CN105836848A - 高效自控电催化除污设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高效自控电催化除污设备，它包括筒形壳体，所述筒形壳体一端设有连接面，另一端设有安装口，在所述安装口处设有匹配的活动连接盖，在所述筒形壳体内中部设有中心主轴，在所述中心主轴上设有槽口，在所述槽口上设有极板安装座，在所述极板安装座上设有阳极极板，在紧靠所述连接面处内侧的中心主轴上设有陶瓷轴瓦，在所述筒形壳体内部紧靠壳体内壁设有环形PE支撑件，在所述直角形连接件和Z字形连接件连接处插接设有阴极极板，在所述安装口处的筒形壳体内设有消耗阳极。本发明除污效果好，结构安排合理，安装拆卸方便，高效自控，使用范围广。

Description

高效自控电催化除污设备

技术领域

本发明涉及一种除污设备，具体涉及一种电催化除污设备。

背景技术

目前，电催化反应装置主要应用在城镇生活污水、海洋平台生活污水、市政污水、印染废水、化工废水、造纸废水、冶金废水、石油开采水等污水的处理单元。其工作原理是，污水通过与装置中的阳极板以及阴极板接触，在电流的作用下污水中的污染物质发生氧化还原反应，从而降低水体中COD、BOD、氨氮、总氮以及部分高价金属离子。

现有的电催化反应装置存在处理效果不理想，结构设计不合理，安装拆卸不便，使用寿命短等问题，不符合实际使用要求。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种除污效果好，结构安排合理，安装拆卸方便，高效自控，使用范围广的电催化除污设备。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的高效自控电催化除污设备，它包括筒形壳体，所述筒形壳体一端设有连接面，另一端设有安装口，在所述安装口处设有匹配的活动连接盖，在所述筒形壳体内中部设有中心主轴，在所述中心主轴上设有槽口，在所述槽口上设有极板安装座，在所述极板安装座上设有阳极极板，在紧靠所述连接面处内侧的中心主轴上设有陶瓷轴瓦，在所述筒形壳体内部紧靠壳体内壁设有环形PE支撑件，所述环形PE支撑件为分段式结构，在所述环形PE支撑件内设有玻璃钢拼接件，所述玻璃钢拼接件由直角形连接件和Z字形连接件配合组成，在所述直角形连接件和Z字形连接件连接处插接设有阴极极板，在所述Z字形连接件上设有外接通道，在所述外接通道对应的筒形壳体上部设有排气口/溢流口，在所述外接通道对应的筒形壳体下部设有排污口，在所述安装口处的筒形壳体内设有消耗阳极，在所述筒形壳体外部的中心主轴端部设有驱动装置，在所述活动连接盖上部设有进水口，在所述连接面下部设有出水口，在所述消耗阳极中部对应的活动连接盖上设有消耗阳极调节旋钮，在靠近所述消耗阳极的阳极极板上设有尼龙隔层。

在所述相邻的阳极极板之间设有阴极极板。

所述相邻的阳极极板和阴极极板之间的间距相同。

所述阴极极板为不锈钢极板，其厚度为1-10mm，优选2-4mm。

所述阳极极板为Ti金属纳米涂层极板，其厚度为1.5-5mm，优选1.5-3mm。

所述消耗阳极为厚度为30cm的铁电极或铝电极。

在所述消耗阳极与邻近的阳极极板之间的间距设在5-10mm之间。

在所述驱动装置与活动连接盖之间的中心主轴外部设有主轴套，在所述主轴套一端设有连接法兰。

在所述进水口、出水口、排气口/溢流口和排污口处设有控制阀。

本发明中污水在阳极极板与环形PE支撑件之间的间隙、相邻极板之间的间隙、阴极极板与极板安装座之间的间隙内流通。

本发明主要由四部分组成：

1、电极部分：

分别为不锈钢材质阴极，Ti等贵金属纳米涂层阳极，以及消耗性阳极。其中第一组Ti阳极与消耗性阳极之间要添加尼龙隔层，以防消耗性阳极与Ti电极接触发生短路。Ti阳极板主体为环形，内圆直径与主轴直径相吻合，通过螺栓与主轴连接，在主轴上方设置槽口，用于主轴带动电极不打滑，第一个Ti阳极要用内加筋板加固。不锈钢阴极板主体为环形，内径大于主轴直径，之间间隙用于水流通过，极板的另一端插入极板的环形拼接件中。消耗性阳极要确保表面平行度，厚度为30cm均匀铁电极或者铝电极。消耗性电极与Ti阳极应保持5-10mm间距以防发生短路。由于污水混合不能完全均匀，所以要定期清理消耗性阳极表面，可以通过打磨抛光等方式以保持表面平整。消耗性阳极要固定牢固不受运输影响定位。依靠消耗阳极调节旋钮来调节消耗性阳极在罐体内的位置。极板的规格分为Φ300,Φ600,Φ800,Φ1000,Φ1200,Φ1400,Φ1800等。极板的间距在1-10mm左右范围内活动可调，极板边缘距离中心主轴和玻璃钢外壳间距为10-20mm，针对不同的水质可采用不同的间距来达到最优的处理效果。

2、外部结构主体部分：

主要包括玻璃钢拼接件、固定环形PE支撑件、支撑脚架、陶瓷轴瓦、固定螺栓等。拼接件主体采用透明玻璃钢材质，可以清晰的看到水质水流的变化情况，拼接后的主体外面用PE环形支撑件固定。拼接件的靠消耗性阳极部分应确保最低长度与消耗性阳极厚度相等，对于消耗性阳极来说起到一个定位的作用。环形拼接件的外部要开统一的槽口，用来安装拼接时定位。拼接件还要在统一位置开设孔洞，用来安装排气管/排污管。主轴的出水口一端与罐体连接部分要用陶瓷轴瓦密封严格，轴要左右固定。

3、管路系统：

主要包括：进水管，排水管，排气口/溢流口，排污口。排气口主要设在罐体的上部，主要用于电解产生气体的排放，还可以用来判断进水时水位液面的高度，当发生溢流时说明罐体已经充满污水。排污口主要设在罐体的下部，主要用于电解产生污泥的定期清理。

4、驱动装置：

驱动装置可以采用调速减速机来调节不同的转速，驱动装置与罐体之间用主轴连接，暴露在罐体外部的主轴用法兰固定。

本发明的具体运作流程是：电催化机采用左端进水右端出水，进水前要细格栅过滤，进水水泵前段要添置0.5mm孔径滤网以保证进水悬浮物粒径不能太大。Ti阳极与主轴连接，在减速机的带动下旋转，污水产生涡流与紊流，从而使污水混合更加均匀，变相增加了反应的比表面积。对于不同的污水可以采用不同材质的阳极以达到最好的处理效果。污水进过电催化反应，其中的污染物质如大分子有机物发生断链，开环变成小分子有机物，有机污染物的化学性质发生改变从而达到降解的目的，进而提高污水的可生化性以备后续工艺配套。电解过程中产生的氢气、氧气产生的氧化还原作用也可以降解一部分COD，通过加酸碱调节PH还可以降解一部分重金属离子的毒性。电催化反应后的污水与电解产生的气体通过出水口排入澄清器中。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明结构设计合理，各部件紧密配合连接，整体运行平稳可靠，所述Ti阳极板通过极板安装座分段安装，所述不锈钢阴极板通过玻璃钢拼接件分段安装，安装拆卸方便，在消耗阳极和邻近的Ti阳极中间设有尼龙隔层，能有效防止两极之间发生短路，并且该尼龙隔层可以起到搅拌混流作用，依靠调节旋钮调节消耗阳极在罐体内的位置，操作简单方便，采用不同规格的极板以及极板的间距在1-10mm左右范围内活动可调，极板边缘距离中心主轴和玻璃钢外壳间距为10-20mm，针对不同的水质可采用不同的间距来达到最优的处理效果，应用范围广，采用陶瓷轴瓦，密封效果好，采用旋转的中心主轴带动阳极极板旋转，与普通静置电极相比，效率要增加6-8倍，并且旋转能起到混流，均匀处理，提高效率的作用，本装置除污效果好，自动控制运行，使用寿命长，符合实际使用要求。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1和图2所示，本发明所述的高效自控电催化除污设备，它包括筒形壳体1，所述筒形壳体1一端设有连接面2，另一端设有安装口3，在所述安装口3处设有匹配的活动连接盖4，在所述筒形壳体1内中部设有中心主轴5，在所述中心主轴5上设有槽口6，在所述槽口6上设有极板安装座7，在所述极板安装座7上设有阳极极板8，在紧靠所述连接面2处内侧的中心主轴5上设有陶瓷轴瓦9，在所述筒形壳体1内部紧靠壳体内壁设有环形PE支撑件10，所述环形PE支撑件10为分段式结构，在所述环形PE支撑件10内设有玻璃钢拼接件11，所述玻璃钢拼接件11由直角形连接件12和Z字形连接件13配合组成，在所述直角形连接件12和Z字形连接件13连接处插接设有阴极极板14，在所述Z字形连接件13上设有外接通道15，在所述外接通道15对应的筒形壳体1上部设有排气口/溢流口16，在所述外接通道15对应的筒形壳体1下部设有排污口17，在所述安装口3处的筒形壳体1内设有消耗阳极18，在所述筒形壳体1外部的中心主轴5端部设有驱动装置19，在所述活动连接盖4上部设有进水口20，在所述连接面2下部设有出水口21，在所述消耗阳极18中部对应的活动连接盖4上设有消耗阳极调节旋钮22，在靠近所述消耗阳极18的阳极极板8上设有尼龙隔层23；在所述相邻的阳极极板8之间设有阴极极板14；所述相邻的阳极极板8和阴极极板14之间的间距相同；所述阴极极板14为不锈钢极板，其厚度为1-10mm；所述阳极极板8为Ti金属纳米涂层极板，其厚度为1.5-5mm；所述消耗阳极18为厚度为30cm的铁电极或铝电极；在所述消耗阳极18与邻近的阳极极板8之间的间距设在1-10mm之间；在所述驱动装置19与活动连接盖4之间的中心主轴5外部设有主轴套24，在所述主轴套24一端设有连接法兰25；在所述进水口20、出水口21、排气口/溢流口16和排污口17处设有控制阀26；所述极板安装座7也是分段式结构，在每个极板安装座7上设有一个Ti阳极极板。本发明结构设计合理，各部件紧密配合连接，整体运行平稳可靠，所述Ti阳极板通过极板安装座分段安装，所述不锈钢阴极板通过玻璃钢拼接件分段安装，安装拆卸方便，在消耗阳极和邻近的Ti阳极中间设有尼龙隔层，能有效防止两极之间发生短路，并且该尼龙隔层可以起到搅拌混流作用，依靠调节旋钮调节消耗阳极在罐体内的位置，操作简单方便，采用不同规格的极板以及极板的间距在1-10mm左右范围内活动可调，极板边缘距离中心主轴和玻璃钢外壳间距为10-20mm，针对不同的水质可采用不同的间距来达到最优的处理效果，应用范围广，采用陶瓷轴瓦，密封效果好，采用旋转的中心主轴带动阳极极板旋转，与普通静置电极相比，效率要增加6-8倍，并且旋转能起到混流，均匀处理，提高效率的作用，本装置除污效果好，自动控制运行，使用寿命长，符合实际使用要求。

本发明提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (9)

1.高效自控电催化除污设备，其特征在于：它包括筒形壳体(1)，所述筒形壳体(1)一端设有连接面(2)，另一端设有安装口(3)，在所述安装口(3)处设有匹配的活动连接盖(4)，在所述筒形壳体(1)内中部设有中心主轴(5)，在所述中心主轴(5)上设有槽口(6)，在所述槽口(6)上设有极板安装座(7)，在所述极板安装座(7)上设有阳极极板(8)，在紧靠所述连接面(2)处内侧的中心主轴(5)上设有陶瓷轴瓦(9)，在所述筒形壳体(1)内部紧靠壳体内壁设有环形PE支撑件(10)，所述环形PE支撑件(10)为分段式结构，在所述环形PE支撑件(10)内设有玻璃钢拼接件(11)，所述玻璃钢拼接件(11)由直角形连接件(12)和Z字形连接件(13)配合组成，在所述直角形连接件(12)和Z字形连接件(13)连接处插接设有阴极极板(14)，在所述Z字形连接件(13)上设有外接通道(15)，在所述外接通道(15)对应的筒形壳体(1)上部设有排气口/溢流口(16)，在所述外接通道(15)对应的筒形壳体(1)下部设有排污口(17)，在所述安装口(3)处的筒形壳体(1)内设有消耗阳极(18)，在所述筒形壳体(1)外部的中心主轴(5)端部设有驱动装置(19)，在所述活动连接盖(4)上部设有进水口(20)，在所述连接面(2)下部设有出水口(21)，在所述消耗阳极(18)中部对应的活动连接盖(4)上设有消耗阳极调节旋钮(22)，在靠近所述消耗阳极(18)的阳极极板(8)上设有尼龙隔层(23)。

2.根据权利要求1所述的高效自控电催化除污设备，其特征在于：在所述相邻的阳极极板(8)之间设有阴极极板(14)。

3.根据权利要求1所述的高效自控电催化除污设备，其特征在于：所述相邻的阳极极板(8)和阴极极板(14)之间的间距相同。

4.根据权利要求1所述的高效自控电催化除污设备，其特征在于：所述阴极极板(14)为不锈钢极板，其厚度为1-10mm。

5.根据权利要求1所述的高效自控电催化除污设备，其特征在于：所述阳极极板(8)为Ti金属纳米涂层极板，其厚度为1.5-5mm。

6.根据权利要求1所述的高效自控电催化除污设备，其特征在于：所述消耗阳极(18)为厚度为30cm的铁电极或铝电极。

7.根据权利要求1所述的高效自控电催化除污设备，其特征在于：在所述消耗阳极(18)与邻近的阳极极板(8)之间的间距设在5-10mm之间。

8.根据权利要求1所述的高效自控电催化除污设备，其特征在于：在所述驱动装置(19)与活动连接盖(4)之间的中心主轴(5)外部设有主轴套(24)，在所述主轴套(24)一端设有连接法兰(25)。

9.根据权利要求1所述的高效自控电催化除污设备，其特征在于：在所述进水口(20)、出水口(21)、排气口/溢流口(16)和排污口(17)处设有控制阀(26)。