CN116789287A - 一种高浓度有机化工废水电催化反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种高浓度有机化工废水电催化反应器，包括反应罐，反应罐上方固定安装有安装板，两个电极板设置在安装板上，电极转换装置固定安装在安装板上，检测装置设置在安装板上，检测装置包括固定板，固定板通过弹簧固定安装在安装板下方，电极板与固定板固定连接，安装板上固定安装有检测板，检测板上设有一号开关，一号开关位于固定板下方。本发明通过安装检测装置，在电极板电催化过程中结垢而导致电极板重量增加从而带动检测装置启动而切换电极板正负极，解决了电极板切换次数过多导致电极板寿命降低及电极板上污垢清理不及时而影响电极板电催化效率的问题。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种高浓度有机化工废水电催化反应器。
背景技术
电催化反应器是基于电化学技术原理的一种处理高浓度、难降解、有毒有机污染物的专用设备。电催化反应器主要用于高浓度有机废水有机物降解处理和有机毒物的分解处理。
在污水电催化过程中，电极板负电极产生絮凝物而沾附在电极板上，从而影响污水的电催化效率，人们为了解决电极板结垢问题，通常运用两种方法，一种是通过人工清理，处理起来较为麻烦，另一种是通过定时切换电极板电极，切换电极时，电极板的电压在短时间内产生较大的变化，多次的切换电极板电极会导致电极板上的电压温度频繁变化，进而加速了氧化涂层的脱落，从而减少电极板的使用寿命，电极切换不及时会影响污水电催化效率，所以，合理的切换电极能在不影响污水电催化效率情况下延长电极板的使用寿命。
为此，提出一种高浓度有机化工废水电催化反应器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高浓度有机化工废水电催化反应器，通过在安装板上设置检测装置，能在不影响电催化效率情况下合理切换电极，减少电极板电极切换次数，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高浓度有机化工废水电催化反应器，包括：
反应罐，所述反应罐上方固定安装有安装板，所述反应罐上设有进水口与出水口，所述进水口设有进水阀，所述出水口设有出水阀；
电极板，两个所述电极板设置在安装板上；
电极转换装置，所述电极转换装置固定安装在安装板上；
还包括：
检测装置，所述检测装置设置在安装板上；
控制器，所述控制器固定安装在安装板上，所述控制器均与电极转换装置、进水阀、出水阀电性连接。
优选的，所述检测装置包括固定板，所述固定板通过弹簧固定安装在安装板下方，所述电极板与固定板固定连接，所述安装板上固定安装有检测板，所述检测板上设有一号开关，所述一号开关位于固定板下方，所述一号开关与电极转换装置电性连接。
优选的，所述安装板上对称固定安装有两个导向杆，两个所述导向杆均与固定板滑动连接。
优选的，所述反应罐内壁上铰接有连接杆，所述连接杆远离反应罐的一端固定安装有浮球，所述连接杆位于反应罐的一端上设有挤压块，所述反应罐上设有二号开关，所述二号开关与控制器电性连接，所述出水阀与进水阀电性连接。
优选的，所述安装板与反应罐共同转动安装有搅拌轴，所述搅拌轴上固定安装有搅拌架，所述搅拌架上设有多个搅拌桨，所述搅拌轴有由驱动电机驱动，所述驱动电机固定安装在安装板上。
优选的，所述安装板下方固定安装有供气泵，所述安装板上设有供气管，所述供气管与供气泵气管连接。
优选的，所述搅拌轴上固定安装有叶片装置。
优选的，所述反应罐上方开设有出渣口，所述反应罐位于出渣口对应位置出固定安装有刮板，所述刮板远离反应罐的一端与搅拌轴转动连接。
优选的，所述固定板上固定安装有吹气管，所述吹气管与供气泵管道连接。
优选的，两个所述电极板四周设有格栅网，所述格栅网固定安装在安装板上。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明通过安装检测装置，在电极板电催化过程中结垢而导致电极板重量增加从而带动检测装置启动而切换电极板正负极，解决了电极板切换次数过多导致电极板寿命降低及电极板上污垢清理不及时而影响电极板电催化效率的问题。
2、本发明通过设置供气泵为污水供气，提高污水中溶气量，在污水中产生较多的气泡，从而吸附电催化产生的絮凝物形成浮沫漂浮在水面上，解决了电催化产生的絮凝物沉淀到反应罐底下不便于收集的问题。
3、本发明通过在电极板四周设置格栅网，由于污水中含有较大颗粒杂质，较大颗粒杂质在进入到电极板之间时，会导致电极板短路而损坏电极板，解决了，较大颗粒杂质在进入到电极板之间时，会导致电极板短路而损坏电极板的问题。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体结构示意图；
图3为本发明图2中A处剖视图；
图4为本发明图2中B处局部放大图；
图5为本发明图3中C处局部放大图；
图6为本发明图2中D处局部放大图；
图7为本发明图3中E处局部放大图。
图中：1、反应罐；2、安装板；3、电极板；4、电极转换装置；5、固定板；6、弹簧；7、检测板；8、一号开关；9、驱动电机；10、搅拌轴；11、搅拌架；12、搅拌桨；13、供气泵；14、供气管；15、控制器；16、进水阀；17、叶片装置；18、连接杆；19、浮球；20、挤压块；21、二号开关；22、吹气管；23、格栅网；24、刮板；25、出渣口；26、出水阀；27、导向杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1至图7，本发明提供一种高浓度有机化工废水电催化反应器，技术方案如下：
一种高浓度有机化工废水电催化反应器，包括：
反应罐1，所述反应罐1上方固定安装有安装板2，所述反应罐1上设有进水口与出水口，所述进水口设有进水阀16，所述出水口设有出水阀26；
电极板3，两个所述电极板3设置在安装板2上；
电极转换装置4，所述电极转换装置4固定安装在安装板2上；
还包括：
检测装置，所述检测装置设置在安装板2上；
控制器15，所述控制器15固定安装在安装板2上，所述控制器15均与电极转换装置4、进水阀16、出水阀26、检测装置电性连接。
在使用时，通过控制器15控制进水阀16打开使污水从进水口通入反应罐1，随后为电极板3通电，连接正极的电极板3发生氧化反应，可将水中的有害物质进行氧化，连接负极的电极板3发生还原反应，将污水中的有害物质还原，而接负极的电极板3还原反应会产生絮凝物，絮凝物会附着在该电极板3上，影响污水电催化效率，通过电极转换装置4切换电极板3的正负极，接负电的电极板3变为接正电的电极板3后，该电极板3发生氧化表面生成气体，电极板3上生成气体使沾附在电极板3上的絮凝物脱落，但是电极板3切换电极电极板3上的电压在短时间内变化较大，多次的切换电极板3电极会导致电极板3上的氧化涂层脱落，从而减少电极板3的使用寿命，不及时清理会影响污水电催化效率，通过在安装板2上设置检测装置，通过检测装置与控制器15共同控制电极板3切换正负极，能在不影响电催化效率情况下合理切换电极，减少电极板3电极切换次数，延长电极板3使用寿命。
作为本发明的一种实施方式，参照图2，检测装置包括固定板5，固定板5通过弹簧6固定安装在安装板2下方，电极板3与固定板5固定连接，安装板2上固定安装有检测板7，检测板7上设有一号开关8，一号开关8位于固定板5下方，一号开关8与控制器15电性连接。
在使用时，电极板3上发生电解反应，电极板3会结垢，通过切换电极板3的正负极可去除电极板3上的污垢，为增加电极板3使用寿命而合理切换电极板3，通过在安装板2上用弹簧6连接固定板5，固定板5上固定安装电极板3，电极板3结垢重量增加而带动电极板3固定板5下降，固定板5下降会触碰到检测板7上的一号开关8，通过一号开关8与控制器15的电性连接而启动电极转换装置4切换电极板3正负极，这样能有效较少电极板3的电极切换次数，合理的切换电极板3正负极，可减少电极板3切换次数增加电极板3使用寿命，还可避免电极板3污垢清理不及时而影响污水电催化效率。
作为本发明的一种实施方式，参照图3，所述安装板2上对称固定安装有两个导向杆27，两个所述导向杆27均与固定板5滑动连接。
接负极的电极板3会沾附絮凝物增加电极板3重力，从而带动固定板5下降接触一号开关8而启动电极转换装置4切换电极板3的正负极，在工作过程中，由于只有接负极的电极板3才会沾附絮凝物，导致固定板5的重心向接负极的电极板3偏移，而使固定板5发生倾斜，固定板5发生倾斜，会导致固定板5无法及时触碰一号开关8，不能及时启动电极转换装置4切换电极板3正负极清理电极板3上絮凝物，从而影响污水电催化效率，通过在安装上固定安装与固定板5滑动连接的两个导向杆27，能防止电极板3倾斜，避免电极板3不能及时切换清理电极板3上的絮凝物而影响污水电催化效率。
作为本发明的一种实施方式，参照图3，所述反应罐1内壁上铰接有连接杆18，所述连接杆18远离反应罐1的一端固定安装有浮球19，所述连接杆18位于反应罐1的一端上设有挤压块20，所述反应罐1上设有二号开关21，所述二号开关21与控制器15电性连接，所述进水阀16与出水阀26电性连接。
在使用时，固定板5的下降距离与电极板3重量变化、水的浮力有关，为避免水的浮力对固定板5的下降距离造成影响，通过在反应罐1上铰接安装有浮球19的连接杆18，水位到达一定高度后，浮球19会带动连接杆18在与反应罐1铰接处转动，通过连接杆18上挤压块20触碰反应罐1上的二号开关21，通过二号开关21与控制器15电性连接，通过控制器15控制电极转换装置4可以正常运行，当挤压块20离开二号开关21时，通过控制器15控制电极转换装置4失效而无法运行，为保证电极转换装置4能正常运行，在挤压块20离开二号开关21后，通过控制器15控制进水阀16打开通入污水，防止反应罐1水位较低时而导致水的浮力较小，从而导致固定板5下降触碰一号开关8而切换电极，在挤压块20触碰到二号开关21后，通过控制器15控制进水阀16关闭，使反应罐1液面保持一定高度，防止液面过高而导致水的浮力过大影响检测装置的检测，出水阀26打开时液面下降而导致挤压块20脱离二号开关21，导致进水阀16打开排入污水，这样会导致为经过电催化处理的污水直接排出，通过设置进水阀16与出水阀26电性连接，在出水阀26打开时，进水阀16始终关闭，避免经过处理的污水直接排出。
作为本发明的一种实施方式，参照图3，安装板2与反应罐1共同转动安装有搅拌轴10，搅拌轴10上固定安装有搅拌架11，搅拌架11上设有多个搅拌桨12，所述搅拌轴10有由驱动电机9驱动，所述驱动电机9固定安装在安装板2上。
驱动电机9启动，带动搅拌轴10转动，从而带动搅拌架11转动，搅拌架11转动通过搅拌架11上的搅拌桨12使反应罐1中的污水产生一定的水流，这样可增加污水中离子的运动，有效提高污水电电催化效率。
作为本发明的一种实施方式，参照图3，安装板2下方固定安装有供气泵13，安装板2上设有供气管14，供气管14与供气泵13气管连接。
电极板3对污水进行电催化过程中，污水中的重金属离子会在接负极的电极板3上形成絮凝物，产生的絮凝物可进行收集再次利用，通过在安装板2上的供气泵13通过供气管14供气，空气从供气管14上的气孔出来进入到污水当中，能使污水中产生较多的气泡，气泡会吸附絮凝物而漂浮到水面上，这样有利于对絮凝物的收集。
作为本发明的一种实施方式，参照图3，搅拌轴10上固定安装有叶片装置17。
在使用过程中，电极板3上产生的絮凝物会有一部分沉淀到反应罐1底部而无法收集，通过在搅拌轴10上设置叶片装置17，叶片装置17上有多个叶片，搅拌转动，可带动叶片装置17转动，叶片装置17转动使反应罐1底部产生由下向上的水流，通过水流的带动可使反应罐1底部的沉淀物向上运动，能有效防止絮凝物沉淀到反应罐1底部。
作为本发明的一种实施方式，参照图1，反应罐1上方开设有出渣口25，反应罐1位于出渣口25对应位置出固定安装有刮板24，刮板24远离反应罐1的一端与搅拌轴10转动连接。
电极板3电催化产生絮凝物在气泡带动下漂浮到水面上形成浮沫，浮沫在水流带动下会一起移动，通过在反应罐1上设置刮板24，浮沫在移动到刮板24处会进行停止移动而在刮板24上堆积，随后浮沫会逐渐从出渣口25处掉落收集。
作为本发明的一种实施方式，参照图2，固定板5上固定安装有吹气管22，吹气管22与供气泵13管道连接。
在固定板5上设置吹气管22，吹气管22与供气泵13连接，吹气管22吹气可将浮沫吹出出渣口25，防止浮沫在刮板24处堆积。
作为本发明的一种实施方式，参照图3，两个电极板3四周设有格栅网23，格栅网23固定安装在安装板2上。
污水中含有较大颗粒杂质，较大颗粒杂质在进入到电极板3之间时，会导致电极板3短路而损坏电极板3，通过在电极板3四周围上格栅网23，能防止较大颗粒杂质进入到电极板3之间而损坏电极板3。
工作原理：在使用时，通过控制器15控制进水阀16打开使污水从进水口通入反应罐1，随后为电极板3通电，连接正极的电极板3发生氧化反应，可将水中的有害物质进行氧化，连接负极的电极板3发生还原反应，将污水中的有害物质还原，而接负极的电极板3还原反应会产生絮凝物，絮凝物会附着在该电极板3上，影响污水电催化效率，通过电极转换装置4切换电极板3的正负极，接负电的电极板3变为接正电的电极板3后，该电极板3发生氧化表面生成气体，电极板3上生成气体使沾附在电极板3上的絮凝物脱落，但是电极板3切换电极电极板3上的电压在短时间内变化较大，多次的切换电极板3电极会导致电极板3上的氧化涂层脱落，从而减少电极板3的使用寿命，不及时清理会影响污水电催化效率，通过在安装板2上用弹簧6连接固定板5，固定板5上固定安装电极板3，电极板3结垢重量增加而带动电极板3固定板5下降，固定板5下降会触碰到检测板7上的一号开关8，通过一号开关8与控制器15的电性连接而启动电极转换装置4切换电极板3正负极，这样能有效较少电极板3的电极切换次数，接负极的电极3会沾附絮凝物增加电极板3重力，从而带动固定板5下降接触一号开关8而启动电极转换装置4切换电极板3的正负极，在工作过程中，由于只有接负极的电极板3才会沾附絮凝物，导致固定板5的重心向接负极的电极板3偏移，而使固定板5发生倾斜，固定板5发生倾斜，会导致固定板5无法及时触碰一号开关8，不能及时启动电极转换装置4切换电极板3正负极清理电极板3上絮凝物，从而影响污水电催化效率，通过在安装上固定安装与固定板5滑动连接的两个导向杆27，能防止电极板3倾斜，在使用时，安装板2的下降距离与电极板3重量变化、水的浮力有关，为避免水的浮力对安装板2的下降距离造成影响，通过在反应罐1上铰接安装有浮球19的连接杆18，水位到达一定高度后，浮球19会带动连接杆18在与反应罐1铰接处转动，通过连接杆18上挤压块20触碰反应罐1上的二号开关21，通过二号开关21与控制器15电性连接，通过控制器15控制电极转换装置4可以正常运行，当挤压块20离开二号开关21时，通过控制器15控制电极转换装置4失效而无法运行，为保证电极转换装置4能正常运行，在挤压块20离开二号开关21后，通过控制器15控制进水阀16打开通入污水，防止反应罐1水位较低时而导致水的浮力较小，从而导致固定板5下降触碰一号开关8而切换电极，在挤压块20触碰到二号开关21后，通过控制器15控制进水阀16关闭，使反应罐1液面保持一定高度，防止液面过高而导致水的浮力过大影响检测装置的检测，出水阀26打开时液面下降而导致挤压块20脱离二号开关21，导致进水阀16打开排入污水，这样会导致为经过电催化处理的污水直接排除，通过设置进水阀16与出水阀26电性连接，在出水阀26打开时，进水阀16始终关闭，避免为经过处理的污水直接排除，驱动电机9启动，带动搅拌轴10转动，从而带动搅拌架11转动，搅拌架11转动通过搅拌架11上的搅拌桨12使反应罐1中的污水产生一定的水流，这样可增加污水中离子的运动，有效提高污水电电催化效率，电极板3对污水进行电催化过程中，污水中的重金属离子会在接负极的电极板3上形成絮凝物，产生的絮凝物可进行收集再次利用，通过在安装板2上的供气泵13通过供气管14供气，空气从供气管14上的气孔出来进入到污水当中，能使污水中产生较多的气泡，气泡会吸附絮凝物而漂浮到水面上，这样有利于对絮凝物的收集，在使用过程中，电极板3上产生的絮凝物会有一部分沉淀到反应罐1底部而无法收集，通过在搅拌轴10上设置叶片装置17，叶片装置17上有多个叶片，搅拌转动，可带动叶片装置17转动，叶片装置17转动使反应罐1底部产生由下向上的水流，通过水流的带动可使反应罐1底部的沉淀物向上运动，能有效防止絮凝物沉淀到反应罐1底部，电极板3电催化产生絮凝物在气泡带动下漂浮到水面上形成浮沫，浮沫在水流带动下会一起移动，通过在反应罐1上设置刮板24，浮沫在移动到刮板24处会进行停止移动而在刮板24上堆积，随后浮沫会逐渐从出渣口25处掉落收集，在固定板5上设置吹气管22，吹气管22与供气泵13连接，吹气管22吹气可将浮沫吹出出渣口25，防止浮沫在刮板24处堆积，污水中含有较大颗粒杂质，较大颗粒杂质在进入到电极板3之间时，会导致电极板3短路而损坏电极板3，通过在电极板3四周围上格栅网23，能防止较大颗粒杂质进入到电极板3之间而损坏电极板3。
该文中出现的电器元件均通过变压器与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，本发明所提供的产品型号只是为本技术方案依据产品的结构特征进行的使用，其产品会在购买后进行调整与改造，使之更加匹配和符合本发明所属技术方案，其为本技术方案一个最佳应用的技术方案，其产品的型号可以依据其需要的技术参数进行替换和改造，其为本领域所属技术人员所熟知的，因此，本领域所属技术人员可以清楚的通过本发明所提供的技术方案得到对应的使用效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种高浓度有机化工废水电催化反应器，包括：
反应罐(1)，所述反应罐(1)上方固定安装有安装板(2)，所述反应罐(1)上设有进水口与出水口，所述进水口设有进水阀(16)，所述出水口设有出水阀(26)；
电极板(3)，两个所述电极板(3)设置在安装板(2)上；
电极转换装置(4)，所述电极转换装置(4)固定安装在安装板(2)上；
其特征在于，还包括：
检测装置，所述检测装置设置在安装板(2)上；
控制器(15)，所述控制器(15)固定安装在安装板(2)上，所述控制器(15)均与电极转换装置(4)、进水阀(16)、出水阀(26)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种高浓度有机化工废水电催化反应器，其特征在于：所述检测装置包括固定板(5)，所述固定板(5)通过弹簧(6)固定安装在安装板(2)下方，所述电极板(3)与固定板(5)固定连接，所述安装板(2)上固定安装有检测板(7)，所述检测板(7)上设有一号开关(8)，所述一号开关(8)位于固定板(5)下方，所述一号开关(8)与电极转换装置(4)电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种高浓度有机化工废水电催化反应器，其特征在于：所述安装板(2)上对称固定安装有两个导向杆(27)，两个所述导向杆(27)均与固定板(5)滑动连接。
4.根据权利要求3所述的一种高浓度有机化工废水电催化反应器，其特征在于：所述反应罐(1)内壁上铰接有连接杆(18)，所述连接杆(18)远离反应罐(1)的一端固定安装有浮球(19)，所述连接杆(18)位于反应罐(1)的一端上设有挤压块(20)，所述反应罐(1)上设有二号开关(21)，所述二号开关(21)与控制器(15)电性连接，所述出水阀(26)与进水阀(16)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种高浓度有机化工废水电催化反应器，其特征在于：所述安装板(2)与反应罐(1)共同转动安装有搅拌轴(10)，所述搅拌轴(10)上固定安装有搅拌架(11)，所述搅拌架(11)上设有多个搅拌桨(12)，所述搅拌轴(10)有由驱动电机(9)驱动，所述驱动电机(9)固定安装在安装板(2)上。
6.根据权利要求1所述的一种高浓度有机化工废水电催化反应器，其特征在于：所述安装板(2)下方固定安装有供气泵(13)，所述安装板(2)上设有供气管(14)，所述供气管(14)与供气泵(13)气管连接。
7.根据权利要求6所述的一种高浓度有机化工废水电催化反应器，其特征在于：所述搅拌轴(10)上固定安装有叶片装置(17)。
8.根据权利要求1所述的一种高浓度有机化工废水电催化反应器，其特征在于：所述反应罐(1)上方开设有出渣口(25)，所述反应罐(1)位于出渣口(25)对应位置出固定安装有刮板(24)，所述刮板(24)远离反应罐(1)的一端与搅拌轴(10)转动连接。
9.根据权利要求1所述的一种高浓度有机化工废水电催化反应器，其特征在于：所述固定板(5)上固定安装有吹气管(22)，所述吹气管(22)与供气泵(13)管道连接。
10.根据权利要求1所述的一种高浓度有机化工废水电催化反应器，其特征在于：两个所述电极板(3)四周设有格栅网(23)，所述格栅网(23)固定安装在安装板(2)上。
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