CN219174288U - 一种均匀极化的三维电极电催化反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种均匀极化的三维电极电催化反应器，具体涉及废水处理技术领域，包括电催化反应器，电催化反应器外部设置可变速电机和电源，所述电催化反应器顶部设有旋转布水器和出气口，所述电催化反应器底部设有出水口和曝气管，所述曝气管上部设置承托层，所述阴阳桨叶式电极板和颗粒电极设置在电催化反应器内部。本实用新型反应器运行过程中，交替排列的阴阳桨叶式电极板持续旋转搅拌，减缓电极污染，使极化更均匀，降低电极置换成本，且电极板便于组装拆卸，增大了实用性。
Description
技术领域
本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种均匀极化的三维电极电催化反应器。
背景技术
高级氧化技术的原理是产生具有氧化性的自由基，将废水中的有机物质转化为低毒或无毒产物，从而实现绿色排放。例如羟基自由基(·OH)、硫酸根自由基(·SO4 -)、超氧负离子自由基（·O2 -）等，其中·OH由于氧化性较强（2.8eV）因此研究最为广泛。高级氧化技术包括臭氧催化氧化法、光催化氧化、电催化氧化、Fenton、超声波处理、湿式催化氧化及微波诱导催化氧化等。其中，电催化氧化法氧化能力强，工艺简单，不产生二次污染，是一种前景比较广阔的废水处理技术。
电催化氧化水处理技术是指利用电场直接氧化或间接产生·OH等自由基降解污染物，核心点是使电极表面产生的强氧化性物质与溶液中的有机物子进行充分接触与反应，使难降解污染物被逐步氧化分解成二氧化碳和水。传统二维电极有效反应面积较小，电流效率低，传质效果差。三维电极通过在电极反应器中添加导电粒子构成三维尺度的微电极并参与电解反应，增加了反应器的电极比表面积，加快反应速率，提高处理效果。
但是三维电催化反应器内粒子电极之间极化不均匀，三维电极填充颗粒流动性差，长时间的反应下三维电极表面易结垢，被拦截的颗粒物沉积在粒子电极表面，降低传质效果，造成电极堵塞。
因此为了克服三维电极填充颗粒易被污染、颗粒之间极化不均匀等缺陷，减缓电极堵塞，使传质更加充分，本实用新型采用一种均匀极化的三维电极电催化反应器，提高处理效果，降低电极置换成本。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种均匀极化的三维电极电催化反应器，可减缓电极堵塞，使传质更充分，大大增加了污染物和电极之间的接触面积，增大了实用性，降低电极更换频率的同时提高废水的降解效果。
为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案。
一种均匀极化的三维电极电催化反应器，包括电催化反应器，其特征在于：所述电催化反应器外部设置可变速电机和电源，所述可变速电极的输出端与中心搅拌轴固定连接，所述中心搅拌轴的下端贯穿进入电催化反应器内，所述电催化反应器顶部设有旋转布水器和出气口。
所述旋转布水器下侧设置布水喷头，旋转布水器固定在中心搅拌轴上，可变速电机启动后，中心搅拌轴旋转的过程中会带动旋转布水器共同旋转，布水喷头对电催化反应器进行均匀布水。
所述阴阳桨叶式电极板和颗粒电极设置在电催化反应器内部，所述阴阳桨叶式电极板通过可拆卸推拉卡扣与导电固定环连接，便于被腐蚀阴阳桨叶式电极板的更换，降低阴阳桨叶式电极板更换费用。
所述导电固定环固定安装在中心搅拌轴上，中心旋转轴旋转时会带动阴阳桨叶式电极板共同旋转，对颗粒电极和废水进行搅拌，颗粒电极处于运动状态且相互之间产生剪切作用，可以有效去除颗粒电极和阴阳桨叶式电极板表面的沉积物和污染物质，提高颗粒电极和污染物的接触面积，加速污染物的降解。
所述电催化反应器内部设置多个阴阳桨叶式电极板，所述阴阳桨叶式电极板为三维结构且交替排列，所述导电轴承固定在阴阳桨叶式电极板上，所述电源通过导电轴承与阴阳桨叶式电极板相连，所述阴阳桨叶式电极板分别与电源的正极和负极交替相连。
所述电催化反应器底部设有出水口和曝气管，所述曝气管上部设置承托层，曝气管有利于颗粒电极处于悬浮状态，并对沉积的颗粒电极进行曝气清洗，阻滞颗粒电极的板结和堵塞。
进一步的，所述承托层颗粒粒径大于颗粒电极粒径，防止颗粒电极的流失。
综上，与现有技术相比，本实用新型具有以下优势。
（1）交替排列的阴阳桨叶式电极板，随着中心旋转轴旋转共同旋转，对颗粒电极和废水进行搅拌，可以有效去除颗粒电极和阴阳桨叶式电极板表面的沉积物和污染物质，提高了传质效率，增大了污染物和电极的接触面积，有利于污染物的降解，缓解电极污染，降低电极置换成本。
（2）可拆卸推拉卡扣与导电固定环连接，便于阴阳桨叶式电极板的更换，具有针对性，可以降低阴阳桨叶式电极板更换费用。
（3）旋转布水器和曝气管的设置，有利于阻滞颗粒电极的板结和堵塞。
（4）本实用新型所述的反应器传质效率高，降解效果好，电极板易更换，电极寿命长，处理费用及电极更换费用大大降低。
附图说明
图1是本实用新型“一种均匀极化的三维电极电催化反应器”的结构示意图。
图中：1—电催化反应器、2—旋转布水器、3—布水喷头、4—出水口、5—出气口、6—承托层、7—曝气管、8—可变速电机、9—中心搅拌轴、10—电源、11—阴阳桨叶式电极板、12—导电轴承、13—导电固定环、14—可拆卸推拉卡扣、15—颗粒电极。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本实用新型专利作进一步的详细描述。
本实用新型专利所描述的方位术语如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、等位置关系为基于附图所示的方位的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型专利和简化描述而不是指示装置或者设备必须具有的特定方位，因此不能理解为对本实用新型专利的限制。
本实用新型专利的目的在于，提供一种均匀极化的三维电极电催化反应器，可减缓电极污染，使传质更充分，电极板易于组装拆卸，增大了实用性，能够实现降低成本的同时实现难降解废水处理。
为实现上述目的，本实用新型专利采用如下的技术方案。
请参照图1，为本实用新型一种均匀极化的三维电极电催化反应器的一种实施例，包括电催化反应器1，其特征在于：所述电催化反应器1外部设置可变速电机8和电源10，所述可变速电极8的输出端与中心搅拌轴9固定连接，所述中心搅拌轴9的下端贯穿进入电催化反应器1内，所述电催化反应器1顶部设有旋转布水器2和出气口5。
需要说明的，所述旋转布水器2下侧设置布水喷头3，旋转布水器2固定在中心搅拌轴上9，可变速电机8启动后，中心搅拌轴9旋转的过程中会带动旋转布水器9共同旋转，布水喷头3对电催化反应器1进行均匀布水。
在本实施例中，请参照图1，所述阴阳桨叶式电极板11和颗粒电极15设置在电催化反应器1内部，所述阴阳桨叶式电极板11通过可拆卸推拉卡扣14与导电固定环13连接，便于被腐蚀阴阳桨叶式电极板11的更换，降低阴阳桨叶式电极板11更换费用。
在本实施例中，请参照图1，所述导电固定环13固定安装在中心搅拌轴9上，中心旋转轴9旋转时会带动阴阳桨叶式电极板11共同旋转，对颗粒电极15和废水进行搅拌，颗粒电极15处于运动状态且相互之间产生剪切作用，可以有效去除颗粒电极15和阴阳桨叶式电极板11表面的沉积物和污染物质，提高颗粒电极15和污染物的接触面积，加速污染物的降解。
在本实施例中，请参照图1，所述电催化反应器1内部设置多个阴阳桨叶式电极板11，所述阴阳桨叶式电极板11交替排列，所述导电轴承12固定在阴阳桨叶式电极板11上，所述电源10通过导电轴承12与阴阳桨叶式电极板11相连，所述阴阳桨叶式电极板11分别与电源10的正极和负极交替相连。
在本实施例中，请参照图1，所述电催化反应器1底部设有出水口4和曝气管7，所述曝气管7上部设置承托层6，曝气管7有利于颗粒电极15处于悬浮状态，并对沉积的颗粒电极15进行曝气清洗，阻滞颗粒电极15的板结和堵塞。
需要说明的，所述承托层6颗粒粒径大于颗粒电极15粒径，防止颗粒电极15的流失。
需要说明的，所述阴阳桨叶式电极板11为三维结构。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种均匀极化的三维电极电催化反应器，包括电催化反应器，其特征在于：所述电催化反应器外部设置可变速电机和电源，所述可变速电机的输出端与中心搅拌轴固定连接，所述中心搅拌轴的下端贯穿进入电催化反应器内，所述电催化反应器顶部设有旋转布水器和出气口，所述电催化反应器底部设有出水口和曝气管，所述曝气管上部设置承托层，所述电催化反应器内部设置阴阳桨叶式电极板和颗粒电极。
2.根据权利要求1所述的一种均匀极化的三维电极电催化反应器，其特征在于，所述阴阳桨叶式电极板通过可拆卸推拉卡扣与导电固定环连接，所述导电固定环固定安装在中心搅拌轴上。
3.根据权利要求1所述的一种均匀极化的三维电极电催化反应器，其特征在于，所述阴阳桨叶式电极板上固定有导电轴承，所述阴阳桨叶式电极板通过导电轴承与电源相连。
4.根据权利要求1所述的一种均匀极化的三维电极电催化反应器，其特征在于，所述阴阳桨叶式电极板分别与电源的正极和负极交替相连。
5.根据权利要求1所述的一种均匀极化的三维电极电催化反应器，其特征在于，所述电催化反应器内部设置多个阴阳桨叶式电极板，所述阴阳桨叶式电极板交替排列。
6.根据权利要求1所述的一种均匀极化的三维电极电催化反应器，其特征在于，所述承托层颗粒粒径大于颗粒电极粒径。
7.根据权利要求1所述的一种均匀极化的三维电极电催化反应器，其特征在于，所述旋转布水器下侧设置布水喷头，所述旋转布水器固定在中心搅拌轴上。
8.根据权利要求1所述的一种均匀极化的三维电极电催化反应器，其特征在于，所述阴阳桨叶式电极板为三维结构。
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