CN207511885U - 一种旋转电极式电催化氧化反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转电极式电催化氧化反应器，可用于难降解的有机废水处理，其结构主要包括阴极壳体，阳极反应组，动力装置，电源，进、出水系统。本实用新型直接以不锈钢壳体作为阴极，通过电极接线柱与电源负极相连；反应器中心设有转轴，阳极板插接在转轴上，通过电刷与电源正极相连；转轴通过其上端的绝缘转动轴承与直流电机相连，转轴旋转带动阳极板旋转；阴极壳体顶部边缘设有出水堰，在出水堰外侧设有出水导流槽，导流槽外侧设有出水口；壳体靠底部外侧设有进水口和清洗水出口，壳体底部设有排渣口。本实用新型采用旋转式电极，可实现均匀布水，提高传质效率、缩短水利停留时间，简化反应器设计的同时，显著提高反应器的处理效果。

Description

一种旋转电极式电催化氧化反应器

技术领域

本实用新型涉及一种水处理设备，尤其是一种旋转电极式电催化氧化反应器。

背景技术

电催化氧化技术是一种高效清洁的新型废水处理技术，许多国内外学者将其运用于难降解的有机废水处理。电催化氧化是利用具有催化性能的金属氧化物电极，通过电化学过程产生具有强氧化能力的羟基自由基(·OH)或其它自由基和基团攻击溶液中的有机污染物，使得其分解矿化。由于该法具有处理效率高、环境适应性强、操作简单、无需添加化学药剂、无二次污染、反应条件温和、可控性好、易实现自动化控制等优点，近年来在水处理领域引起广泛关注。

电催化氧化反应器作为实现电催化氧化反应的主体设备，其形状、电极布设方式、所用电极材料、进出水位置等诸多因素决定了面体比、传质效率以及电流效率，是利用电催化氧化技术处理有机废水的关键。现有电催化氧化反应器所采用的电极通常为固定式平板电极，即阴、阳平板电极依次交错，固定于反应槽中。例如，公告号为CN107089706A的发明专利，公开了“一种电催化氧化反应器”，采用了典型的固定式平板电极，尽管该反应器采用梳齿固定扣的特殊设计，便于阴阳极拆卸，解决了电极板清洗的难题，然而此种电极布设方式却存在布水不均、废水短流、传质效果差、能耗大等缺陷，影响反应器的处理效率。鉴于此，设计一种布水均匀、传质效率高、电流效率高、结构简单的电催化氧化反应器已成为目前的实际需要。

实用新型内容

为了克服现有技术中电催化氧化反应过程中废水易在反应装置内形成短流、布水不均、水力停留时间长、传质效率低而导致处理效果不佳、电流效率低等缺陷，本实用新型提供一种旋转电极式电催化氧化反应器，通过网状阳极板的可控旋转，实现均匀布水、提高传质效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种旋转电极式电催化氧化反应器，主要包括阴极壳体，阳极反应组(含阳极板、转轴)，动力装置，电源，进、出水系统，其技术特征在于，直接以不锈钢壳体作为阴极，通过电极接线柱与电源负极相连；反应器中心设有转轴，多块阳极板插接在转轴上，组成阳极反应组，阳极反应组通过转轴上端的电刷与电源正极相连，另外，转轴通过其上端的绝缘转动轴承与动力装置直流电机相连，为阳极板旋转提供驱动力，转轴通过其下端绝缘底座固定在反应器壳体上；阴极壳体顶部边缘设有出水堰，在出水堰外侧设有出水导流槽，导流槽外侧设有出水口；壳体靠底部外侧设有进水口和洗水出口，壳体底部设有排渣口。废水由下端进水口进入反应器，经过电催化氧化处理后汇入到导流槽，最后从出水口排出。

上述旋转电极式电催化氧化反应器，所述的阴极壳体呈圆筒状，其材质为不锈钢；所述阳极板呈网状，其材质为钛-钌铱-二氧化铅，其一侧长边开孔，利用紧固件可与转轴固定。阴极和阳极间距为10mm～30mm。

上述旋转电极式电催化氧化反应器，所述的转轴材质为可导电的钛合金，其外表面焊有连接槽，用于插接阳极板，直流电机通过转轴带动阳极板旋转。

上述旋转电极式电催化氧化反应器，所述的电源采用低压高流的直流稳压电源，电压 0～10V、电流0～500A，其正极与电刷接线柱连接，负极与不锈钢接线柱相连接。

本实用新型的有益效果如下：

(1)采用旋转式网状阳极板，反应器内布水均匀，有效避免了短流、死水的现象；同时，阳极旋转使得电极表面湍流增加，强化污染物的传质过程，加快电极表面更新，避免电催化氧化过程析气副反应产生的气体附着在电极表面而使电极有效面积减少的缺陷，进而提高处理效率；另外，网状极板有效增加了电极的比表面积。

(2)阳极材质为钛-钌铱-二氧化铅，该阳极使用寿命长，并且析氧电位高，相比其他电极，可以有效减少析氧副反应，提高电流效率高。

(3)阳极板插接在钛合金转轴上的特殊设计，便于阳极板的清洗、更换。

(4)直接以不锈钢圆筒壳体作为阴极，简化反应器整体构造。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型反应器主体俯视图；

图3为网状阳极板结构示意图。

图中1.阴极壳体，2.阴极接线柱，3.网状阳极板，4.螺栓、螺帽，5.转轴，6.连接槽，7.电刷，8.绝缘轴承，9.直流电机，10.绝缘底座，11.进水口，12.进水阀门，13.出水堰，14.导流槽，15.出水口，16.出水阀门，17.清洗水出口，18.清洗阀门，19.排渣口，20.排渣阀门，21. 电源。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种旋转电极式电催化氧化反应器，直接以不锈钢壳体作为阴极1，壳体外侧中间偏上处焊有电极接线柱2，阴极壳体1通过电极接线柱2与电源21负极相连。阴极壳体1一方面作为壳体保护、支撑反应器，另一方面作为阴极参与电化学反应，简化了反应器结构。反应器中心设有可以导电的钛合金转轴5，其顶端通过绝缘轴承8与直流电机9相连，直流电机9作为动力装置为其旋转提供驱动力，顶端近绝缘轴承下方设有电刷7，通过电刷7与电源21正极相连。转轴5底端则利用绝缘底座10与壳体固定。转轴5中部沿其外表面焊有8个开孔的连接槽6(详见附图2)，用于插接网状阳极板3。阳极板3以钛-钌铱- 二氧化铅为电极材料，具有使用寿命长、析氧电位高、电流效率高等优点。阳极板3呈网状，其一侧长边开孔，开孔一侧插接在转轴5的连接槽6中，利用螺栓、螺帽4可与转轴5固定 (详见附图3)。转轴5旋转带动阳极板旋转，实现反应器内均匀布水、强化传质。另外，因阳极板3与转轴连接处的特殊设计，方便阳极板的拆卸及清洗。阴极壳体1顶部边缘设有一圈出水堰13，出水堰13外侧设有出水导流槽14，导流槽14外侧设有出水口15；阴极壳体1 靠底部外侧设有进水口11和清洗水出口17，分别用于进水和清洗水排水，另外，壳体底部设有排渣口19，可定期清理沉积在底部的沉渣。

打开进水阀门12，废水由反应器下端进水口11进入反应器主体，阳极板3在直流电机9 的驱动下可控旋转，进而废水快速在反应器中均匀分布，经过电催化氧化处理后汇入导流槽 14，最后由出水口15排出。

Claims (2)

1.一种旋转电极式电催化氧化反应器，主要包括阴极壳体，阳极反应组，动力装置，电源，进、出水系统，其技术特征在于：直接以不锈钢壳体作为阴极，壳体通过接线柱与电源负极相连；反应器中心设有转轴，多块阳极板插接在转轴上，组成阳极反应组，通过转轴上端的电刷与电源正极相连，另外，转轴通过其上端的绝缘轴承与直流电机相连，转轴通过其下端的绝缘底座固定在反应器壳体上；阴极壳体顶部边缘设有出水堰，在出水堰外侧设有出水导流槽，导流槽外侧设有出水口；壳体靠底部外侧设有进水口和清洗水出口，壳体底部设有排渣口。

2.根据权利要求1所述的旋转电极式电催化氧化反应器，其特征在于，所述的阳极为旋转式，可在驱动装置的带动下旋转。