CN215208621U - 一种耦合微纳米气泡的电化学氧化装置 - Google Patents
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Abstract
一种耦合微纳米气泡的电化学氧化装置。该装置包括电解槽槽体，电解极板，微纳米气泡发生器，直流稳压电源；所述电解极板置于所述电解槽槽体内，所述电解极板包括阳极板和阴极板，所述阳极板和阴极板交替布置形成环形；所述直流稳压电源的正极和负极分别与所述电解极板的阳极板和阴极板极耳连接；所述的微纳米气泡发生器设在所述电解极板围成的环内。本实用新型装置简单、应用灵活、操作简捷、处理效果好，具有很好的实用性和可推广性。
Description
技术领域
本实用新型属于工业三废处理领域，具体涉及一种耦合微纳米气泡的电化学氧化装置。
背景技术
废水处理的电化学氧化技术是指在电场作用下，废水中的难降解有机物发生断键，被氧化成有机小分子甚至彻底矿化为无机物的方法。根据电极表面发生的化学反应，可分为直接电化学氧化和间接电化学氧化两种：前者是指污染物在电极表面直接发生电子的得失，从而在阳极被氧化；后者则是指在电极表面产生羟基自由基、活性氯等自由基，通过自由基来氧化污染物。废水处理中以间接氧化为主。电化学氧化法存在能耗大、成本高、具有副反应等问题，对该方法的改进多集中在电化学反应器设计和电极材料研发上。
微纳米气泡是指气泡发生时直径在数十微米到数百纳米之间的气泡，这种气泡是介于微米气泡和纳米气泡之间，具有常规气泡所不具备的物理与化学特性。微纳米气泡在水中上升速度慢、停留时间长、溶解效率高，并具备自增氧、带负电荷和富含强氧化性的自由基等特性。这些特点使得微纳米气泡在水处理上具有广泛的应用前景。
本实用新型将电化学氧化技术与微纳米气泡相结合，充分利用微纳米气泡的特性，充分利用空气中的氧气，增强了电化学氧化的废水处理能力，降低了处理成本。
实用新型内容
本实用新型提供一种耦合微纳米气泡的电化学氧化装置。该装置具有操作简便、自动化程度高、维护运行成本低、一次性投资小、结构合理、设计新颖等特点，有效解决传统耦合微纳米气泡的电解装置结构复杂、投资成本大、运维成本高、操作复杂等缺陷。
为实现上述目的，本实用新型提供一种耦合微纳米气泡的电化学氧化装置，包括：电解槽槽体，电解极板，微纳米气泡发生器，直流稳压电源；
所述电解极板置于所述电解槽槽体内，所述电解极板包括阳极板和阴极板，所述阳极板和阴极板交替布置形成环形；所述环形是指电解槽呈圆柱形，电极板沿电解槽的径向分布，阳极板和阴极板交替布置。
所述直流稳压电源的正极和负极分别与所述电解极板的阳极板和阴极板极耳连接；
所述的微纳米气泡发生器设在所述电解极板围成的环内。
作为优选技术方案，所述电解槽槽体侧壁下部设有进水口，上部设有出水口。作为优选方案，所述出水口设置于与进水口相对的侧壁上部。
作为优选技术方案，电解槽槽体侧壁上部外延并下凹形成出沫口。作为优选技术方案，与电解槽槽体侧壁下部设置的进水口同侧的侧壁上部外延并下凹形成出沫口。
作为优选技术方案，所述阳极板和阴极板均自所述电解槽槽体侧壁向所述电解槽槽体中心延伸。
作为优选技术方案，所述微纳米气泡发生器包括中空搅拌轴、设置于中空搅拌轴上部的进气口、设置于中空搅拌轴上部的中空搅拌桨叶和设置于中空搅拌桨叶上的出气口；所述进气口、中空搅拌轴、中空搅拌桨叶及出气口形成连通的气体通道。
作为优选技术方案，所述微纳米气泡发生器的中空搅拌轴上沿长度方向设有一层或多层实心搅拌桨叶，每层所述搅拌桨叶包括多个沿所述搅拌轴周向间隔布置的搅拌桨。搅拌轴为圆柱形，所述搅拌轴周向是指沿搅拌轴外表面径向布置
作为优选技术方案，所述微纳米气泡发生器沿中空搅拌轴的轴向转动由搅拌电机驱动。
作为优选技术方案，所述阳极板为钛金属材质制成或表面涂覆催化剂，所述阴极板为不锈钢、铜或石墨材质制成或表面涂覆催化剂。
作为优选技术方案，所述电解极板的形状为网状或多孔状。
作为优选技术方案，所述微纳米气泡发生器为碳钢或不锈钢材质制成，其外表面及中空部分的内表面均衬塑防腐。
本实用新型的有益技术效果：装置简单、应用灵活、操作简捷、处理效果好，具有很好的实用性和可推广性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1示出了根据本实用新型的一个实施例的耦合微纳米气泡的电化学氧化装置的示意图。
附图标记说明：1-进水口、2-出水口、3-出沫口、4-稳压电源正极、5-稳压电源负极、6-进气口、7-出气口、8-搅拌电机、9-中空搅拌桨、10-搅拌桨叶、11、中空搅拌桨叶12-电解槽槽体、13-电解极板。
具体实施方式
图1示出了根据本实用新型的一个实施例的耦合微纳米气泡的电化学氧化装置的示意图。本实用新型中采用的耦合微纳米气泡的电化学氧化装置系统参见图1。
如图1所示，该耦合微纳米气泡的电化学氧化装置包括电解槽槽体12、电解极板13、微纳米气泡发生器和直流稳压电源。电解槽槽体12下部设有进水口 1，与进水口相对的电解槽槽体12侧壁上部设有出水口2和出沫口3。微纳米气泡发生器由中空搅拌轴9、设置于中空搅拌轴9上部的进气口6、实心搅拌桨叶 10、中空搅拌桨叶11和设置于中空搅拌桨叶11上的气口7和搅拌电机8组成。所述进气口6、中空搅拌轴9、中空搅拌桨叶11及出气口7形成连通的气体通道。电解极板13由多个交替布置的阳极板和阴极板组成，阳极板通过导线与直流稳压电源正极4相连，阴极板通过导线与直流稳压电源负极5相连。所述阳极板和阴极板均自所述电解槽槽体12侧壁向所述电解槽槽体12中心延伸。阳极板为钛金属材质制成，阴极板为304不锈钢制成。
使用时，废水从进水口1进入装置，开启搅拌电机8后，由于微纳米气泡发生器的转动自吸吸入空气，通过调整转动速度控制微纳米气泡的形成，在电解槽底部以微纳米气泡的形式曝气，气泡中的氧气在电解装置阴极板表面生成羟基自由基。控制进水速度，待废水达标后由出水口2排出，反应过程中产生的浮沫由出沫口3排出。装置连续进水、连续出水。
实施例1：
某染料公司生产某酸性染料产生的废水。原有处理方法为电化学氧化法处理(例如：所用处理设备不带搅拌及曝气装置，仅依赖进出水的流动强化传质，极板表面极化现象较为严重，羟基自由基产生少)。原水COD为2500mg/L、氨氮浓度为120mg/L。处理后COD为800mg/L、氨氮浓度为50mg/L。改用本实用新型的耦合微纳米气泡的电化学氧化装置处理。处理后COD为150mg/L，氨氮浓度为15mg/L。极大提高了废水处理效果。且在电流强度同为300A条件下，处理时间由原系统的4h降低为本实用新型的3h。
实施例2：
某染料公司中间体生产产生的废水。原水COD为4000mg/L、氨氮浓度为 200mg/L。采用本实用新型的耦合微纳米气泡的电化学氧化装置处理。处理后 COD为500mg/L、氨氮浓度为20mg/L。
实施例3：
某染料公司经过生化系统处理后废水，废水氨氮300mg/L，达不到排放标准，采用本实用新型的耦合微纳米气泡的电化学氧化装置处理，处理后氨氮为5mg/L，可以达标排放。
通过上述实施例可以看出，采用本实用新型的耦合微纳米气泡的电化学氧化装置处理可以有效提高处理效率，确保出水达到预期效果，满足实际运行需要。
Claims (10)
1.一种耦合微纳米气泡的电化学氧化装置，其特征在于，包括：电解槽槽体，电解极板，微纳米气泡发生器，直流稳压电源；
所述电解极板置于所述电解槽槽体内，所述电解极板包括阳极板和阴极板，所述阳极板和阴极板交替布置形成环形；
所述直流稳压电源的正极和负极分别与所述电解极板的阳极板和阴极板极耳连接；
所述的微纳米气泡发生器设在所述电解极板围成的环内。
2.根据权利要求1所述的耦合微纳米气泡的电化学氧化装置，其特征在于，所述电解槽槽体侧壁下部设有进水口，上部设有出水口。
3.根据权利要求2所述的耦合微纳米气泡的电化学氧化装置，其特征在于，电解槽槽体侧壁上部外延并下凹形成出沫口。
4.根据权利要求1所述的耦合微纳米气泡的电化学氧化装置，其特征在于，所述阳极板和阴极板均自所述电解槽槽体侧壁向所述电解槽槽体中心延伸。
5.根据权利要求1所述的耦合微纳米气泡的电化学氧化装置，其特征在于，所述微纳米气泡发生器包括中空搅拌轴、设置于中空搅拌轴上部的进气口、设置于中空搅拌轴上部的中空搅拌桨叶和设置于中空搅拌桨叶上的出气口；所述进气口、中空搅拌轴、中空搅拌桨叶及出气口形成连通的气体通道。
6.根据权利要求1所述的耦合微纳米气泡的电化学氧化装置，其特征在于，所述微纳米气泡发生器的中空搅拌轴上沿长度方向设有一层或多层实心搅拌桨叶，每层所述搅拌桨叶包括多个沿所述搅拌轴周向间隔布置的搅拌桨。
7.根据权利要求5或6所述的耦合微纳米气泡的电化学氧化装置，其特征在于，所述微纳米气泡发生器沿中空搅拌轴的轴向转动由搅拌电机驱动。
8.根据权利要求1所述的耦合微纳米气泡的电化学氧化装置，其特征在于，所述阳极板为钛金属材质制成或表面涂覆催化剂，所述阴极板为不锈钢、铜或石墨材质制成或表面涂覆催化剂。
9.根据权利要求1或8所述的耦合微纳米气泡的电化学氧化装置，其特征在于，所述电解极板的形状为网状或多孔状。
10.根据权利要求1、5-6中任一项所述的耦合微纳米气泡的电化学氧化装置，其特征在于，所述微纳米气泡发生器为碳钢或不锈钢材质制成，其外表面及中空部分的内表面均衬塑防腐。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN115650511A (zh) * | 2022-11-02 | 2023-01-31 | 河南中原石油助剂有限公司 | 一种电化学气浮油田采出水处理设备及工艺 |
| CN118984812A (zh) * | 2022-01-14 | 2024-11-19 | 莫雷尔股份有限公司 | 在电解池中产生氯气的方法和设备 |
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