CN202390239U - 曝气可调式三维电极反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种曝气可调式三维电极反应器，包括有：一带有进气口的反应池，用于盛置目标溶液；反应池中置有与直流电源相接的一对阳极和阴极；在一对阳极和阴极的下方依序置有固定的细孔布气板和粗孔布气板；在所述的细孔布气板和粗孔布气板之间夹置一带有孔的布气隔布。其是通过添加布气装置、引入钛基氧化物形稳阳极（DSA）和涂层活性炭作为混合粒子电极对现有的三维电极反应器进行的改进，电解效率高；运行稳定，不会出现结块短路现象。

Description

曝气可调式三维电极反应器

技术领域

本实用新型涉及一种电化学高级氧化反应装置，尤其涉及一种三维电极反应器。

背景技术

随着人们生活质量的提高，对于环境的要求也越来越高，而在污水处理过程中往往存在一些很难处理的成分，电化学高级氧化技术在对难降解废水处理方面有其独特的优势：电化学氧化过程对难降解有机物的去除主要是通过电解过程中产生的具有强氧化性的活性基团（羟基自由基、活性氧、活性氯等）进行降解的去除，因此过程中无需外加任何试剂，不产生二次污染，是一种绿色的处理方法。而电化学反应器在电化学处理中的作用也是至关重要的，目前对于三维电极反应器的研究存在着一些不足：

1.曝气系统的针对性不强。曝气在三维电极反应中的作用有很多：保持床体流动；为电极反应提供氧气﹑传质等。对于不同的电极反应过程需要在不同的位置进行曝气，现有的装置无法满足要求；

   2.电极效率低下。在以往研究的三维电极反应器中电极板多用石墨或者钛网，这些电极材料在电解过程主要起到单纯导电作用，在电极催化方面效果较差；

3.粒子电极多采用活性炭等导电性较强的材料，这样在运行中容易出现反应器短路现象。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种曝气可调式三维电极反应器，其可以克服现有三维电极反应器在曝气系统和电极效率方面等的缺陷，使其功能上得到改善。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

一种曝气可调式三维电极反应器，包括有：一带有进气口的反应池，用于盛置目标溶液；反应池中置有与直流电源相接的一对阳极和阴极；在一对阳极和阴极的下方依序置有固定的细孔布气板和粗孔布气板；在所述的细孔布气板和粗孔布气板之间夹置一带有孔的布气隔布。

所述的曝气可调式三维电极反应器中，在布气隔布上开的孔的位置与期望曝气的位置相对应。所述的布气隔布面积尺寸大于细孔布气板，用细孔布气板将布气隔布压紧在粗孔布气板上。

所述的曝气可调式三维电极反应器的阳极采用钛基氧化物形稳阳极。

所述的曝气可调式三维电极反应器中，在反应池中还散布有若干量的粒子电极，这些粒子电极是活性炭颗粒和经过醋酸纤维素涂层的活性炭颗粒的混合颗粒。

本实用新型曝气可调式三维电极反应器是通过添加布气装置、引入钛基氧化物形稳阳极（DSA）和涂层活性炭作为混合粒子电极对现有的三维电极反应器进行的改进。

本实用新型的优点是：

1. 结构简单紧凑，机械性能好；

2. 改变曝气位置方便。通过更换隔布来改变曝气位置，隔布的材质要求很低，常用的塑料袋裁剪之后即可作为隔布使用，而且操作简单方便，成本低廉；

3. 电解效率高。钛基氧化物形稳阳极具有很高的电化学催化性能，结合三维电极反应器自身的优势，使得在有机物降解处理方面更加有效；

4. 运行稳定，不会出现结块短路现象。涂层活性炭与纯活性炭的比重基本相同，在实际运行过程中长时间处于流动状态，不会存在分层现象。因为涂层活性炭与纯活性炭的混合使用，即使粒子电极所占比例较大也不会出现短路现象。

附图说明

图1为本实用新型曝气可调式三维电极反应器结构示意图。

图2为本实用新型细孔布气板示意图。

图3为本实用新型可调式布气隔布（带有与曝气位置对应的孔）示意图。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

具体实施方式

本实用新型为电化学水处理装置，是利用三维电极方法对污水进行处理。

参见图1，本实用新型曝气可调式三维电极反应器装置的主体部分为反应池1，它是用有机玻璃制成的长方行槽体。进气口6为硬质塑料管，用防水胶固定在反应池1的一侧。粗孔布气板5也是用防水胶固定在反应池1下方合适位置。布气隔布4大小比细孔布气板3适当大一点，用细孔布气板3将布气隔布4压紧在粗孔布气板5上，形成可调的曝气点。钛基氧化物形稳阳极2和不锈钢阴极7用铁夹夹固在反应池1上，添加适量的粒子电极8，加入适量的目标溶液，开启曝气系统，接通直流电源9开始反应。

在布气隔布4上开孔401，开孔的位置与期望曝气的位置相对应。可以是开一个孔，亦可是一组孔，视曝气位置的个数及具体位置而定。

在反应池中散布有若干量的粒子电极，这些粒子电极是活性炭颗粒和经过醋酸纤维素涂层的活性炭颗粒混合着使用。

本实用新型曝气可调式三维电极反应器通过在可拆卸的细孔布气板和固定的粗孔布气板之间加入一层廉价易得且容易加工的普通塑料材质的隔布（可用常用的塑料袋裁剪得到）进行曝气位置的控制。当需要进行改变曝气位置时，只需换一块在期望曝气位置开口的隔布即可。钛基氧化物形稳阳极在电化学反应中不单纯起到导电的作用更具有很强的电化学催化性能，能够有效产生羟基自由基、活性氧、活性氯等强氧化性的中间体，有利于目标有机物的氧化分解。粒子电极的组成为活性炭颗粒和经过醋酸纤维素涂层的活性炭混合而成，涂层活性炭绝缘性能较好，与纯活性炭混合在运行过程中可以防止反应器短路。

下例是利用本实用新型对模拟印染废水处理结果的一具体实施例。

例：目标溶液为自来水配制的25mg/L亚甲基蓝溶液，阳极材料选用自制钛基氧化物形稳阳极，阴极材料选用不锈钢，有效电极面积为0.91cm²，电极间距18cm，粒子电极选用镀膜活性炭和未镀膜活性炭按1:1混合而成。在条件为15V电压、3g/LNaCl、120g活性炭时反应2h，可将1000ml浓度为25mg/L的亚甲基蓝完全去除。

上述各实施例可在不脱离本实用新型的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含应视为例示性，而非用以限制本实用新型申请专利的保护范围。

Claims (4)

1.一种曝气可调式三维电极反应器，包括有：一带有进气口的反应池，用于盛置目标溶液；反应池中置有与直流电源相接的一对阳极和阴极；在一对阳极和阴极的下方依序置有固定的细孔布气板和粗孔布气板；其特征在于：在所述的细孔布气板和粗孔布气板之间夹置一带有孔的布气隔布。

2.根据权利要求1所述的曝气可调式三维电极反应器，其特征在于：所述在布气隔布上开的孔的位置与期望曝气的位置相对应。

3.根据权利要求1所述的曝气可调式三维电极反应器，其特征在于：所述的阳极采用钛基氧化物形稳阳极。

4.根据权利要求1所述的曝气可调式三维电极反应器，其特征在于：所述的布气隔布面积尺寸大于细孔布气板，用细孔布气板将布气隔布压紧在粗孔布气板上。

Images