CN215855266U - 一种废水电化学处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种废水电化学处理系统，旨在提升废水的处理效率。为此，本实用新型实施例提供的废水电化学处理系统，包括反应槽、电源和网状框体，所述网状框体设置在所述反应槽中，且能从所述反应槽中移出，所述网状框体中填充有颗粒电极，所述网状框体由绝缘底板、绝缘前侧板、绝缘后侧板、导电左侧板和导电右侧板围成，所述电源的正极和负极分别与所述导电左侧板和导电右侧板电连接，所述绝缘底板、绝缘前侧板、绝缘后侧板、导电左侧板和导电右侧板均为带有网孔的网板。

Description

一种废水电化学处理系统

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，尤其涉及一种废水电化学处理系统。

背景技术

废水处理就是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使废水净化，减少污染，以至达到废水回收、复用，充分利用水资源的目的。在上述各种废水处理方法中，电化学法具有经济、高效、环境友好等优点。但是需要指出的是，目前电化学法通常采用二维电极法进行废水处理，但是二维电极法由于电极面体积小，降解废水溶液的效率并不高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种废水电化学处理系统，旨在提升废水处理效率。

为此，本实用新型实施例提供的废水电化学处理系统，包括反应槽、电源和网状框体，所述网状框体设置在所述反应槽中，且能从所述反应槽中移出，所述网状框体中填充有颗粒电极，所述网状框体由绝缘底板、绝缘前侧板、绝缘后侧板、导电左侧板和导电右侧板围成，所述电源的正极和负极分别与所述导电左侧板和导电右侧板电连接，所述绝缘底板、绝缘前侧板、绝缘后侧板、导电左侧板和导电右侧板均为带有网孔的网板。

具体的，与所述电源的正极相连的所述电极板可以为：钛网、BDD电极、铂电极、DSA(dimensional stable anode,DSA)电极，其中所述DSA电极包括钛基钌电极、钛基铱电极、钛基氧化锡电极和钛基氧化铅电极中的一种。

具体的，与所述电源的负极相连的所述电极板可以为：Cu电极、Co电极、BDD电极、钛网、不锈钢网、石墨类电极，其中所述石墨类电极包括石墨毡电极和石墨烯电极中的一种。

具体的，颗粒电极可以采用钛颗粒小球、铁碳颗粒小球、铁-碳铝-颗粒小球、铁-碳-铜颗粒小球、活性炭-高岭土-铁颗粒电极、活性碳颗粒小球、BDD颗粒小球中的一种或两种或多种的组合。

具体的，所述反应槽内位于所述网状框体的正下方还设有曝气盘。

具体的，所述曝气盘通过导气管与反应槽的供气结构相连接，所述供气结构为氧气瓶、臭氧发生器或空气泵。

具体的，所述绝缘底板、绝缘前侧板以及绝缘后侧板采用聚四氟乙烯板。

具体的，所述网状框体通过绝缘绳悬挂安装在所述反应槽中。

与现有技术相比，本实用新型至少一个实施例具有如下有益效果：在阳极板与阴极板之间设有颗粒电极，颗粒电极在电场作用下会发生极化，形成复极性粒子，每一个颗粒都相当于一个微电解池，使得废水中的污染物在其两端发生氧化还原反应，使得污染物的去除效率成倍提高。另外，颗粒电极被限定在网状框体内，颗粒电极更换方便，而且出水中不含颗粒电极，省略了对出水进行二次过滤的步骤，特别适应于有机废水或污水的处理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的废水电化学处理系统；

图2是图1中A-A方向剖视图；

其中：1、反应槽；2、电源；3、网状框体；301、绝缘底板；302、绝缘前侧板；303、绝缘后侧板；304、导电左侧板；305、导电右侧板；4、颗粒电极；401、掺硼金刚石颗粒；402、铁碳颗粒；5、曝气盘；6、导气管；7、供气结构；8、绝缘绳。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见图1和图2，一种废水电化学处理系统，包括反应槽1、电源2和网状框体3，网状框体3设置在反应槽1中，且能从反应槽1中移出，网状框体3中填充有颗粒电极4，网状框体3由绝缘底板301、绝缘前侧板302、绝缘后侧板303、导电左侧板304和导电右侧板305围成，电源2(直流)的正极和负极分别与导电左侧板304和导电右侧板305电连接，绝缘底板301、绝缘前侧板302、绝缘后侧板303、导电左侧板304和导电右侧板305均为带有网孔的网板，网板的网孔尺寸小于颗粒电极4的粒径，从而使得颗粒电极4被限定在网状框体3中，导电左侧板304和导电右侧板305则分别直接充当反应槽1的阳极板和阴极板，。

本实施例中，在阳极板与阴极板之间设有颗粒电极4，颗粒电极4在电场作用下会发生极化，形成复极性粒子，每一个颗粒都相当于一个微电解池，使得废水中的污染物在其两端发生氧化还原反应，使得污染物的去除效率成倍提高。另外，颗粒电极4被限定在网状框体3内，通过将网状框体3从反应槽1中提出，即可实现颗粒电极4的更换，操作便利，而且这样的结构也可以保证出水中不含颗粒电极4，省略了对出水进行二次过滤的步骤

参见图2，在一些实施例中，颗粒电极4包括掺硼金刚石颗粒(BDD颗粒)401和铁碳颗粒402。这样设计的具有如下优点效果：1)掺硼金刚石颗粒具有很高的机械强度、化学惰性、优异的电化学性能、抗腐蚀性强，即使在酸碱度比较苛刻的条件下，仍能保持电极活性和稳定性，在相同的电流密度下能高效率地产生羟基自由基，从而使有机物能快速被去除，可以在强腐蚀介质中长期稳定的工作，相比于其他颗粒电极4对水体内有机污染物具有更高的矿化作用；2)铁碳颗粒在阴阳极之间会被极化，铁碳会新成微小原电池，原电池的形成将会增加电流密度，进而增加了电解过程中电极板的电流密度；3)另外，在电解过程中阴极产生H2O2，铁碳颗粒中的Fe2+催化H2O2产生羟基自由基使有机物被氧化降解，达到更好的处理效果。当然，颗粒电极也可以采用钛颗粒小球、铁-碳颗粒小球、铁-碳铝-颗粒小球、铁-碳-铜颗粒小球、活性炭-高岭土-铁颗粒电极、活性碳颗粒小球、BDD颗粒小球中的一种或两种或多种的组合。

参见图1，在另一些实施例中，在反应槽1内位于网状框体3的正下方还设有曝气盘5，曝气盘5通过导气管6与反应槽1外的供气结构7相连接，供气结构7可以采用氧气瓶、臭氧发生器或空气泵。本实施例中，形成的基于颗粒电极4的流化床结构，有利于固液表面的活性基团的充分传质，同时具备便于拆卸、填充的优点，其半封闭的结构，也使得颗粒电极4始终位于极板间，使得流化床结构始终发挥增益作用。

可以理解的是，在实际应用中，导电左侧板304可以采用钛网板，导电右侧板305可以采用不锈钢网板。这样的设计可以提高极板的表面积，从而利于电化学反应的进行。另外，相比采用不锈钢网等耗损性阳极，阳极板采用金属钛网，还具有极距变化小，耐腐蚀性强，机械强度和加工性能好，寿命长等优点。当然，导电左侧板304还可以为BDD电极、铂电极、DSA(dimensional stable anode,DSA)电极，其中所述DSA电极包括钛基钌电极、钛基铱电极、钛基氧化锡电极和钛基氧化铅电极中的一种。导电右侧板305还可以采用Cu电极、Co电极、BDD电极、钛网、石墨类电极，其中所述石墨类电极包括石墨毡电极和石墨烯电极中的一种。

在另一些实施例中，绝缘底板301、绝缘前侧板302以及绝缘后侧板303可以采用聚四氟乙烯材质制作。这样的设计可以有效避免短路电流的产生，同时可以利用聚四氟乙烯优异的耐腐蚀性能，提高网状框体3的使用寿命。当然，绝缘底板301、绝缘前侧板302以及绝缘后侧板303也可以采用其他绝缘材质制作。

参见图1，需要解释说明的是，在实际设计中，网状框体3通过绝缘绳8平稳悬挂安装在反应槽1中，网状框体3的顶部则敞开设置且位于反应槽1内的液面之上，从而利于颗粒电极4的投放与取出，网状框体3的底端不与曝气盘5接触，网状框体3与曝气盘5之间存在曝气距离，网状框体3不会影响到曝气盘5曝气。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

Claims (8)

1.一种废水电化学处理系统，其特征在于：包括反应槽(1)、电源(2)和网状框体(3)，所述网状框体(3)设置在所述反应槽(1)中，且能从所述反应槽(1)中移出，所述网状框体(3)中填充有颗粒电极(4)，所述网状框体(3)由绝缘底板(301)、绝缘前侧板(302)、绝缘后侧板(303)、导电左侧板(304)和导电右侧板(305)围成，所述电源(2)的正极和负极分别与所述导电左侧板(304)和导电右侧板(305)电连接，所述绝缘底板(301)、绝缘前侧板(302)、绝缘后侧板(303)、导电左侧板(304)和导电右侧板(305)均为带有网孔的网板。

2.根据权利要求1所述的废水电化学处理系统，其特征在于：所述反应槽(1)内位于所述网状框体(3)的正下方还设有曝气盘(5)。

3.根据权利要求2所述的废水电化学处理系统，其特征在于：所述曝气盘(5)通过导气管(6)与反应槽(1)的供气结构(7)相连接，所述供气结构(7)为氧气瓶、臭氧发生器或空气泵。

4.根据权利要求1所述的废水电化学处理系统，其特征在于：所述绝缘底板(301)、绝缘前侧板(302)以及绝缘后侧板(303)采用聚四氟乙烯板。

5.根据权利要求1所述的废水电化学处理系统，其特征在于：所述网状框体(3)通过绝缘绳(8)悬挂安装在所述反应槽(1)中。

6.根据权利要求1所述的废水电化学处理系统，其特征在于：所述网状框体(3)的顶部敞开设置且位于所述反应槽(1)内的液面之上。

7.根据权利要求1-6任一项所述的废水电化学处理系统，其特征在于：所述颗粒电极(4)包括第一颗粒(401)和第二颗粒(402)；其中，所述第一颗粒(401)为掺硼金刚石颗粒，所述第二颗粒(402)为铁碳颗粒。

8.根据权利要求7所述的废水电化学处理系统，其特征在于：所述导电左侧板(304)采用钛网板，所述导电右侧板(305)采用不锈钢网板。

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