[發明專利]一種內電解水處理裝置及方法

有效

• 申請號: 202111150170.4
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113735229B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 洪忠偉;萬京林;戴陽
• 申請（專利權）人: 南京蘇曼等離子科技有限公司;洪忠偉
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F101/20;C02F101/30;C02F101/32;C02F101/34;C02F101/36
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 陳卓;吳頻梅

本發明涉及一種內電解水處理裝置及方法，屬于污水處理技術領域。本發明以金屬蓋圓心處插入中心電極，中心電極外套絕緣圓套，連接高壓直流電源正極，圓心周圍微孔插入放電針，連接直流高壓負極。針尖端始終位于水面之上，與水面保持空氣絕緣，故直流高壓就可以加上正負極，并且放大兩種介質之間的界面電勢差，利用界面電勢差產生內電解反應(界面反應)，降解有機污染物。具有能耗低，設備工藝簡單，處理費用低的優點。

技術領域

本發明涉及一種內電解水處理裝置及方法，屬于污水處理技術領域。

背景技術

當今世界范圍內，處理污水方案有許多，但都存在各自局限，處理成本低廉的效果欠佳，處理效果明顯的比如濕式氧化，超臨界氧化等，由于高溫高壓原因，處理成本極為高昂，僅限于小范圍應用。

內電解法被廣泛應用到廢水處理工藝中，如石化廢水，電鍍工藝廢水，印染廢水，單晶硅工業生產廢水等。

而現有的內電解技術處理降解污水具有能耗低，設備工藝簡單，處理費用低的優點。但其不足也很明顯，主要是污染物降解率不高，平均30％左右。另外，固定反應床工作一段時間后(通常為半年)，都會出現床層板結現象，輕則污水處理效率降低，重則整個反應器報廢的問題。

發明內容

本發明解決的技術問題是：提出一種內電解水處理裝置能耗小、污染物降解率提高至70％以上，并且成本低，處理每噸污染水的用電量在5度以內，催化劑成本低，還可以配合螺旋攪拌器使用，可以有效解決固定床板結問題。

為了解決上述技術問題，本發明提出的技術方案是：一種內電解水處理反應器，其特征在于:包括反應器本體(1)為絕緣層殼體；反應器本體(1)上設金屬蓋板(2)、下設反應器蓋底(3)；金屬蓋板(2)上設置有氣孔(13)；在金屬蓋板(2)的中心位置設置有一圓形通孔，中心電極(4)連同絕緣圓套穿過圓形通孔直達反應器本體(1)的底部；通過氣孔(13)嵌入放電針，放電針的針尾(6)置于金屬蓋板(2)上；

所述金屬蓋板(2)和中心電極(4)分別與電源的一端相連；所述電源的電壓為500V以上；

反應器本體(1)外部設有進水閥(11)和出水閥(12)，進水閥(11)安裝于反應器本體(1)一側的下端；出水閥(12)安裝于反應器本體(1)另一側的上端。

優選的，反應器內部鋪滿催化劑，所述催化劑為金屬和N型半導體、金屬和P型半導體、N型半導體和P型半導體的任一組合。

優選的，所述金屬為Fe、Ti、Cu、Ni或Sn；所述P型半導體為NiO、CuO或BaTiO₃；所述N型半導體為Fe₂O₃、TiO₂或SnO₂。

優選的，反應器本體(1)為玻璃鋼絕緣層殼體，為圓筒狀，垂直放置，所述反應器高度大于2m，出水閥(12)上設置有濾網(9)可防止顆粒物外排；所述金屬蓋板(2)上通過螺釘(7)與反應器本體(1)連接,反應器蓋底(3)與反應器本體(1)可拆卸連接或鉸接,連接處設有密封圈防止漏水。

優選的，將金屬蓋板(2)替換為螺旋葉片攪拌器，所述螺旋葉片攪拌器頂端設有調速電機(17)，其可帶動螺旋葉片(16)的旋轉，螺旋葉片攪拌器的中上部配有攪拌器蓋板(15)，可通過螺釘(7)與反應器本體(1)固定連接。

為了解決上述技術問題，本發明提出的另一技術方案是：所述的內電解水處理反應器的用于水處理方法，反應器內部鋪滿催化劑，所述催化劑為金屬和N型半導體，以金屬蓋圓心處插入套有絕緣套的中心電極，連接高壓直流電源正極，金屬蓋板(2)連接高壓直流電源負極，圓心周圍微孔插入放電針，連接直流高壓負極；針尖端始終位于水面之上，與水面保持空氣絕緣，故直流高壓就可以加上正負極，并且放大兩種介質為金屬和N型半導體之間的界面電勢差，利用界面電勢差產生內電解反應即界面反應，降解有機污染物；放電針作用在于通過放電連通電源負極，使得電化學反應得以進行；