CN105905991A - 高效自控卧式旋极电催化氧化除污装置 - Google Patents

Abstract

高效自控卧式旋极电催化氧化除污装置，包括筒体、筒体两端均设置有端盖密封，筒体中心设置有中心旋转轴，中心旋转轴上套设有电极组，中心旋转轴两端穿出两端端盖，一端连接尾端轴座，另一端连接驱动装置，所述筒体卧式放置，电极组包括若干片平行间隔套接于中心旋转轴上的电极片，电板片由牺牲阳极片和阴极片组成，阳极片与阴极片交替排布，牺牲阳极片与阴极片为等径的圆盘片，阴极片中心孔套于中心旋转轴上并与之接触固定连接，牺牲阳极片围绕圆心在边缘设置有若干个凸块，凸块上开设有连接孔，每块牺牲阳极片的凸块相互对应，凸块连接孔内穿接有阳极通电轴，阳极通电轴两端与筒体两端端盖连接，牺牲阳极片中心孔套于中心旋转轴上。

Description

高效自控卧式旋极电催化氧化除污装置

技术领域

本发明涉及污水电絮凝处理领域，尤其涉及电催化除污设备。

背景技术

水可能被来自包括日常生活、市政、工业和农业源的各种来源的有机和无机物污染。污染物可以是在溶液、胶体中或在悬浮物中。胶体尤其是带负电胶体常常是水污染物的主要形式。

电凝聚是一种处理被各种物质污染的水的电化学方法，其在电凝聚反应器中具有阴极和牺牲阳极。向电极供应电流导致金属阳离子(通常为铁或铝)从牺牲阳极释放，并且在阴极形成氢气。可以形成参与多种工艺的有助于从水中移除污染物的其他化学物质。

已提出使用旋转电极作为一种利用电凝聚改善系统的整治疗效的方法。如参见Syversen等人的美国专利US 6,099,703。旋转阴极有助于确保牺牲电极的平均消耗和防止阴极的活性表面积垢。然而，尽管开发了电凝聚的现有技术，大部分已知的基于电凝聚的废水处理不能成本低廉或者以大规模处理项目的完全商业化。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种结构简单，处理效率高，反应充分，有效防止二次污染的高效自控卧式旋极电催化氧化除污装置。

为实现本发明目的，提供了以下技术方案：高效自控卧式旋极电催化氧化除污装置，包括筒体、相对设置于筒体侧壁中心的进、出水管，筒体两端均设置有端盖密封，筒体中心设置有中心旋转轴，中心旋转轴上套设有电极组，中心旋转轴两端穿出两端端盖，一端连接尾端轴座，另一端连接驱动装置，其特征在于所述筒体卧式放置，电极组包括若干片平行间隔套接于中心旋转轴上的电极片，电板片由牺牲阳极片和阴极片组成，牺牲阳极片与阴极片交替排布，牺牲阳极片与阴极片为等径的圆盘片，阴极片中心孔套于中心旋转轴上并与之接触固定连接，牺牲阳极片围绕圆心在边缘设置有若干个凸块，凸块上开设有连接孔，每块牺牲阳极片的凸块相互对应，凸块连接孔内穿接有阳极通电轴，阳极通电轴两端与筒体两端端盖连接，牺牲阳极片中心孔套于中心旋转轴上，中心孔大于中心旋转轴直径，两者间隔设置。

作为优选，牺牲阳极片中心孔内套设有金属间隔圈，金属间隔圈两端分别与牺牲阳极片两侧相邻的阴极片连接。

作为优选，设置进水管的筒体内壁上设置有布水管，布水管与进水管连接，布水管上均布有布水孔。

作为优选，筒体两端端盖设置有法兰边，法兰边上围绕圆心开设有连接孔，筒体两端设置有绝缘部件，绝缘部件包括套于筒体端部的绝缘套I、绝缘套Ⅱ套于固定螺栓上，绝缘套I与绝缘套Ⅱ边缘配合卡接，固定螺栓上套接有密封垫，固定螺栓穿过筒体两端端盖法兰边上的连接孔，固定连接。

作为优选，阳极通电轴右端加工有外螺纹，左端端面加工有螺纹孔，阳极通电轴右端旋接固定于筒体右端端盖内表面对应开设的螺纹孔内，阳极通电轴左端穿出左端端盖伸入尾端通电轴座。

作为优选，中心旋转轴穿过左右端盖的通孔内均设置有机械密封。

作为优选，筒体内腔填充有催化填料或者活性炭。防止处理介质时存在死区。

作为优选，驱动装置为平行轴斜齿轮减速电机。输出转速一般为：100-150转/min，特定情况下可加大输出转速。

作为优选，布水管为圆管、槽钢或角钢制成的壳体，布水管上开孔大小根据进水水量计算得出，布水管开孔截面积均分为：两端均匀开孔，两端开孔截面积占布水管开孔总截面积的80%，顶端对应两端均匀开孔，顶端开孔截面积占布水管开孔总截面积的20%。

作为优选，牺牲阳极板与阴极板的间距布置为5-15mm，牺牲阳极板和阴极板厚度保证在2-3mm。

本发明有益效果：本发明整体反应过程均在电催化筒体这一密闭空间内部发生，提高效率，满足了充分反映的条件，而整体空间密闭，保证在反映过程中不会产生二次污染；电极组采用旋转的方式运行，提高了反应的速率及充分性，提高了电催化的处理效率，并且旋转的过程中，带动了水流的运行，大大缓解了极板表面结垢的的现象；布水管的设置，保证了反映的稳定性，确保了介质反映时的稳定性；阴阳极片的间距布置为5-15mm，极片厚度保证在2-3mm之间，缩小了占用空间比例，增加了反应面积，调高了处理量；整体结构简单，部件组成均可拆卸，对设备的维护及检修提供了方便；出轴端面均采用了机械密封，使处理介质不会产生泄露现象；筒体空腔处均填充了催化物质，提高了反应的速率和效率，降低了设备整体能耗。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1中阳极组结构示意图。

图3为图1中阳极片示意图。

图4为图1中阴极片示意图。

图5为图1中牺牲阳极片、阴极片与中心旋转轴安装结构图。

具体实施方式

实施例1：高效自控卧式旋极电催化氧化除污装置，包括筒体1、相对设置于筒体1侧壁中心的进、出水管（2、3），进、出管（2、3）上设置有管道加强板4，筒体1两端均设置有端盖5密封，筒体1两端端盖5设置有法兰边，法兰边上围绕圆心开设有连接孔，筒体1两端设置有绝缘部件，绝缘部件包括套于筒体端部的绝缘套I、绝缘套Ⅱ套于固定螺栓6上，绝缘套I与绝缘套Ⅱ边缘配合卡接，固定螺栓6上套接有密封垫6.1，固定螺栓6穿过筒体1两端端盖5法兰边上的连接孔，固定连接。筒体1中心设置有中心旋转轴7，中心旋转轴7端部连接电源负极，中心旋转轴7上套设有电极组，中心旋转轴7两端穿出两端端盖5，一端连接尾端轴座8，另一端连接平行轴斜齿轮减速电机9，所述筒体1卧式放置，电极组包括若干片平行间隔套接于中心旋转轴7上的电极片，电板片由牺牲阳极片10和阴极片11组成，牺牲阳极片10与阴极片11交替排布，牺牲阳极板10与阴极板11的间距布置为5-15mm，牺牲阳极板10和阴极板11厚度保证在2-3mm。牺牲阳极片10与阴极片11为等径的圆盘片，阴极片11中心孔套于中心旋转轴7上并与之接触固定连接，牺牲阳极片10围绕圆心在边缘设置有4个凸块10.1，凸块10.1上开设有连接孔，每块牺牲阳极片10的凸块10.1相互对应，凸块连接孔内均穿接有一根阳极通电轴12，阳极通电轴12右端加工有外螺纹，左端端面加工有螺纹孔，阳极通电轴12右端旋接固定于筒体1右端端盖内表面对应开设的螺纹孔内，阳极通电轴12左端穿出左端端盖伸入尾端通电轴座13，牺牲阳极片10中心孔套于中心旋转轴7上，中心孔大于中心旋转轴7直径，两者间隔设置。设置进水管2的筒体1内壁上设置有布水管14，布水管14与进水管2连接，布水管14上均布有布水孔14.1。中心旋转轴7穿过左右端盖的通孔内均设置有机械密封。牺牲阳极片10中心孔内套设有金属间隔圈15，金属间隔圈15两端分别与牺牲阳极片10两侧相邻的阴极片11连接。将阴极片11之间的距离通过金属间隔圈15限定，并通过金属间隔圈15增加阴极片11间的导电效率，金属间隔圈15套接于中心旋转轴7上，但外径小于牺牲阳极片10中心孔，金属间隔圈15与牺牲阳极片10中心孔内壁间隔不接触设置。阴极片11上开设有通孔11.1，通孔内设置有塑料旋钮16。

实施例2：参照实施例1，布水管14为圆管、槽钢或角钢制成的壳体，布水管14上开孔大小根据进水水量计算得出，布水管14开孔截面积均分为：两端均匀开孔，两端开孔截面积占布水管开孔总截面积的80%，顶端对应两端均匀开孔，顶端开孔截面积占布水管开孔总截面积的20%。

实施例3：参照实施例1或2，筒体1内腔填充有催化填料或者活性炭17，活性碳为活性碳海绵。

实施例4：参照实施例1~3之一，筒体1可采用各种外形（如：矩形体、圆形体、菱形体等），筒体1材质可采用各种耐酸碱塑料材质或使用金属筒体内部防腐制作，对应不同种类的污水及不同水量，采用不同材质和容积。

实施例5：参照实施例1~4之一，右端盖中心安装有过渡法兰19，过渡法兰19与右端盖螺栓固接，过渡法兰19上设置有与减速机底座对应的安装孔，中心旋转轴7右端轴头穿过过渡法兰19中心孔与减速机连接，便于安装减速机及定位机械密封18，使减速机更好的平稳运行，同时让机械密封18能起到很好的密封作用。机械密封可为市场上多种通用的方式。

实施例6：参照实施例1~5之一，尾端通电轴座13中心设置有连接孔，紧固螺栓端部穿过连接孔与阳极通电轴12左端的螺纹孔旋接，通过阳极通电轴12左端的螺纹孔以及右端的外螺纹调节尺寸，以满足装配需求。

Claims (10)

1.高效自控卧式旋极电催化氧化除污装置，包括筒体、相对设置于筒体侧壁中心的进、出水管，筒体两端均设置有端盖密封，筒体中心设置有中心旋转轴，中心旋转轴上套设有电极组，中心旋转轴两端穿出两端端盖，一端连接尾端轴座，另一端连接驱动装置，其特征在于所述筒体卧式放置，电极组包括若干片平行间隔套接于中心旋转轴上的电极片，电板片由牺牲阳极片和阴极片组成，牺牲阳极片与阴极片交替排布，牺牲阳极片与阴极片为等径的圆盘片，阴极片中心孔套于中心旋转轴上并与之接触固定连接，牺牲阳极片围绕圆心在边缘设置有若干个凸块，凸块上开设有连接孔，每块牺牲阳极片的凸块相互对应，凸块连接孔内穿接有阳极通电轴，阳极通电轴两端与筒体两端端盖连接，牺牲阳极片中心孔套于中心旋转轴上，中心孔大于中心旋转轴直径，两者间隔设置。

2.根据权利要求1所述的高效自控卧式旋极电催化氧化除污装置，其特征在于牺牲阳极片中心孔内套设有金属间隔圈，金属间隔圈两端分别与牺牲阳极片两侧相邻的阴极片连接。

3.根据权利要求1所述的高效自控卧式旋极电催化氧化除污装置，其特征在于设置进水管的筒体内壁上设置有布水管，布水管与进水管连接，布水管上均布有布水孔。

4.根据权利要求1所述的高效自控卧式旋极电催化氧化除污装置，其特征在于筒体两端端盖设置有法兰边，法兰边上围绕圆心开设有连接孔，筒体两端设置有绝缘部件，绝缘部件包括套于筒体端部的绝缘套I、绝缘套Ⅱ套于固定螺栓上，绝缘套I与绝缘套Ⅱ边缘配合卡接，固定螺栓上套接有密封垫，固定螺栓穿过筒体两端端盖法兰边上的连接孔，固定连接。

5.根据权利要求1所述的高效自控卧式旋极电催化氧化除污装置，其特征在于阳极通电轴右端加工有外螺纹，左端端面加工有螺纹孔，阳极通电轴右端旋接固定于筒体右端端盖内表面对应开设的螺纹孔内，阳极通电轴左端穿出左端端盖伸入尾端通电轴座。

6.根据权利要求1所述的高效自控卧式旋极电催化氧化除污装置，其特征在于中心旋转轴穿过左右端盖的通孔内均设置有机械密封。

7.根据权利要求1所述的高效自控卧式旋极电催化氧化除污装置，其特征在于筒体内腔填充有催化填料或者活性炭。

8.根据权利要求1所述的高效自控卧式旋极电催化氧化除污装置，其特征在于驱动装置为平行轴斜齿轮减速电机。

9.根据权利要求1所述的高效自控卧式旋极电催化氧化除污装置，其特征在于布水管为圆管、槽钢或角钢制成的壳体，布水管上开孔大小根据进水水量计算得出，布水管开孔截面积均分为：两端均匀开孔，两端开孔截面积占布水管开孔总截面积的80%，顶端对应两端均匀开孔，顶端开孔截面积占布水管开孔总截面积的20%。

10.根据权利要求1所述的高效自控卧式旋极电催化氧化除污装置，其特征在于牺牲阳极板与阴极板的间距布置为5-15mm，牺牲阳极板和阴极板厚度保证在2-3mm。