CN210559551U - 一种三维电解反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三维电解反应装置，属于废水处理技术领域。本实用新型包括罐体，以及设置在罐体内部的多对极板，所述极板为筒状，且相邻两极板之间设有竖管，该竖管沿罐体的高度方向上设置，且竖管内流动有冷却水。本实用新型通过在相邻两极板之间设有竖管，并在竖管内通有冷却水，冷却水时刻对电解液即废水进行降温处理，从而保证废水在一定温度范围之内进行电解，提高废水的电解效率。

Description

一种三维电解反应装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，更具体地说，涉及一种三维电解反应装置。

背景技术

烧结工序是钢铁生产中的一个重要工序，它可以去除矿石中的杂质，改善铁矿石的冶金性能。烧结过程中会产生大量含有SO₂的烟气，对大气环境造成严重污染，目前最常用的烟气脱硫工艺为石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术，石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术的优点是脱硫效率高、投资成本低、容易操作，缺点是会产生二次污染的脱硫废水，该废水较难处理。

三维电解法作为一种处理废水的方法，该方法相对于传统的二维电解而言，其阴阳电极间填充一定量的粒子填料作为三维电解的工作电极(也称粒子电极)，电解装置通电后，主电极板之间则会产生电场，电解槽内的粒子填料会在电场感应作用下成为具有复极性的粒子电极，粒子电极的两端分别做为阳极和阴极，一个个粒子填料成为了一个个微小电解池。该方法能够有效增加电极面积和电解槽的面体比，从而提高了单位槽体的处理量。但是现有的三维电解装置在进行废水处理的过程中，废水的温度会发生变化，从而影响电解效果。

经检索，中国专利号ZL 201720306530.8，发明创造名称为：一种同步去除选矿废水COD及重金属的三维电解装置，该申请案由三维电解槽、电极板、三维导电粒子、曝气管组成。其中三维电解槽为圆形或方形，电解槽底部均匀布置曝气管，曝气管上均布曝气头，曝气管与压缩空气管道连接；电极板形状为带有一定锥度的圆筒或方筒，采用正负电极交叉套筒的方式进行排列，电极板适当开孔，电极板通过导线与电源连接；三维导电粒子填充于极板间，在曝气作用下均匀悬浮于极板间。选矿废水中的COD在阳极被迅速氧化，重金属离子则在阴极还原为金属单质。

上述申请案虽然采用带有一定锥度的圆筒或方筒的电极板对选矿废水进行处理，能够有效增加电极板对废水处理的电解效率，但是在电解过程中，废水处于流动状态，电解槽中各处的电解液即废水温差较大，导致电解效果也不相同，不利于废水的处理。

实用新型内容

1、实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中废水在进行电解时温差较大的问题，提供了一种三维电解反应装置；本实用新型通过在相邻两极板之间设置竖管，并在竖管内通有冷却水，冷却水时刻对电解液即废水进行降温处理，从而保证废水在一定温度范围之内进行电解，提高废水的电解效率。

2、技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种三维电解反应装置，包括罐体，以及设置在罐体内部的多对极板，所述极板为筒状，且相邻两极板之间设有竖管，该竖管沿罐体的高度方向上设置，且竖管内流动有冷却水。

本实用新型的更进一步改进，相邻两极板之间的竖管设有多个，且多个竖管沿极板周向等间隔设置。

本实用新型的更进一步改进，相邻两极板之间的竖管设有8个。

本实用新型的更进一步改进，所述罐体上布水管的下部设置有多根下布水管上布水管，该下布水管上布水管与竖管上布水管的下端相连通，多根下布水管上布水管之间通过连通管上布水管相连通；下布水管上布水管通过一横管上布水管与下冷却水管上布水管相连通。

本实用新型的更进一步改进，所述罐体上布水管的上部设置有上布水管上布水管，上布水管上布水管与竖管上布水管的上端相连通；所述上布水管上布水管与上冷却水管上布水管相连通。

本实用新型的更进一步改进，所述竖管的外壁上涂刷有电解催化剂。

本实用新型的更进一步改进，所述罐体的内部设有一夹持板，该夹持板上开设有卡槽和通气孔，所述卡槽用于放置极板。

本实用新型的更进一步改进，所述罐体的顶部设有一排气管。

本实用新型的更进一步改进，所述罐体的底部与一进水管相连通；所述罐体上部的侧壁上设有一出水管。

3、有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种三维电解反应装置，通过在相邻两极板之间设有竖管，且在竖管内通有冷却水，极板在对罐体内的废水进行电解时，冷却水对废水进行降温，使得废水在电解过程中各处的温度差别较小，有利于废水电解净化处理。

(2)本实用新型的一种三维电解反应装置，将相邻两极板之间的竖管设有多个，且位于相邻两极板之间的多个竖管沿极板周向等间隔设置，多个竖管共同对废水进行冷却，能够有效保证冷却效果，且进一步减小罐体内各处废水的温差，提高废水电解净化的效率。

(3)本实用新型的一种三维电解反应装置，通过在竖管的外壁上涂刷电解催化剂，在实际生产过程中，可以根据水质的不同涂抹不同的催化剂，如在进行电解脱硫废水时，其竖管的外壁上涂有二氧化锰作为催化剂，提高废水的电解效率。

附图说明

图1为本实用新型的一种三维电解反应装置的结构示意图；

图2为图1中a处的局部放大图；

图3为图1中A-A处的剖面结构示意图；

图4为图1中B-B处的剖面结构示意图。

示意图中的标号说明：

10、罐体；20、极板；31、进水管；32、出水管；40、夹持板；41、通气孔；50、格栅板；61、下冷却水管；62、横管；63、下布水管；64、竖管；65、上布水管；66、上冷却水管；67、连通管；70、排气管。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

结合图1，本实施例的一种三维电解反应装置，包括罐体10，以及设置在罐体10内部的多对极板20，极板20采用钛板制成，且相邻两个极板20中的一个极板20与电源正极相连，另一个极板20与电源的负极相连。通过极板20对罐体10内部的废水进行电解处理，从而实现对废水进行电解净化。

现有技术中在对废水进行电解处理时，电解液随着电解时间的增加，电解液的温度不断升高，本实施例的电解对象是废水，即电解液为废水。废水的温度越高，其电阻越大，从而影响废水电解净化的电解效率。此外，电阻越大会造成电压供应不足，持续供应，会造成能源消耗过高。

值得说明的是，在对废水进行电解净化处理过程中，其废水处于流动状态，位于电解槽内部各处的废水温度不均，导致相差温度较大，如罐体10上部的废水温度与下部的废水温度之间相差较大，导致不同区域的废水电解效率不同，从而影响净化效果。

为了解决上述问题，本实施例在相邻两极板20之间设有竖管64，如图1所示，本实施例中的竖管64沿罐体10的高度方向设置，且竖管64内部通有冷却水。在进行电解的过程中，竖管64内的冷却水始终处于流动状态，对废水进行降温处理，有效降低废水的温度，从而减小罐体10内不同区域废水之间的温差，提高废水的净化效果。

结合图1、图3和图4，相邻两极板20之间的竖管64设有多个，如4个、6个、8个、12个……且多个竖管64沿极板20周向等间隔设置。通过竖管64对废水进行降温处理，使得废水的温度控制在35℃-48℃，使得废水具有较好的电解净化效果。

优选的，本实施例在相邻两极板20之间设有8个竖管64。

此外，如图3所示，本实施例中极板20的形状设计成筒状，该结构设计一方面能够减小反应装置的占地面积，另一方面，增大极板20的面积，提高电解处理效率。

本实施例在极板20之间投放有粒子填料，该粒子填料可根据实际处理的水质进行改变。如本实施例中所处理的废水为脱硫废水，采用活性炭作为粒子填料，能够有效去除脱硫废水中色度并吸附一定量的悬浮物等。

实施例2

本实施例的一种三维电解反应装置，基本同实施例1，更进一步的，结合图1和图4，本实施例中在相邻两极板20之间所在区域的下部设有下布水管63，即罐体10的下部设有下布水管63，即本实施例的下布水管63设有多根。本实施例中相邻两极板20之间的下布水管63与下布水管63本身所在区域的多个竖管64下端相连通。优选的，本实施例的下布水管63为圆形。此外，本实施例中位于罐体10下部的多根下布水管63通过一连通管67相连通，所述下布水管63通过一横管62与下冷却水管61相连通。

同样的，本实施例中在相邻两极板20之间所在区域的上部设有上布水管65，即罐体10上部设有多根上布水管65，该上布水管65与其所在区域的多个竖管64的上端相连通；多根上布水管65通过一连通管67相连通，且所述上布水管65与上冷却水管66相连通。优选的，本实施例的上布水管65为圆形。

本实施例通过对竖管64相连的上下管道的结构及其布局进行设计，使得冷却水在流向不同的竖管64中更加均匀，有效保证竖管64对废水的冷却效果。

此外，本实施例中罐体10的底部与一进水管31相连通；罐体10上部的侧壁上设有一出水管32，待电解的废水通过进水管31流向罐体10内部，由罐体10内部的极板20对废水进行电解净化，净化后的废水通过出水管32流出。

竖管64中的冷却水可以采用从上往下的方式进行流动，也可以采用从下往上的方式流动。

优选的，本实施例的竖管64中的冷却水流动方向为从上往下，在罐体10中，冷却水的流动方向与废水的流动方向相对，能够进一步减小废水在不同区域之间的温差，提高电解净化效率。

实施例3

本实施例的一种三维电解反应装置，基本同实施例2，更进一步的，如图1所示，本实施例在罐体10的内部设有一夹持板40，且该夹持板40与罐体10的内壁相连。本实施例的夹持板40上开设有多个圆形卡槽和多个通气孔41，其中，圆形卡槽用于放置极板20，且所述圆形卡槽与极板20一一对应。值得说明的是，本实施例中为了使得极板20固定在夹持板40上，其极板20的顶端为T形结构，通过T形结构将极板20卡接固定在夹持板40上，如图2所示。

本实施例在罐体10的顶部设有一排气管70，废水在电解过程产生的气体通过夹持板40上的通气孔41流向罐体10顶部的排气管70，从而实现对气体的收集。

此外，本实施例在竖管64的外壁上涂刷有电解催化剂。在实际生产处理过程中，可以根据水质的不同涂抹不同的催化剂，如在进行电解脱硫废水时，其竖管64的外壁上涂有二氧化锰作为催化剂，能够有效提高废水的电解效率。

如图1所示，本实施例在罐体10底端设有一格栅板50，且格栅板50位于下布水管63与横管62之间，所述格栅板50与罐体10的内壁相连。本实施例中设置格栅板50的目的一方面是为了便于废水更加均匀的流向各极板20之间，另一方面是为了对下布水管63起一定的支撑作用。

更进一步的，本实施例在罐体10的底部安装有曝气管，通过曝气管使得废水在罐体10内部流动更加均匀，同时使粒子填料均匀的悬浮在罐体10内，保证电解净化效率。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种三维电解反应装置，包括罐体(10)，以及设置在罐体(10)内部的多对极板(20)，其特征在于：所述极板(20)为筒状，且相邻两极板(20)之间设有竖管(64)，该竖管(64)沿罐体(10)的高度方向上设置，且竖管(64)内流动有冷却水。

2.根据权利要求1所述的一种三维电解反应装置，其特征在于：相邻两极板(20)之间的竖管(64)设有多个，且多个竖管(64)沿极板(20)周向等间隔设置。

3.根据权利要求2所述的一种三维电解反应装置，其特征在于：相邻两极板(20)之间的竖管(64)设有8个。

4.根据权利要求2或3所述的一种三维电解反应装置，其特征在于：所述罐体(10)的下部设置有多根下布水管(63)，该下布水管(63)与竖管(64)的下端相连通，多根下布水管(63)之间通过连通管(67)相连通；下布水管(63)通过一横管(62)与下冷却水管(61)相连通。

5.根据权利要求4所述的一种三维电解反应装置，其特征在于：所述罐体(10)的上部设置有上布水管(65)，上布水管(65)与竖管(64)的上端相连通；所述上布水管(65)与上冷却水管(66)相连通。

6.根据权利要求1所述的一种三维电解反应装置，其特征在于：所述竖管(64)的外壁上涂刷有电解催化剂。

7.根据权利要求1所述的一种三维电解反应装置，其特征在于：所述罐体(10)的内部设有一夹持板(40)，该夹持板(40)上开设有卡槽和通气孔(41)，所述卡槽用于放置极板(20)。

8.根据权利要求7所述的一种三维电解反应装置，其特征在于：所述罐体(10)的顶部设有一排气管(70)。

9.根据权利要求1所述的一种三维电解反应装置，其特征在于：所述罐体(10)的底部与一进水管(31)相连通；所述罐体(10)上部的侧壁上设有一出水管(32)。

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