CN202643383U - 三维电极及具有该三维电极的电解处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种三维电极，其包括网状阳极板和三维阴极板，每一个网状阳极板和三维阴极板为多孔网状结构，网状结构为多边形支架结构。本实用新型还提供一种电解处理装置，其包括安装有上述的三维电极的电解槽、混合槽和循环槽，其中，电解槽、混合槽和循环槽均整合集中在同一平台上，且相互之间通过槽壁隔开。此外，在电解槽和混合槽之间增设有扩散槽，使得流体混合均匀。本实用新型的三维电极为多孔的三维网状结构，其强度好，表面积大、导电性好、透过性高。同时，此电解处理装置将电解槽、混合槽、循环槽集中在同一个平台上，使得整个系统更加集中、提高效率，操作更方便，也降低了管道系统间的复杂连接和潜在风险。

Description

三维电极及具有该三维电极的电解处理装置

技术领域

本实用新型涉及电解工业废水处理及资源回收领域，特别地，涉及一种三维电极。此外，本实用新型还涉及一种包括上述三维电极的电解处理装置。 

背景技术

工业废水是当前环境污染的重要源头之一，各国对工业废水的处理以及资源的回收利用十分重视。目前，对重金属离子含量在15克/升以下工业废液的比较先进的处理工艺是强化电积法。在强化电积法的工艺中，用到的电极为平板电极，如金属材质的铜板平板电极、不锈钢平板电极以及钛平板电极等，然而，此种电积的表面积不大、导电性和透过性不高，从而导致电解的效率偏低。 

同时，该类工艺的电解处理装置大多由独立的混合槽、循环槽、电解槽等设备通过管道和阀门连接而成。在实际的工程中，由于箱罐和管道设备较多，布置复杂，导致占地面积较大，操作难度大，维护不便，从而使得设备成本和维护成本较高；此外，能处理的废液浓度范围偏窄，尤其是当废液中的金属离子含量降低到1克/升以下时，其电流效率将大幅下降，平板电极上生成物在极板上分布不均匀，回收的金属品质和产量低；另外，设备安全性和可靠性不高，容易发生极板断裂等事故。 

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种三维电极及具有该三维电极的新型的电解处理装置，以解决现有的平板电极及具有该平板电极的电解处理装置的技术问题。 

为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种三维电极，包括网状阳极板和三维阴极板，其特征在于，每一个网状阳极板和三维阴极板为多孔网状结构，网状结构为多边形支架结构。 

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种电解处理装置，其包括安装有上述的三维电极的电解槽、混合槽和循环槽，其特征在于，电解槽、混合槽和循环槽均整合集中在同一平台上，且相互之间通过槽壁隔开。 

进一步地，电解槽包括相对设置的第一槽壁和第二槽壁，第一槽壁上安装有平行设置的若干网状阳极板，第二槽壁上安装有平行设置的若干三维阴极板，网状阳极板和三维阴极板相互平行交错排列，且网状阳极板和三维阴极板的自由端相互重叠。 

进一步地，第一槽壁上设有若干安装槽，若干网状阳极板安装于第一槽壁的安装槽内，第二槽壁上设有若干安装槽，若干三维阴极板安装于第二槽壁的安装槽内，第一槽壁的安装 槽和第二槽壁的安装槽的位置交错排列，且数量相同。 

进一步地，在电解槽与混合槽的槽壁上开设若干扩散孔，电解槽通过扩散孔与混合槽连通。 

进一步地，混合槽为截面为椭圆形的桶状结构，在混合槽内设有与其不同心的截面为圆形的桶状结构的搅拌桶，搅拌桶的下端部沿周向设有若干圆孔，混合槽与搅拌桶通过圆孔连通。 

进一步地，在电解槽和混合槽之间增设有扩散槽，在混合槽的槽壁的上端部设有混合溢流口，扩散槽一侧端通过混合溢流口与混合槽连通，另一侧端通过扩散孔与电解槽连通。 

进一步地，扩散槽靠近混合槽的一侧端面较窄，靠近电解槽的另一侧端面较宽。 

进一步地，在电解槽与循环槽的槽壁上端部开设循环溢流口，电解槽通过循环溢流口与循环槽连通。 

进一步地，电解处理装置还包括管路系统、安装于管路系统上的循环泵、电解槽排空阀、混合槽排空阀、循环出口阀、回流阀和排放阀，电解槽、混合槽、循环槽分别通过电解槽排空阀、混合槽排空阀、循环出口阀与管路系统连通，电解槽排空阀、混合槽排空阀、循环出口阀、回流阀相互并联后与排放阀和循环泵串联。 

本实用新型具有以下有益效果：三维电极采用多孔的三维网状结构，且有强度好，表面积大、导电性好、透过性高的特点。同时，具有该三维电极的电解处理装置将电解槽、混合槽、循环槽集中在同一个平台上，使得整个系统更加集中，有效节省空间、提高效率，使用和操作更方便，也能有效降低管道系统间的复杂连接和潜在风险。 

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。 

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中： 

图1是本实用新型优选实施例的电解处理装置的主视示意图；以及 

图2是本实用新型优选实施例的图1的俯视示意图。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。 

参见图1，本实用新型的电解处理装置包括电解槽1、混合槽2、循环槽3，三者整合集中在同一平台上，相互之间用槽壁隔开。 

参见图1和图2，电解槽1内安装有若干三维电极，三维电极包括网状阳极板4和三维阴极板5。本实用新型涉及的三维电极为多孔的三维网状结构，该网状结构为多边形支架结构，该支架结构沿横向或纵向的形式规则或者不规则的展开搭建形成三维结构。电解槽1包括相对设置的第一槽壁13和第二槽壁14，第一槽壁13上平行地设置有若干网状阳极板4的安装槽，第二槽壁14上平行地设置有若干三维阴极板5的安装槽。该若干网状阳极板4的安装槽和该若干三维阴极板5的安装槽的位置交错排列，且数量相同。网状阳极板4通过三维阳极板4的安装槽固定在第一槽壁13上，三维阴极板5通过三维阴极板5的安装槽固定在第二槽壁14上，这样，网状阳极板4和三维阴极板5分别交错排列，且网状阳极板4和三维阴极板5的自由端平行间隔的重叠排列。 

电解槽1与混合槽2通过槽壁隔开，沿此槽壁至上而下开设若干扩散孔10，电解槽1通过扩散孔10与混合槽2连通。 

混合槽2为截面为椭圆形的桶状结构，在混合槽2内设有与其不同心的截面为圆形的桶状结构的搅拌桶21，搅拌桶21的下端部沿周向设有若干圆孔20，混合槽2与搅拌桶21通过圆孔20连通。搅拌桶21内设有搅拌机210。优选地，为了混合液在混合槽2出口处速度更一致，分布更均匀，在电解槽1和混合槽2之间还增设有扩散槽12。同时，在混合槽2槽壁的上端部设有混合溢流口120，扩散槽12一侧端通过混合溢流口120与混合槽2连通，另一侧端通过扩散孔10与电解槽1连通。 

电解槽1与循环槽3也通过槽壁隔开，此槽壁的上端部设有循环溢流口30。 

再次参见图1，本实用新型的电解处理装置还包括管路系统（图未示出）、安装于管路系统上的循环泵7和多个阀门。其中，电解槽1、混合槽2、循环槽3分别通过电解槽排空阀61、混合槽排空阀62、循环出口阀63与管路系统连通，且电解槽排空阀61、混合槽排空阀62安装于对应槽体的底部，循环出口阀63安装于循环槽3的下端部。搅拌桶21的上端部通过回流阀64与管路系统连通。此外，阀门还包括利于混合液向外排空的排放阀65，其中，电解槽排空阀61、混合槽排空阀62、循环出口阀63、回流阀64相互并联后与排放阀65和循环泵7串联。 

本实用新型的电解处理装置电解时，开启循环出口阀63、回流阀64，关闭电解槽排空阀61、混合槽排空阀62、排放阀65。循环槽3内的旧混合液通过循环泵7、管路系统和阀门的控制送入搅拌桶21上部，并同时向搅拌桶21内加入新废液。由循环槽3流入的旧混合液和新加入的新废液由搅拌机210初步搅拌混合后，通过圆孔20和混合溢流口120进入扩散槽12，扩散槽12一端与混合槽2连接，另一端与电解槽1连接。扩散槽12靠混合槽2的一侧端面较窄，靠电解槽1的另一侧端面较宽，混合液由混合槽2向电解槽1流动时，流道面积逐步增大，流体间的压力逐步减小，动能充分释放，流动速度也逐步减小，混合更加充分。混合液通过扩散孔10，并通过调整扩散孔10的数量和分布，使进入电解槽1内的液体流量更加均匀和稳定。经过上述流道，使得新废液和循环废液进入电解槽1时得到有效混合，形成了均匀、稳定、缓慢的流体，有利于电解。电解后的液体通过循环溢流口30进入循环槽3，经管道系统回流至搅拌桶21内，形成回路，循环电解。 

电解完成后，关闭回流阀64，开启排放阀65，同时通过选择性地开启或关闭电解槽排空 阀61、混合槽排空阀62、循环出口阀63，再经循环泵7将电解槽1、混合槽2、循环槽3内的液体选择性的排走。 

本实用新型的三维电极采用多孔的三维网状结构，且有强度好，表面积大、导电性好、透过性高的特点。同时，具有该三维电极的电解处理装置将电解槽1、混合槽2、循环槽3集中在同一个平台上，使得整个系统更加集中，有效节省空间、提高效率，使用和操作更方便，也能有效降低管道系统间的复杂连接和潜在风险。 

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种三维电极，包括网状阳极板（4）和三维阴极板（5），其特征在于，每一个所述网状阳极板（4）和三维阴极板（5）为多孔网状结构，所述网状结构为多边形支架结构。

2.一种电解处理装置，包括设置有上述权利要求1的所述三维电极的电解槽（1）、混合槽（2）和循环槽（3），其特征在于，所述电解槽（1）、混合槽（2）和循环槽（3）均整合集中在同一平台上，且相互之间通过槽壁隔开。

3.根据权利要求2所述的电解处理装置，其特征在于，所述电解槽（1）包括相对设置的第一槽壁（13）和第二槽壁（14），所述第一槽壁（13）上安装有平行设置的若干所述网状阳极板（4），第二槽壁（14）上安装有平行设置的若干所述三维阴极板（5），所述网状阳极板（4）和所述三维阴极板（5）相互平行交错排列，且所述网状阳极板（4）和所述三维阴极板（5）的自由端相互重叠。

4.根据权利要求3所述的电解处理装置，其特征在于，所述第一槽壁（13）上设有若干安装槽，若干所述网状阳极板（4）安装于所述第一槽壁（13）的安装槽内，所述第二槽壁（14）上设有若干安装槽，若干所述三维阴极板（5）安装于所述第二槽壁（14）的安装槽内，所述第一槽壁（13）的安装槽和所述第二槽壁（14）的安装槽的位置交错排列，且数量相同。

5.根据权利要求2或4所述的电解处理装置，其特征在于，在所述电解槽（1）与所述混合槽（2）的槽壁上开设若干扩散孔（10），所述电解槽（1）通过所述扩散孔（10）与所述混合槽（2）连通。

6.根据权利要求5所述的电解处理装置，其特征在于，所述混合槽（2）为截面为椭圆形的桶状结构，在所述混合槽（2）内设有与其不同心的截面为圆形的桶状结构的搅拌桶（21），所述搅拌桶（21）的下端部沿周向设有若干圆孔（20），所述混合槽（2）与所述搅拌桶21）通过所述圆孔（20）连通。

7.根据权利要求6所述的电解处理装置，其特征在于，在所述电解槽（1）和所述混合槽（2）之间增设有扩散槽（12），在所述混合槽（2）的槽壁的上端部设有混合溢流口（120），所述扩散槽（12）一侧端通过所述混合溢流口（120）与所述混合槽（2）连通，另一侧端通过所述扩散孔（10）与所述电解槽（1）连通。

8.根据权利要求7所述的电解处理装置，其特征在于，所述扩散槽（12）靠近所述混合槽（2）的一侧端面较窄，靠近所述电解槽（1）的另一侧端面较宽。

9.根据权利要求2或8所述的电解处理装置，其特征在于，在所述电解槽（1）与所述循环槽（3）的槽壁上端部开设循环溢流口（30），所述电解槽（1）通过所述循环溢流口（30）与所述循环槽（3）连通。

10.根据权利要求9所述的电解处理装置，其特征在于，所述电解处理装置还包括管路系统、安装于所述管路系统上的循环泵（7）、电解槽排空阀（61）、混合槽排空阀（62）、循环 出口阀（63）、回流阀（64）和排放阀（65），所述电解槽（1）、所述混合槽（2）、所述循环槽（3）分别通过所述电解槽排空阀（61）、所述混合槽排空阀（62）、所述循环出口阀（63）与所述管路系统连通，所述电解槽排空阀（61）、混合槽排空阀（62）、循环出口阀（63）、回流阀（64）相互并联后与所述排放阀（65）和所述循环泵（7）串联。 

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