CN220131970U - 一种可更换活性电极贴片的有机废水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可更换活性电极贴片的有机废水处理装置，该废水装置在承载废水的箱体中装载了若干个电极对，每一个电极对为一个活性电极，该活性电极中安装有若干个凹槽，每一个凹槽中安装有的电极贴片，同一个活性电极中安装有不同的电极贴片，使得一个活性电极中有多个类型的电极贴片。本实用新型使用的多种类型的活性电极贴片的组合使用，可以提高废水处理的效率和稳定性，同时提升污水处理系统整体的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属于有机废水处理技术领域，具体涉及一种可更换活性电极贴片的有机废水处理装置。
背景技术
电催化氧化处理是一种先进的污水(有机废水)处理技术，通过电化学方法将有机废水中的有机物氧化分解为无害或低毒性的物质。这种方法具有处理效果好、操作简便、能耗低、无二次污染等优点，在处理有机废水方面具有较大潜力。电催化氧化处理有机废水的原理：在外加电压作用下，使用特定的电极材料作为催化剂，通过产生活性氧物种(如·OH等)来降解有机物，最终将其转化为H2O、CO2等无害物质。
目前工业上常用的活性阳极基本都是单一种类的电极(如PbO2电极)，但是单一种类的电极在处理有机废水的过程中仍然存在以下几个问题：1)选择性不足：由于有机废水的成分复杂多样，单一电极可能在处理某些特定有机物时表现出较低的选择性。这意味着在处理过程中，单一电极可能难以有效分解部分有机物质，导致处理效果不理想。2)反应速率受限：部分单一电极在催化氧化有机物时可能表现出较低的反应速率，导致处理效率降低。这在处理高浓度或难降解的有机废水时尤为明显。3)此外活性电极因老化、失活等因素，还表现出有限的寿命，这是电化学在实际应用中难以避免的问题。失活电极需要妥善处置，以防止对环境和人体健康造成潜在风险。根据失活电极的材质和污染程度，可能需要采取特殊的废物处理和回收措施，这将增加废物处理成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种可更换活性电极贴片的有机废水处理装置，以解决现有技术中单一活性电极可能在处理成分复杂、高浓度的有机废水(如电镀废水)时处理效果受限、电极容易受损失活的问题。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种可更换活性电极贴片的有机废水处理装置，包括：
箱体，用于装载废水；
若干个电极对，安装在箱体中；每一个电极对中至少有一个为活性电极；
所述活性电极包括板状的基体，基体上开设有M个凹槽，每一个凹槽中安装有一个电极贴片，电极贴片通过导电胶水粘结在凹槽中；M为≥2的自然数；
活性电极上安装有M个类型的电极贴片，电极贴片浸泡在废水中。
本实用新型的改进在于：
优选的，导电贴片的边缘和凹槽的边缘连接处涂覆有绝缘耐腐蚀胶水。
优选的，所述基体为导电材料。
优选的，所述电极贴片为贵金属或沉积有修饰层的导电材料，所述修饰层材料为PbO2、CuO或PbO2-SnO2。
优选的，所述箱体的内部顶端安装有电极支架，一对电极的顶端和电极支架连接。
优选的，电极支架的内部安装有电缆，电缆和活性电极连接。
优选的，每一个电极对还包括对电极，对电极为活性电极、活性炭电极、钛基金属氧化物电极、不锈钢电极或钛电极。
优选的，箱体的侧壁上安装有潜水搅拌器。
优选的，箱体的顶部安装有超声波液位传感器。
优选的，凹槽为正方形。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型公开了一种可更换活性电极贴片的有机废水处理装置，该废水装置在承载废水的箱体中装载了若干个电极对，每一个电极对为一个活性电极，该活性电极中安装有若干个凹槽，每一个凹槽中安装有的电极贴片，同一个活性电极中安装有不同的电极贴片，使得一个活性电极中有多个类型的电极贴片。本实用新型基于多种活性电极的组合、可更换的电极组件、电极基体材料的节约等出发点，提出了一种新型的，能用于成分复杂的难降解有机废水处理的方案设计。
不同类型的电极对废水中不同类型的有机物具有各自的反应特性，因此组合使用多种电极可以扩大处理范围，提高废水处理的效率。本实用新型通过组合使用多种电极贴片，即使部分特定结构的贴片受损失活，系统整体仍能正常工作。此外，在一定时间运作后，工作人员可以通过当前废水条件下不同贴片的受损情况，来选择更适宜他们工厂废水处理的电极，以减少电极污染对系统整体寿命的影响。因此本实用新型使用的多种类型的活性电极贴片的组合使用，可以提高废水处理的效率和稳定性，同时提升污水处理系统整体的稳定性。
附图说明
附图1描绘了一种新型的有机废水处理设备构造图。图中，1为箱体，2为潜水搅拌器，3为液位传感器，4为箱体上的进水口，5为箱体上的出水口，6为箱体内部上方的电极支架，7为可调节电极固定槽，8为电极对。
附图2描绘了新型活性电极的结构构成。图中，9为电极基体，10为导电胶水，11为第一电极贴片，12为第二电极贴片，13为第三电极贴片，14为悬挂杆，15为凹槽。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
参见图1，本实用新型的实施例之一为公开了一种能实现污水进水、处理、排放一体化的装置。该污水处理装置包括：箱体1、潜水搅拌器2、顶部的超声波液位传感器3、进水口4、出水口5、电极支架6、可调节的电极固定槽7和电极8。
箱体1为箱体结构，该箱体结构的形状和尺寸没有特殊要求，根据实际需求和情况进行设定。
箱体1的内部第一侧壁上设置有进水口4和出水口5，箱体1的内部顶部安装有超声波液位传感器3，箱体1的另一个侧壁上安装有潜水搅拌器2。箱体1的顶部安装有电极支架6，电极支架6沿箱体1的顶部长度方向设置，电极支架6的内部中空且内置电缆，电极支架6用于支撑或悬挂工作电极。
电极支架6上设置有若干个电极固定槽7，电极固定槽7用于连接电极基体9；电极固定槽7在电机支架6上的安装位置具体可调，电极固定槽7通过焊接或螺栓等固定方式和电极支架6连接；电极基体9的上端通过螺栓、焊接或夹持的方式和电极固定槽7连接。
进一步的，电极支架的作用是支撑电极，可以是任何形式的支架(包括固定式支架、浮动式支架、夹持式支架、悬挂式支架等类型中的任何一种或多种的组合)；电极支架可以是固定式的(电极对间位置恒定)，也可以是可调节式的(电极对间距离可调节)，具体的实现方式包括但不限于：手动调节、螺纹调节、数控调节、电动或气动调节等方式。
工作电极对可以由单个上述活性电极与其它对电极构成，也可以是由两个上述活性电极构成。对电极包括但不限于活性炭电极、钛基金属氧化物电极、不锈钢电极、钛电极等。
参见图2，活性电极包括基体9、导电胶水10、若干组导电贴片等；具体的电极的基体9由边缘规整的长方形板状构成，基体9的上端通过悬挂杆14和电极固定槽7连接；基体9上开设有若干个大小相等的凹槽15，凹槽15在基体上的排列方式能够为竖向排列，也能够为横向排列，凹槽15的形状能够根据实际情况进行设定，能够为圆形、菱形、矩形等；优选的，凹槽15的形状为正方形，便于电极片的制作以及基体9的制作，同时方形的凹槽15电极各个数据的计算在赋予其电催化氧化活性时，在凹槽15的内表面涂上导电胶水10，接着粘结若干类薄层导电材料，为导电贴片，每一个凹槽15中粘结有一个导电贴片，且一个基体9上的导电贴片类型均不相同。
参见图2，本实施例中设置有三个导电贴片分别为第一导电贴片11、第二导电贴片12和第三导电贴片13，三类边缘用绝缘耐腐蚀的胶水(如硅基胶水)密封，活性电极与相应的对电极组合，一起构成活性电极对。
进一步的，给电极处的供电方式可以是多种类型，包括但不限于直流供电、脉冲式供电、直流-指数衰减模式供电、直流-直线衰减模式供电等；
进一步的，基体9可以由任何导电性良好的金属或非金属构成，如铜、铁、钛、石墨等。
进一步的，基体9上的凹槽15至少为两个，相对应的凹槽15上设置有两个类型不同的导电贴片。
进一步的，电极上的导电贴片可以是任何具有良好导电性、电催化活性的物质构成，可以是单种贵金属(如金、铂等)，也可以是经表面改性的基底构成(如经热分解法、电化学沉积法、化学沉积法、物理气相沉积法等方法在铝片、钛片、铜片、石墨片等基底上修饰包括PbO2、CuO、PbO2-SnO2等在内的活性物质)，也可以是导电聚合物涂层，如聚苯胺、聚3,4-乙烯二氧噻吩、聚噻吩等。
进一步的，作为中间层的导电胶水10，也可以是由其它的拥有良好导电性的材料(如导电硅脂、导电油墨、导电纤维、金属丝等)代替，其目的是提供可靠的导电性；导电胶水10使活性薄片和电极凹槽表面充分接触，降低接触电阻。
进一步的，活性电极对的距离可以根据需要调整，这一功能由电极支架提供。活性电极对在单套污水处理装置中的数量不仅限于一对，根据需要可以进行增加总电极对数n(n≥1)。
实施例1
本实施例中，根据废水的实际构成，选用不同材质的经修饰薄层导电材料作为三个电极贴片，在电极基体上涂上导电胶水，放置电极贴片，随后在边缘涂上耐腐蚀的绝缘胶水予以固定，胶水干燥后形成活性电极。若供电电流方向恒定，电极对则选用单个活性电极和其它普通电极作为电极对，并固定在附图1所示的电极支架上。若供电电流方向会发生变化(如采用交流供电模式)，则选用两个上述活性电极作为电极对，并固定在附图1所示的电极支架上。
在活性电极达到预期寿命后，将电极从支架上取出，去掉绝缘胶水，并移除旧的活性电极贴片。补充新的导电胶水，并安装新的电极贴片，用耐腐蚀绝缘胶水固定、干燥。
有机废水从箱体上的进水口进入，直到液位传感器检测到进水量达到标准后，系统控制进水口处的电动阀门关闭。随后外置电源向电极处供电用以降解污水中的有机物，潜水搅拌装置开启以便使降解过程充分进行。在反应进行到预定时间后，系统控制箱体上的排水口处的阀门开启，将处理后的污水排出。
在活性电极达到预期寿命后，将电极从支架上取出，去掉绝缘胶水，并移除旧的活性电极贴片。补充新的导电胶水，并安装新的电极贴片，用耐腐蚀绝缘胶水固定、干燥。
本实施例中，活性电极装载了不同结构、且具备不同催化能力的薄片只要通过足够电流，这三种薄片表面将会发生不同的氧化还原反应。甲物质易于被第一导电贴片11催化氧化，甲物质在水流的作用下会等概率的与三个导电贴片碰撞接触，在经过第二导电贴片12和第三导电贴片13时，反应不发生，在经过第一导电贴片11时，反应发生，甲物质被催化氧化成水和二氧化碳。本实施例中以甲物质举例，实际的情况下，不同的物质在不同材质的导电贴片表面被降解的速率存在差异，多种类型材质的导电贴片赋予了该污水处理系统相较于传统情况存在差异，
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (10)
1.一种可更换活性电极贴片的有机废水处理装置，其特征在于，包括：
箱体(1)，用于装载废水；
若干个电极对，安装在箱体(1)中；每一个电极对中至少有一个为活性电极；
所述活性电极包括板状的基体(9)，基体(9)上开设有M个凹槽(15)，每一个凹槽(15)中安装有一个电极贴片，电极贴片通过导电胶水(10)粘结在凹槽(15)中；M为≥2的自然数；
活性电极上安装有M个类型的电极贴片，电极贴片浸泡在废水中。
2.根据权利要求1所述的一种可更换活性电极贴片的有机废水处理装置，其特征在于，导电贴片的边缘和凹槽(15)的边缘连接处涂覆有绝缘耐腐蚀胶水。
3.根据权利要求1所述的一种可更换活性电极贴片的有机废水处理装置，其特征在于，所述基体(9)为导电材料。
4.根据权利要求1所述的一种可更换活性电极贴片的有机废水处理装置，其特征在于，所述电极贴片为贵金属或沉积有修饰层的导电材料，所述修饰层材料为PbO2、CuO或PbO2-SnO2。
5.根据权利要求1所述的一种可更换活性电极贴片的有机废水处理装置，其特征在于，所述箱体(1)的内部顶端安装有电极支架(6)，一对电极的顶端和电极支架(6)连接。
6.根据权利要求5所述的一种可更换活性电极贴片的有机废水处理装置，其特征在于，电极支架(6)的内部安装有电缆，电缆和活性电极连接。
7.根据权利要求1所述的一种可更换活性电极贴片的有机废水处理装置，其特征在于，每一个电极对还包括对电极，对电极为活性电极、活性炭电极、钛基金属氧化物电极、不锈钢电极或钛电极。
8.根据权利要求1所述的一种可更换活性电极贴片的有机废水处理装置，其特征在于，箱体(1)的侧壁上安装有潜水搅拌器(2)。
9.根据权利要求1所述的一种可更换活性电极贴片的有机废水处理装置，其特征在于，箱体(1)的顶部安装有超声波液位传感器(3)。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的可更换活性电极贴片的有机废水处理装置，其特征在于，凹槽(15)为正方形。
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| CN202321700911.6U CN220131970U (zh) | 2023-06-30 | 2023-06-30 | 一种可更换活性电极贴片的有机废水处理装置 |
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| CN202321700911.6U CN220131970U (zh) | 2023-06-30 | 2023-06-30 | 一种可更换活性电极贴片的有机废水处理装置 |
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2023
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