CN209010297U - 一种臭氧耦合电化学处理废水的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种臭氧耦合电化学处理废水的装置，包括：电解槽、直流可变压电源、阴极板、阳极板、第三极电极粒子、臭氧发生器、射流器、射流循环管道，电解槽的两侧的上端分别设有进水口和出水口，阴极板和阳极板通过卡槽平行且等距间隔的安装在电解槽不同的两横侧壁上，形成一个折流的路径，阴极板与阳极板之间的间距为2cm‑5cm，第三极电极粒子填充在阴极板与阳极板之间形成的折流路径中，臭氧发生器通过导管与射流器连接，射流器安装在射流循环管道上，射流循环管道的两端口分别连接在电解槽两侧的下端。本实用新型缩短了反应物间的传质距离，提高电化学反应效率，并通过射流器将臭氧射入电解槽可进一步的去除废水中的污染物。

Description

一种臭氧耦合电化学处理废水的装置

技术领域

本实用新型涉及电化学处理废水技术领域,具体为一种臭氧耦合电化学处理废水的装置。

背景技术

电化学水处理技术是一种使污染物在电极上发生直接或间接电氧化还原反应的技术，具有多功能性，较高的灵活性，易于自动化，无二次污染等特点，作为一种环境友好技术，在环境污染治理领域越来越受到人们的重视。电化学氧化法是利用电化学反应器中的电极反应直接降解污染物，或通过电极反应产生羟基自由基，强氧化性物质等强氧化性中间物间接降解污染物的方法。

三维电极电化学反应器是一种新型的电化学反应器。常见的电化学反应装置为在传统二维单组电极板之间填充单一的颗粒活性炭，同时增加曝气系统，易造成极板之间的距离较大，需要额外添加电解质来维持电荷的传递，且曝气系统的操作存在不稳定性，会直接影响电化学反应对废水中污染物的去除效果，而单一的颗粒活性炭作为填充电极且单个导电粒子间紧密接触，容易产生短路电流。臭氧作为一种高级氧化废水处理技术与电化学氧化还原技术联用，能够产生更优的废水污染物处理效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种缩短反应物间的传质距离，提高电化学反应效率，可进一步的去除废水中污染物的臭氧耦合电化学处理废水的装置。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种臭氧耦合电化学处理废水的装置，包括：电解槽、直流可变压电源、多块阴极板、多块阳极板，其特征在于，还包括第三极电极粒子、臭氧发生器、射流器、射流循环管道，所述电解槽的两侧的上端分别设有进水口和出水口，所述阴极板和阳极板通过卡槽平行且等距间隔的安装在电解槽不同的两横侧壁上，形成一个折流的路径，所述阴极板与阳极板之间的间距为2cm-5cm，所述第三极电极粒子填充在阴极板与阳极板之间形成的折流路径中，所述臭氧发生器通过导管与射流器连接，所述射流器安装在射流循环管道上，所述射流循环管道的两端口分别连接在电解槽两侧的下端。

本实用新型所述阴极板和阳极板分别串连在两根金属条上，两根金属条通过导线分别与直流可变压电源连接。

本实用新型所述阴极板为不锈钢材质，阳极板为Ti/RuO2-IrO2材质，且阴极板比阳极板多一块。

本实用新型所述第三极电极粒子为颗粒活性炭与绝缘粒子石英砂、陶瓷颗粒、玻璃颗粒中的一种或多种混合物，第三极电极粒子为三维电极粒子且颗粒大小为1mm-10mm。

本实用新型所述射流循环管道的两端口分别位于电解槽的两侧进水口和出水口的正下方。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1)设置了多组主电极板，每组电极板之间的间距较小，减小了反应物之间的传质间隔，增加了填充的第三极电极粒子的支撑强度。

2)电解槽内利用电极板构成水平折流的反应路径，使废水绕电极板流动且废水在反应器内流经的总长度增加，在单位体积内的有效停留时间延长，可实现动态进水出水。

3)适量绝缘粒子的加入，能同时能够改变导电粒子间的接触状态，增加复极化粒子数量，同时消除部分短路电流。

4)第三极电极粒子在静电感应作用下产生带有正负电荷的复极化粒子并形成独立的立体电极，可与废水中的污染物同时发生电化学氧化还原反应，缩短了传质距离，提高了电化学反应效率，颗粒活性炭对吸附的污染物产生分解作用，从而使活性炭原位再生，不断循环使用。

5)在反应体系中加入臭氧，臭氧对废水中的有机污染物有强氧化作用，臭氧在电化学氧化的环境中，被进一步激活成为氧自由基(O·)或羟基自由基(.OH)，将废水中污染深度氧化去除或分解，进一步加强废水中污染物的去除效率。

6)采用射流循环管道代替传统的曝气混匀模式，构造简单，便于维护，还可用于将未反应的臭氧和部分废水再次经过射流器并与臭氧发生器产生的臭氧混合进入电解槽。

附图说明

图1是实施例中一种臭氧耦合电化学处理废水的装置的结构示意图。

图2是图1中电解槽的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。以下实施例中的上、下、左、右、前、后等方位用语，仅是以附图中的相对概念或是产品的正常使用状态为参考，而不应该认为是具有限制性的。

参见图1至图2，本实施例中的一种臭氧耦合电化学处理废水的装置包括：电解槽1、直流可变压电源2、多块阴极板4、多块阳极板3、第三极电极粒子5、臭氧发生器6、射流器7、射流循环管道8，

本实施例中电解槽1的两侧的上端分别设有进水口和出水口。

本实施例中阴极板(4)为不锈钢材质，阳极板(3)为Ti/RuO2-IrO2材质，且阴极板(4)比阳极板(3)多一块；阴极板4和阳极板3通过卡槽平行且等距间隔的安装在电解槽1不同的两横侧壁上，形成一个折流的路径，使废水绕电极板流动且废水在反应器内流经的总长度增加，在单位体积内的有效停留时间延长，可实现动态进水出水；阴极板4与阳极板3之间的间距为2cm-5cm，减小了反应物之间的传质间隔，增加了填充的第三极电极粒子5的支撑强度；阴极板4和阳极板3分别串连在两根金属条上，两根金属条通过导线分别与直流可变压电源2连接，可变压电源2可有效的控制电解的电压电流，使电化学反应保持在一个相对稳定的状态。

本实施例中第三极电极粒子5填充在阴极板4与阳极板3之间形成的折流路径中，电极板间填充的粒子电极因静电感应分别带正负电荷，粒子两端同时发生电化学氧化和电化学还原反应，第三极电极粒子5为颗粒活性炭与绝缘粒子石英砂、陶瓷颗粒、玻璃颗粒的混合物，第三极电极粒子5为三维电极粒子且颗粒大小为1mm-10mm。

本实施例中臭氧发生器6通过导管与射流器7连接，射流器7安装在射流循环管道8，所述射流循环管道8的两端口分别连接在电解槽1两侧的下端。臭氧发生器6产生臭氧通过射流器7经射流循环管道8和电解槽1的废水混合，臭氧在电化学氧化的环境中，被进一步激活成为氧自由基(O·)或羟基自由基(·OH)，将废水中污染深度氧化去除或分解，进一步加强废水中污染物的去除效率。射流循环管道8代替传统的曝气混匀模式，构造简单，便于维护，射流循环管道8还可用于将未反应的臭氧和部分废水再次经过射流器7并与臭氧发生器产生的臭氧混合进入电解槽1。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构及附图所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种臭氧耦合电化学处理废水的装置，包括：电解槽(1)、直流可变压电源(2)、多块阴极板(4)、多块阳极板(3)，其特征在于，还包括第三极电极粒子(5)、臭氧发生器(6)、射流器(7)、射流循环管道(8)，所述电解槽(1)的两侧的上端分别设有进水口和出水口，所述阴极板(4)和阳极板(3)通过卡槽平行且等距间隔的安装在电解槽(1)不同的两横侧壁上，形成一个折流的路径，所述阴极板(4)与阳极板(3)之间的间距为2cm-5cm，所述第三极电极粒子(5)填充在阴极板(4)与阳极板(3)之间形成的折流路径中，所述臭氧发生器(6)通过导管与射流器(7)连接，所述射流器(7)安装在射流循环管道(8)上，所述射流循环管道(8)的两端口分别连接在电解槽(1)两侧的下端。

2.根据权利要求1所述的臭氧耦合电化学处理废水的装置，其特征在于：所述阴极板(4)和阳极板(3)分别串连在两根金属条上，两根金属条通过导线分别与直流可变压电源(2)连接。

3.根据权利要求1或2所述的臭氧耦合电化学处理废水的装置，其特征在于：所述阴极板(4)为不锈钢材质，阳极板(3)为Ti/RuO2-IrO2材质，且阴极板(4)比阳极板(3)多一块。

4.根据权利要求1所述的臭氧耦合电化学处理废水的装置，其特征在于：第三极电极粒子(5)为颗粒活性炭与绝缘粒子石英砂、陶瓷颗粒、玻璃颗粒的混合物，第三极电极粒子(5)为三维电极粒子且颗粒大小为1mm-10mm。

5.根据权利要求1所述的臭氧耦合电化学处理废水的装置，其特征在于：所述射流循环管道(8)的两端口分别位于电解槽(1)的两侧进水口和出水口的正下方。