣泛使用的電極材料之一，已被廣泛應用于各類電化學工業(yè)中，但是現(xiàn)階段主流應用的電化學反應裝置普遍存在著傳質性能差、能耗高、氧化效率低等制約因素(CN108390070A，CN207748892U，CN108325350A)，一般只能通過強化水流紊動來改變流態(tài)，難以從根本上提高污染物分子的傳質效率，從而限制了其工業(yè)推廣前景。另一方面，近年來已有一些專利(CN108585123A，CN106995229A，CN107840441A)公開了基于多孔鈦材料的電化學過濾反應裝置的開發(fā)，但受限于現(xiàn)有工藝合成的泡沫鈦基材厚度，裝置效率無法進一步得到提升，且應用領域只能適用于高鹽度污水該類特種廢水，無法拓寬對VOCs廢氣及生物氣溶膠等大氣污染領域的應用。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的在于克服己有技術的不足，提供一種去除污染物的電過濾裝置，將多孔電催化陽極、三維顆粒電極、多孔電催化陰極三部分結合在一起，提供一種高效電過濾的反應裝置單元及系統(tǒng)，不僅可以改善流體的傳質效率和電流效率，還可以進一步提高降解效率，節(jié)省能耗，從而適用對有機廢氣、有機廢水、生物氣溶膠等多類環(huán)境污染物的治理。

本發(fā)明所采用的技術方案是：

去除污染物的電過濾式裝置，包括一個有機玻璃電解室，所述的有機玻璃電解室為一個環(huán)形柱體，在所述的環(huán)形柱體內壁中間圓周方向上設置有環(huán)形定位凸臺，所述的環(huán)形定位凸臺上開有導線通道，在定位凸臺上下兩側的環(huán)形柱體內壁上均設置有螺紋形成上螺紋孔和下螺紋孔，在所述的定位凸臺頂面上支撐設置有負載金屬氧化物的多孔陽極，所述的多孔陽極的邊緣通過一個下部與所述的上螺紋孔螺紋配合的螺紋進料蓋壓緊設置在定位凸臺頂面上，所述多孔陽極通過穿過導線通道的正極導線與外接電源正極相連；多孔陰極通過一個上部與所述的下螺紋孔螺紋配合的螺紋出料蓋壓緊設置在定位凸臺底面上，所述多孔陰極通過穿過導線通道的負極導線與外接電源負極相連，所述的螺紋進料蓋與有機玻璃電解室的頂壁之間以及螺紋出料蓋與有機玻璃電解室底壁之間設置有密封圈，在所述的螺紋進料蓋中間從上至下依次開有進料口和進料通道，在所述的螺紋出料蓋中間從上至下依次開有出料通道和出料口，在所述的環(huán)形定位凸臺的中間孔內填充有導電填料顆粒和絕緣填料顆粒。

電過濾式系統(tǒng)，包括并聯(lián)設置的兩段電過濾式裝置每段電過濾裝置采用兩個電過濾式裝置串聯(lián)連接，兩個串聯(lián)設置的電過濾式裝置中上部的電過濾式裝置的出料口連接下部的電過濾式裝置的進料口，下部的電過濾式裝置的出料口與出料槽通過第二路管線相連相連通；所述的出料槽的排放口與裝有排放閥的排放管線相連，所述的出料槽的送料口通過裝有第二增壓泵的第三路管線與進料槽底部的回料口連通；所述的進料槽的一個上部出口通過第一路管線依次連接第一增壓泵、流量調節(jié)閥、壓力表、第一流量計以及并聯(lián)設置的兩段電過濾式裝置中上部的電過濾式裝置的進料口。