DE60306172T2

DE60306172T2 - Struktur einer elektrode zur verwendung in einer elektrolysezelle

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Publication number: DE60306172T2
Application number: DE60306172T
Authority: DE
Inventors: Jarle Belt
Original assignee: ORO AS
Current assignee: ORO AS
Priority date: 2002-08-26
Filing date: 2003-08-26
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2023-08-27
Also published as: ES2266900T3; MXPA05002211A; DE60306172D1; JP2005536639A; AU2003263684A8; NO321256B1; AU2003263684A1; CN100537849C; EA010551B1; EA200500409A1; NO20024054D0; EP1540041A2; ATE330044T1; BR0313935A; EP1540041B1; KR20050057009A; CA2536815A1; PL374540A1; US20060144709A1; DK1540041T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Struktur einer Elektrode zur Verwendung als eine Anode/Kathode in einer elektrolytischen Zelle wie im Oberbegriff des folgenden Patentanspruchs 1 angegeben.
Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der Elektrodenstruktur.
Die Erfindung betrifft auch eine Verwendung der elektrolytischen Zelle umfassend eine Anode und eine Kathode wie oben beschrieben.
Die Erfindung betrifft die Technologie betreffend die Produktion von Oxidantien und Radikalen, die zum Oxidieren und zur Elimination organischen Materials in Flüssigkeiten und organischen Materials auf Partikeln in Flüssigkeiten und zur Zerstörung von Bakterien, Sporen, Mikroorganismen, Algen und Viren verwendet werden.
Bekannte Methoden, die heute in Benutzung sind
Heute werden Anoden (Elektroden) durch die Verwendung von elektrolytischer Beschichtung eines Substrats mit dünnen Schichten von wertvollen (Edel-) Metallen hergestellt. Allerdings haben diese Elektroden eine besonders kurze Lebenszeit und vertragen es nicht, über eine Zeit hohen Spannungen ausgesetzt zu sein. Wenn sie hohen Spannungen ausgesetzt sind, werden sie verbrennen. Während des Prozesses geschieht eine Auflösung/Ausfällung von der Anode, so dass sie korrodiert wird.
Es gibt auch eine Herstellung von Anoden aus reinen Metallen oder Legierungen von solchen Metallen und die nicht zu der Edelmetallgruppe gehören, aber diese sind in der Benutzung schnell korrodiert, sie produzieren nicht das gewünschte Oxidationsmittel, noch können sie der gewünschten Spannung ausgesetzt werden.
Eine weitere weniger bekannte, Methode, die heutzutage verwendet wird, beinhaltet, dass Tantal, Iridium oder ein Gemisch aus diesen auf zwischen 0,015 und 0,035 mm gewalzt wird und auf einen Kern für eine Anode geschweißt wird, der aus Titan, Aluminium oder Kupfer hergestellt ist. Bei dieser Methode wird ein Reibschweißen verwendet. Die Lebenszeit für diese Elektroden ist länger als von den Elektroden, die durch Verwendung von Elektrolyse hergestellt sind. Sie vertragen wesentlich höhere Spannung und Strom. Mit diesen Vorteilen in Variablen für Elektrolyseprozesse, beispielsweise Spannungen von 0 bis 380 V und Ströme von 0 bis 1000 Ampere, wird ein Gemisch von Oxidationsmitteln produziert, das eine hohe Reaktionsfähigkeit, Kraft und Möglichkeit zum funktionellen Ausgleichen der einzelnen Oxidantien (Cl₂, ClO₃-, O₃, O₂, H₂O₂, OH, ClOH, O), umfasst, und den Effekt von Oxidationsmitteln übertrifft und die ungewünschten Effekte der Oxidationsmittel von Anoden die mit anderen Methoden hergestellt sind, reduziert.
Die Grenze für die Vorbereitung durch diese Methoden ist die Variationsspanne in dem Gemisch der Legierungen. Beispielsweise ist es bekannt, dass Platin/Iridiumlegierungen (Pt/Ir), die mehr als 20% Iridium enthalten, schwierig auf die gewünschte Dicke zu walzen sind. Heute ist es bekannt, dass die Legierung bis zu 33 Mikron (0,033 mm) gewalzt werden kann. Höhere Konzentrationen von Ir führen zu noch größeren Problemen und die vorbereitete Folie wird oft spröde. Es ist auch wünschenswert, dass die Folie einen hohen Härtegrad hat, um den mechanischen Widerstand gegen Ab nutzung zu erhöhen. Weiter ist die Dicke der Folie entscheidend dabei, zu bestimmen, wie viel von bestimmten Oxidationsmitteln in einer bestimmten Flüssigkeit mit einer gegebenen Spannung und Strom produziert wird. Es ist weiter bekannt, dass beispielsweise reines Platin technisch nur bis zu 15 Mikron (0,015 mm) gewalzt werden kann. Unter dieser Dicke ist es nicht möglich eine dichte Folie zu erhalten (ohne Poren).
In letzter Zeit haben Methoden zum Vakuum-Plasmasprühen von Tantal und Edelmetallen gemäß der oben erwähnten Methode das Verwendungspotential erweitert, indem Methoden zum Sprühen von dünneren Schichten entwickelt worden sind und haben zur gleichen Zeit die Variationsspanne der Mischung einer Legierung mit 100% Porendichte erhöht und dadurch wurde der spezifische Verwendungsbereich erweitert.
Die bekannten elektrolytischen Prozesse in ihrer einfachsten Form sehen Cl₂ als ein Oxidationsmittel vor. Weitere Oxidantien (ClO₃-, O₃, O₂, H₂O₂, OH, ClOH, O) sind jedoch weit mehr chemisch reaktiv und werden dadurch bereitgestellt, dass ein Substrat mit Edelmetallen beschichtet wird, wobei eine Spannung in einem Bereich ausgesetzt ist, in dem das Gesetz von Farraday überschritten wird.
Von diesen Bestandteilen sind insbesondere die Radikale die stärksten Oxidationsmittel, sowohl im Hinblick auf Leistung und unerwünschte Nebeneffekte (halogenierte Verbindungen organischen Materials). Das Problem der bekannten elektrolytischen Prozesse ist, dass die Radikale nicht verwendet werden können, da sie eine Lebenszeit eines Tausendstels einer Sekunde haben und daher nur sehr nahe der Oberfläche der Anode vorhanden sind. Da nur ein sehr kleiner Anteil der Flüssigkeitsmenge, die durch eine elektrolytische Zelle geleitet wird, Kontakt mit dieser Anodenoberfläche hat, können große Mengen Flüssigkeit nicht effektiv dem Einfluss von Radikalen zur Reaktion mit organischen Verbindungen, Bakterien, Viren etc. ausgesetzt werden, deren Elimination aus der Flüssigkeit gewünscht ist.
Bekannte elektrolytische Prozesse bilden Wasserstoff an der Kathode. Wasserstoff verringert wesentlich die Bildung von Oxidantien an der Anode, weil der Wasserstoff Wasser bildet, wenn er mit dem Oxidant in Kontakt kommt. Dies trifft insbesondere auf OH-Radikale in Kontakt mit Wasserstoff zu. Das Wasserstoffgas reduziert auch die Leitfähigkeit der Flüssigkeit, wenn es in dem Spannungsfeld zwischen der Anode und der Kathode vorhanden ist, und im Kontakt mit der Anode.
Es ist aus dem US-Patent 6,328,875 bekannt, dass Elektrolytzellenaufbauten mit Anoden/Kathoden entwickelt worden sind, die aus leitenden porösen Elementen, bestehend aus Metall, inbegriffen Edelmetall, oder Kohlenstoff aus geschweißtem oder gewebtem Drahtgewebe, ausgedehntem Metall- oder Kohlenstofffilz, gewebtem Kohlenstoffgewebe oder netzartigem gesinterten oder glasartigem Kohlenstoff und metallischem Schaum hergestellt sind. Der Aufbau umfasst eine offene Lösung, bei der der Ausfluss zwischen einem Abstandhalter/Anode und einer Kathode in einen offenen Bereich durchgeführt wird (offene Lösung). Der Stapel ist zusammen festgespannt und Anode/Kathode sind durch einen Abstandhalter getrennt, monopolar oder bipolar, um einen Kurzschluss zu verhindern. Der Ausfluss wird dann parallel mit der/dem Anode/Kathode/Abstandhalter in dem Prozess durchgeführt.
Ferner ist es bekannt, dass das US-Patent 6,342,151 Anoden/Kathoden aus durchlässigem, leitenden Material, das aus der Gruppe, die aus perforierten Platten, Drahtsieben oder Blenden, Wolle, Filz und Gewebtem aus rostfreiem Stahl, Aluminium, Kupfer, platiniertem Titan, gemischten Metalloxiden, Gold und vergoldetem Stahl bestehen. Auch diese Elektrode verwendet Abstandhalter, um einen Kurzschluss zwischen Anode und Kathode zu verhindern, wenn der Abstand zwischen den Bauteilen klein ist.
Es ist gut bekannt, dass Abstandhalter den Stromverbrauch in einem elektrolytischem Prozess erhöhen und die Flusskapazität durch die Elektrode reduzieren.
Es ist ebenso gut bekannt, dass Ablagerung durch Verzunderung, verursacht durch Mg- und Ca-Gehalt in dem behandelten Ausfluss ein Problem in Bezug auf Elektrolyse ist. Das Verzunderungsproblem tritt auf, wenn Geschwindigkeit von Mg- und Ca-haltigem Ausfluss (so wie Seewasser) durch eine Anoden-/Kathodenreaktion geführt wird. Wenn die Geschwindigkeit des Ausflusses zu langsam ist, wird eine Brücke von Kristallen beschleunigt zwischen Anode und Kathode gebildet, was eine Verschmutzung des Prozesses zur Folge hat. In einem solchen Umfang die Geschwindigkeit zu erhöhen, kann dies in solchem Umfang verhindern, dass aller Mg- und Ca-Aufbau wegtransportiert wird, bevor er an der Kathode anhaftet. Ein anderer Weg, vorausgesetzt, dass Anode und Kathode aus demselben oder gleich reaktivem Material sind, ist es, die Polarität der Anode und der Kathode regelmäßig zu alternieren. Dann bricht die Verzunderung von der Kathode ab, wenn sie zur Anode umgewandelt wird.
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine neue und verbesserte Konstruktion der Elektrode bereitzustellen, die die Energieverluste durch die Notwendigkeit eines Abstandhalters eliminiert und trotzdem einen engen Abstand zwischen Anode und Kathode ohne das Risiko eine Kurzschlusses erlaubt.
Es ist ein Ziel der Erfindung, einen großen Fluss vertikal durch die Elektrode zu erlauben, und dabei die volle Effizienz der Elektrolyse beizubehalten, um Verschmutzung durch Verzunderung zu verhindern.
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine neue und verbesserte Konstruktion einer Elektrode bereitzustellen, um Oxidantien wie oben genannt bereitzustellen, beispielsweise Cl₂, ClO₃-, O₃, O₂, H₂O₂, (OH), (ClOH), (O) und die die Radikalenproduktion an der Oberfläche der Anode optimal verwenden kann.
Weiter ist es ein Ziel der Erfindung, eine neue und verbesserte Konstruktion einer Elektrode bereitzustellen, bei der ein reduzierter Oxidationseffekt aufgrund von Wasserstoffinterferenz zwischen Anode und Kathode und an der Kathode eliminiert werden kann.
Es ist weiter ein Ziel der Erfindung, im Wesentlichen sämtliche Flüssigkeit mit einem Bereich nahe der Anode, in dem die Radikale produziert werden und wo die Radikale eine Lebenszeit von einigen tausendstel einer Sekunde (Millisekunden) haben, in Kontakt zu bringen. Weil die Radikale das vorherrschende Oxidationsmittel sind, auch mit Blick auf unerwünschte Nebeneffekte weiterer Oxidationsmittel, ist es wichtig für den Erfindungsreichtum, verglichen mit der Technologie im Stand der Technik, dass die Effekte der Radikale auf die zu desinfizieren/oxidierenden Materialien wesentlich vergrößert werden.
Es ist auch ein Ziel der Erfindung eine Anode vorzubereiten, bei der der Energieverbrauch in Relation zu dem Volumen der zu behandelnden Flüssigkeit reduziert ist, wenn sie an eine Schaltung gemäß der Erfindung angeschlossen ist.
Es ist auch ein Ziel der Erfindung, ein neues und verbessertes Verfahren bereitzustellen, bei dem es möglich ist, einfach eine Elektrode mit einer höheren Leistung in der Verwendung als die vorher bekannten Elektroden bereitzustellen.
Weiter ist es ein Ziel der Erfindung, eine Verwendung der Elektrode bereitzustellen.
Die Vorrichtung, das Verfahren und die Verwendung gemäß der Erfindung sind durch die Merkmale gekennzeichnet, die in den kennzeichnenden Teilen der unabhängigen Ansprüche auftreten.
Die weiteren Merkmale der Erfindung sind jeweils in den abhängigen Ansprüchen gegeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren vorgesehen, das bei einer Verwendung von Draht, gestricktem, gewebtem oder geflochtenem Maschendrahtnetz aus Metallen für und zur Produktion einer Anode und/oder einer Kathode geeignet ist, die verwendet werden kann, um durch Elektrolyse ein Gemisch von Oxidantien und insbesondere Radikale zu produzieren.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Anode mit Drähten oder Drahtgeflechten, gestrickt oder geflochten, aus Tantal, Niob, Hafnium, Zirkonium, Platin, Rhodium, Iridium, Ruthenium, Palladium oder einer Legierung daraus, oder einer Mischung aus unterschiedlichen Drähten aus den oben erwähnten Metallen zusammengesetzt ist.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode aus Drähten oder einem Drahtgeflecht gestrickt oder geflochten aus 316L Stahldrähten, oder höher legiertem leitendem und widerstandsfähigem Material zusammengesetzt ist.
Weiter ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte oder Anodegewebe und Kathodegewebe ohne Kurzschlusskontakt nahe aneinander gefügt werden können, dadurch dass ein Trennungsgewebe, Membran oder grobes gekreuztes Quadratgewebe aus einem nicht leitenden, gegen Oxidantien widerstandsfähigem Material zwischen der Anode und der Kathode angeordnet ist, um diese zu separieren, um einen Kurzschlusskontakt zu verhindern.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann ein überlegenes leitendes Material an der Anode und Kathode angeordnet werden, individuell oder in einem groben quadratischen Muster und kann anschließend mittels eines oxidantienbeständigen Isolationsmaterials von dem Elekt rolyt isoliert werden, um einen gleichmäßigen Stromdurchfluss über das offene Drahtgeflecht oder Drahtnetzgebiet bereitzustellen.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anode/Kathode in einem Flüssigkeitsstrom angeordnet ist, der durch die Anode/Kathode hindurchgehen muss, oder dass die Anode/Kathode in einem Gefäß zur Produktion von Oxidantien angeordnet ist.
Weiter ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass man durch die Elektrolyse von frischem Wasser im Stande ist, sowohl das Kathodengewebe und Anodengewebe in SS316L-Qualität oder höherem legiertem Metall zu verwenden.
Weiter ist die Erfindung dadurch charakterisiert, dass durch Elektrolyse von Frischwasser ein gewebtes, gestricktes oder gewobenes Gewebe durch eine Platte aus SS316L ersetzt werden kann, die durch fotochemische Mittel perforiert ist, um ein Drahtgeflecht auszutauschen.
Vorteile des vorliegenden neuen Verfahrens
Durch Ansenken eines Drahtaufbaus oder eines gewebten, gestrickten oder gewobenen Gewebes aus einem Metall oder einem Edelmetall, wie es oben offenbart ist, mit einem elektrischen Strom mit hoher Stromdichte, die das Gesetz von Farraday übersteigt, erreicht man eine hohe Produktion von radikalen und reaktiven Oxidantien. Diese Produktion impliziert einen besonders hohen Effekt durch Oxidation von organischem Material und Desinfektion.
Die vorliegende Erfindung weicht von existierenden elektrolytischen Zellen/Prozessen ab, bei denen der Effekt von Radikalen, Ozon, Wasserstoffperoxid, Chlordioxid und Hypochlorit von Anoden mit einer Schicht aus Edelmetall, die die reaktiven Oxidantien produziert, erzeugt wird, und durch das Bereitstellen eines Elektrodenaufbaus, wodurch die Produktion von Radikalen optimaler als vorher genutzt werden kann.
Dies kann durch die Anode vorgesehen werden, die eine Form mit einem Gewebe aus Metall wie offenbart hat, das einen Drahtabstand von 100 Mikron bis 25.000 Mikron oder eine Quadratöffnung von 18 Mikron bis 25.000 Mikron hat, wobei das Metall Spannungen, die das Gesetz von Farraday übersteigen, ausgesetzt ist, was zu einer hohen Produktion von Oxidantien nahe der Anode führt.
Bei Verwendung des Elektrodenaufbaus gemäß der Erfindung wird die zu behandelnde Flüssigkeit dazu gebracht, ein Drahtnetzgewebe zu durchströmen oder zu umströmen, wobei die Öffnung in dem Netzgewebe eine Öffnungsgröße von minimal 15 Mikron (15 μm) hat. Beim Umströmen wird die Radikalenreaktion mit einer Lebenszeit von einigen tausendsteln einer Sekunde im wesentlichen auf die gesamte Flüssigkeit, die durch das Drahtgewebe fließt, Einfluss nehmen. Andere elektrolytische Oxidationsprozesse erreichen 1–3% Radikaleneffekt auf der Oberfläche der Anode. Mit der vorliegenden Erfindung erhält man eine Effizienz von 95–98% der Verwendung des Radikaleneffekts. Dies ergibt sich aufgrund der Tatsache, dass bis zu 95– 98% der Flüssigkeit nahe der Anode hindurchströmen, wo die Radikale ihre Lebenszeit verbringen, wobei die Flüssigkeit tatsächlich durch die fein gewebte Anode fließt.
Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von den existierenden elektrolytischen Zellen/Prozessen dadurch, dass die Anode und die Kathode durch ein Separationselement (Abstandshalter) oder ein Separationsdrahtgewebe, das aus einem rohen quadratischen nicht leitenden Material vorbereitet ist, sehr nahe zusammengeführt werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, ist es bevorzugt, dass jeder Rahmen durch zwei Lagen Drahtgewebe bedeckt ist, eine Lage auf jeder planen Seite des Rahmens. Es ist jedoch ausreichend, dass der Rahmen nur eine Drahtgewebelage umfasst, wie es in den 1A, 1B und 1C gezeigt ist.
Gemäß der meistbevorzugten Ausführungsform sind ein Drahtgewebe oder parallele Stränge 12 bzw. 14, mit jeder Seite des Leiterrahmens 10 dadurch verbunden, dass es sie einer/einen wesentlichen Zugkraft/Druck ausgesetzt ist/sind, wobei möglicherweise Wärme aufgebraucht wird und ein Bindemittel eingesetzt wird, oder durch Induktionsschweißen oder Laserschweißen, während gleichzeitig der Draht oder die perforierte Folie unter ausreichender Zuglast gehalten wird. So werden die Drähte oder das Gewebe, die bzw. das die ausgesetzte/exponierte Fläche auf jeder planen Seite des Leiters bedecken bzw. bedeckt, stabilisiert. Möglicherweise umfasst das Drahtgeflecht parallele Stränge, wobei jeder zehnte oder zwanzigste Strang aus Tantal ist, während die anderen Platinstränge sind.
Auf eine der Drahtlagen 14 des Rahmens 10 oder dem Trennungsdrahtgeflecht ist eine Abstandsfolie 16 (aus einem PVS oder Polypropylenmaterial) aus einem nicht leitenden Material, und mit der exakten Form (Planansicht) des Rahmens 10 positioniert und verankert. Folglich sind die Öffnungen 18 des Trennungsdrahtgeflechts 16 mit den Durchflussöffnungen 18 des Rahmens 10 ausgerichtet. Folglich sind die Durchflussöffnungen 18 des Rahmens 10, die durch das Drahtgeflecht 12, 14 „bedeckt" sind, nicht durch die Abstandsfolie 16 bedeckt. Die Dicke des Rahmens 10 kann 5 mm sein, während die Abstandsfolie 16 eine Dicke so klein wie 0,3 mm haben kann (entsprechend dem Abstand zwischen den Anoden- und Kathodenoberflächen). Folglich sind die Wasser/Flüssigkeitsdurchflusseigenschaften des verwendeten Rahmens nicht behindert.
Somit weist eine Elektrodeneinheit für eine Anode oder Kathode den Leiterrahmen mit einer Anzahl von Durchflussöffnungen 18, dessen beide plane Seiten durch die perforierte Platte bedeckt sind, die Drähte (parallele Stränge oder ein Drahtgeflecht) und die Abstandsfolie 18 nur auf einer Seite auf. Weiter umfasst der Leiterrahmen (für eine Kathode oder Anode) 10 Mittel 20 zum Verbinden mit einer adäquaten Stromversorgung (Spannung und Strom) auf.
Um eine einzelne (die einfachste) elektrolytische Zelle aufzubauen, werden zwei Elektrodeneinheiten, wie in 4 gezeigt, gegenseitig nahe zueinander aneinander ausgerichtet, so dass die Abstandsfolie 18 den notwendigen Abstand (beispielsweise 0,3 mm) zwischen der Anodenfläche 14 einer Elektrodeneinheit und der Kathodenoberfläche 12 der angrenzenden Elektrodeneinheit bereitstellt.
Es ist bevorzugt, den Leiterrahmen (nach dem er aus rostfreiem Stahl ist) und die Abschnitte des leitenden Drahtes (Drahtgeflecht) 12, 14, die den Rahmen bedecken, mit einem nicht oxidierbaren Material zu bedecken, um sie gegen Kontakt mit dem Elektrolyt zu schützen, in einer ähnlichen Weise, wie es in 1C gezeigt ist.
Eine elektrolytische Zelle, die aus einer Anzahl der oben genannten Paare von Elektrodeneinheiten (bis zu 50 Paare) besteht, kann eine kreisförmige oder rechteckige Form haben. Eine kreisförmige Elektrodeneinheit kann beispielsweise einen Durchmesser von bis zu einem Meter haben, der den Wasserdurchfluss der Einheit darstellt. Die elektrolytische Zelle kann gemäß der Erfindung in ein Rohr, das das zu behandelnde Wasser führt, angeordnet werden, beispielsweise wie in 5 gezeigt. Wenn eine ausreichende Spannung an die Anoden/Kathodengruppen angelegt wird, erhält das Prozesswasser, das durch die Einheit (die Öffnung 18) des Drahtgewebes der Einheit fließt, einen engen reaktiven Kontakt mit den Oxidantien und Radikalen, die an den Anodensträngen des Drahtgeflechts ausgebildet werden.
Die Zeichnungsfiguren 4A und 4B sind vergrößerte Sichten (rechteckige und kreisförmige Versionen) der vier Ebenen 20, 12, 14, 16 aus denen jede Einheit aufgebaut ist.
4B zeigt, das Anoden- oder Kathodendrahtgeflecht bei dem der Leiterrahmen aus einem überlegenen starren leitenden Material die ungeschützten Anoden- oder Kathodenflächen abstützt, um über einen großen Bereich oder im Falle von hohem Strom eine gleichmäßige Stromverteilung zu erhalten. Das Gewebe ist an den Leiterrahmen an beiden Seiten befestigt. Das nicht leitende Abstandshaltermaterial hat die gleiche Form wie der feste Leiterrahmen und ist an einem der Gewebe an einer Seite befestigt.
Der Aufbau einer einzelnen Anode oder Kathode kann in Anzahlen von einer Anode und einer Kathode bis zu 50 insgesamt gestapelt werden.
Anode und Kathode können aus identischen oder verschiedenen Materialien sein. Im Falle von ähnlichen Materialien kann die angelegte Gleichstromleistung alterniert werden, um Verzunderung und ungleichmäßige Abnutzung zu vermeiden. Die Anodengröße kann jeweils mehr als ein Meter im Durchmesser sein. Die Durchflusskapazität kann von wenigen Litern pro Stunde in den kleinsten Zellen bis mehr als 1000 m³/h in jeder der größten Zellen betragen. Die typische Stromdichte bei 316L-Anoden ist 38 mA/cm², was einen Cl-Gehalt von 5 ppm bereitstellt. Für Edelmetalle ist das oben genannte bis zu 270 Amp in einer Anodenfläche von 0,5 cm² getestet worden.
Das Drahtgeflecht kann aus einzelnen Drähten, die parallel zueinander an dem Rahmen montiert sind gebildet werden oder aus einzelnen Drähten, die gewebt, gestrickt oder geflochten oder induktionsgeschweißt sind, um das oben genannte Gewebe zu bilden.
Vorzugsweise ist jeder einzelne Draht oder die perforierte Folie an dem leitenden Rahmen befestigt, so dass elektrischer Kontakt zur gleichmäßigen Stromverteilung über das offene Elektrodengebiet führt und damit das offenen Elektrodengebiet spannungsstabil wird, um die Verwendung eines konventionellen Abstandhalters zu eliminieren, wobei der Rahmen oder Leiter von dem flüssigen Elektrolyt durch einen oxidantbeständigen Isolator oder eine Beschichtung isoliert ist.
Es ist bevorzugt, das zu verarbeitende Wasser durch einen mechanischen Partikelextraktor zu lenken, um alle Partikel und Organismen zu entfernen, die größer als die kleinen Öffnungen in der Elektrode sind.
Weiter wird die Flüssigkeit, nachdem sie gemäß der Erfindung verarbeitet wurde, durch einen hydrophoben Absorbtionsfilter oder hydrophobisches Absorbtionsmedium geführt, um möglicherweise überzählige organische Elemente zu entfernen.
Nach der Verarbeitung wird die Flüssigkeit vorzugsweise durch eine Flotationsvorrichtung geführt, um elektroflotiertes organisches Material zu entfernen.
Der ausgesetzte Abstand zwischen Anode und Kathode braucht keine konventionellen oder weiteren Abstandshalter, da der Abstand durch Anbringen einer Folie, Membran oder einer Grobkörnung aus nicht leitendem Material mit dergleichen Form wie der Rahmen selbst bereitgestellt wird. Der Abstand kann so wenig wie 0,3 mm betragen. Dies bedeutet, dass es durch die Erfindung möglich ist, eine hohe Stromdichte mit einer sehr niedrigen Spannung zu erreichen, was beinhaltet, dass das Gesetz von Faraday einfach ohne Strömungs- oder Stromverlust aufgrund von Abstandshaltern überschritten wird und dass eine gewünschte Produktion von reaktiven Oxidantien bereitgestellt wird.
Ein weiterer Vorteil des Anbringens von Draht/Gewebe oder perforierter Folie an beiden Seiten des Leiterrahmens ist, dass es eine Quadratmilime terhochskalierung für extreme Ströme, die zur Elektrolyse durch den offenen Bereich strömen, erlaubt. Ein 5 mm dicker Rahmen, der an beiden Seiten bedeckt ist, erlaubt die Anbringung eines dünnen Abstandhalterrahmens an beiden Seiten, wobei das Kathodengewebe/perforierte Folie nahe zu der Anode in einer Distanz bis herunter zu 0,3 mm angeordnet werden kann. Mit verscheiden Abständen können mehr als 3000 Ampere durch eine Elektrode geführt werden.
Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von existierenden elektrolytischen Zellen/Prozessen darin, dass man mittels einer sehr niedrigen Spannung die nötigen hohen Stromdichten auf einer großen Fläche erhalten kann, ohne dass dadurch das Durchflussvolumen der zu behandelnden Flüssigkeit reduziert wird. Dies impliziert auch, dass große Mengen von zu behandelnder Flüssigkeit sehr billig behandelt werden können. Die Volumenkapazität der elektrolytischen Zelle ist im Gegensatz zu anderen elektrolytischen Zellen nicht verändert, obwohl der Abstand zwischen der Anode und der Kathode von beispielsweise 5 cm auf 0,3 mm reduziert ist, dadurch, dass der gleiche Volumenflüssigkeitsstrom durch die Anode und Kathode geht, unabhängig von dem gegenseitigen Abstand zwischen ihnen.
Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von den existierenden Anoden darin, dass die Verwendung von Drähten zu einem wesentlichen Grad die Fläche der Anode im Vergleich zu dem Gewicht des Metalls und der realen Oberfläche vergrößert. Folglich werden die Kosten der Edelmetalle ebenfalls wesentlich reduziert, während gleichzeitig die Effizienz pro m² vergrößert ist.
Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von existierenden elektrolytischen Zellen/Prozessen darin, dass es möglich ist, eine hohe Stromdichte, einen niedrigen Energieverbrauch und einen hohen Durchfluss des Flüssigkeitsvolumens zu erhalten, da die Distanz zwischen der Anode und der Kathode bis auf 0,3 mm reduziert werden kann, ohne dass dies die Kapazität der elektrolytischen Zelle reduziert, so dass es mit der Ionenleitfähigkeit im frischen Wasser verwendet werden kann (Oberflächenwasser und Grundwasser).
Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Effekte von unterschiedlichen Metallen zu kombinieren. Beispielsweise erzeugt ein Anodengewebe aus Tantal mit einigen Drähten von anderen Edelmetallen aus der Platingruppe hauptsächlich Ozon, Radikale und Wasserstoffperoxyd und sehr wenig Hypochlorit und Chloriddioxid. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass jeder Stromfluss der von den Edelmetalldrähten wie beispielsweise Tantal passieren wird, sofort eine isolierende Oxidschicht erhalten wird.
Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von existierenden elektrolytischen Zellen/Prozessen darin, dass sie mit niedrigen Kosten zur Behandlung großer Flüssigkeitsvolumen, so wie Oberflächenwasser, Frischwasser und Grundwasser in der Zusammensetzung wie in großen Teilen der Welt heute existiert, verwendet werden kann. Sogar mit sowohl Anode und Kathode aus 316L Stahl oder höher legierten Metallen, ohne dass die Anode oxidiert oder korrodiert. Dies ist auf Grund einer großen Elektrodenoberfläche mit sehr niedrigem Energieverbrauch, die das nötige Oxidant (Ozon und Radikale) produziert, selbst mit der durchschnittlichen Leitfähigkeit im Grundwasser und frischem Oberflächenwasser.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Flüssigkeit durch Anode und Kathode geführt werden kann, wobei ein Rahmen aus leitendem Material an dem Anoden- und Kathodengeflecht mit ausreichendem Kontakt angebracht ist, dass Gewebe bevorzugt an beide Seiten des Rahmens geführt wird und der Leiterrahmen mit einem nicht oxidierbaren Material beschichtet ist, um gegen Kontakt mit Elektrolyten zu schützen. Das Abstandshaltermaterial in einem nichtleitenden, oxidantienbeständigen Material kann bereitgestellt werden, wonach das Anoden- oder Kathodengeflecht zusammengesetzt ist. Das Abstandsmaterial ist von identischer Form wie der Leiterrahmen und von verschiedener Dicke.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung wird in mehr Einzelheiten mit Bezug auf die folgende Spezifikation und die folgenden Zeichnungen erklärt, wobei:
1A zeigt eine schematische plane Ansicht einer Anode 1 eines hochleitfähigen Cu (Kupfer) Rahmens 1, mit einem einzigen Drahtgeflecht aus einem Edelmetall bedeckt.
1B zeigt einen Kathodenrahmen 3 umfassend ein gewebtes, gestricktes oder geflochtenes Drahtgeflecht 4 (zum Beispiel aus rostfreiem Stahl 316L). Der höherwertige Leiterrahmen 1, an dem das Drahtgeflecht befestigt ist, ist mit einem formgepressten, oxidantbeständigen Isolator isoliert.
1C zeigt den Seitenabschnitt des oxidantbeständigen Isolators mit Bezugszeichen 5, zusätzlich zu den anderen Details des.
2 zeigt eine Anode von Drähten, die an einem höherwertigen Leiter befestigt sind, der isoliert ist.
3 zeigt eine Anode einer Folie, die an einem höherwertigen Leiter befestigt ist, der isoliert ist.
4A zeigt eine vergrößerte Sicht eines rechteckigen Elektrodenaufbaus und dieser ist vorher in dieser Spezifikation offenbart.
4B zeigt eine vergrößerte Sicht eines kreisförmigen Elektrodenaufbaus gemäß der Erfindung.
5 zeigt einen Abschnitt einer elektrolytischen Zelle (mit nur einer Gruppe aus einer Anode und Kathode aus Gründen der Einfachheit gezeigt) aus einem Draht, geflochtenem, gewebten oder gestricktem Geflecht mit einem Separierungsgeflecht zwischen Anode und Kathode, um einen Kurzschluss kontakt zu verhindern. Die Flüssigkeit wird verarbeitet, in dem sie durch die Anode und die Kathode geführt wird, so dass Wasserstoff von der Kathode hinaus und weg von der Anode geführt wird.
Der in 5 gezeigte Aufbau wurde in Kontroll- und überprüften Experimenten zur Behandlung von Ballastwasser aus Schiffen, das Seewasser aufwies, das Bakterien, Mikroorganismen, Algen und Sporen enthielt, verwendet. Das Wasser, das einen hohen Grad der Verschmutzung hatte, wurde einmal durch die Zelle, wie mit Pfeilen gezeigt, bei einem Strom von 100 Ampere geführt. Das Ergebnis zeigt, dass 100% der oben genannten Verschmutzungen, inklusive Sporen, zerstört wurden. Eine Extrapolation der Ergebnisse auf Basis dieses Experiments zeigt, dass der benötigte Energieverbrauch 5 kWh sein wird, um 2500 cm³ Prozesswasser pro Stunde mit einer Anodenfläche von 2,5 m² zu behandeln.
Ähnlich wurde der Aufbau wie in 5 gezeigt dazu verwendet, um Oxidantienproduktion in Frischwasser zu beweisen. Mit einer Anoden/Kathodendistanz von einem Millimeter und einer Anode aus einem Edelmetallgeflecht wurden in einem Durchlauf 0,5 ppm Ozon erzeugt. Hochskalierte Modelle zeigen, dass 2500 m³ pro Stunde 87 kWh mit einer Anodenfläche von 2,5 m² benötigen.
Das Experiment wurde mit einem Anodengeflecht und Kathodengeflecht aus 316L-Stahl wiederholt. Während eines Durchlaufs wurden 0,91 ppm Ozon in dem Trinkwasser mit 80 V und 3 Ampere produziert.
6 zeigt einen Abschnitt einer elektrolytischen Zelle und dort eine Folie oder ein Drahtgeflecht, zu der eine Flüssigkeit zu beiden planen Oberflächen hinzugefügt wurde, woraufhin die Flüssigkeit durch die Kathode auf jeder Seite der Anode geführt wird, so dass Wasserstoff nicht in Kontakt mit der Anode oder in das Feld zwischen der Anode und Kathode kommt.
Diese elektrolytische Zelle wurde zur Zerstörung von polyaromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) und PCB auf Partikeln in einem Seewasserschlamm verwendet. Mit einer vorsichtigen Zugabe von Elektrolyten und Zirkulation der Mischung während 20 Minuten wurde der PAK Gehalt um 99,6% und PCB um 76% auf der Basis von relativ hohen Konzentrationen reduziert.
Einige weitere Beispiele der Erfindung werden nun vorgestellt:
BEISPIEL 1
Ein Elektronenstapel wie in 4B beschrieben, der 5 Anoden und 6 Kathoden, die alle aus 316L-Stahl sind, und eine Gesamtanodenfläche von 1013 cm² umfasst, wurde mit einem 1 mm Abstandhalter, wie in 4 beschrieben zusammengesetzt. Der Flüssigkeitsfluss durch die Zelle lag bei einer Rate von 10 L/min. Der Ausfluss war unbehandeltes Trinkwasser von einer Oberflächenquelle mit einem Salzgehalt, der zwischen 1,5 und 5 ppm variierte und mit großem Humusanteil. E. Coli-Bakterien wurden dem Wasser in einer Konzentration von 560.000 Bakterien pro Milliliter zugegeben. Einmal durch die Zelle mit einem Strom von 20 Ampere durchgeführt, zeigte eine vollständige Desinfektionseffektivität in allen nach der Behandlung genommenen Stichproben. Das ist eine Beispielserie, genommen zwischen 2 und 20 Minuten nach dem Durchlaufen durch die Zelle.
Dieselben Stichproben wurden auf Trihalomethane (chlororganische und bromorganische Verbindungen) untersucht. Die Stichproben zeigten Ergebnisse in dem Bereich von 0,9–2,5 ppb. Dies ist sehr niedrig verglichen mit der Chlorierung von Wasser. Die Gesamtzahl von Bakterien war mehr als 10 log 3 durch Anwenden von 18,5 A.
BEISPIEL 2
Die gleiche Anordnung und ähnliches Wasser wie in BEISPIEL 1 wurde verwendet, aber die Anzahl der Elektroden wurde vervielfacht um einen höheren Strom zu erreichen. Die Betrachtung war, IPN Viren zu deaktivieren. Die gewünschte 10 log 3-Inaktivierung wurde bei 60A erreicht. Weiter wurde Areomonas Salmonicida mit demselben log unter denselben Bedingungen inaktiviert. Das gesamte Restoxidant variierte von 0,7 bis 1,6 ppm.
BEISPIEL 3
Hergestelltes Wasser aus Öl und Gasproduktion, das PAK, Kohlenwasserstoffe, Phenole und BETEX in wesentlichen Konzentrationen enthielt, wurde durch eine Edelmetallanode aus gestricktem Drahtstoff und zwei Kathoden, wie in 4B gezeigt, geleitet. Der Strom war 300A und die Anodenfläche 180 cm². Die Fließgeschwindigkeit war 180 l/min. Phenole wurden reduziert von 1580 mg/l auf 0,51 mg/l. PAK 16 wurde reduziert von 34,7 mg/l auf 3,92 mg/l.
NPD wurde reduziert von 114 mg/l auf 3,92 mg/l.
TEOM (C10–C40) wurde reduziert von 16 mg/l auf 2,41 mg/l.
BEISPIEL 4
Eine kontaminierte Flüssigkeit aus einer Ölraffinerie, die 1.600 ppm H2S, 2–3% Phenole und 2900 ppm Ammonium enthielt, wurde durch zwei Edelmetalldrahtgeflechtanoden, die mit 3 Kathoden aus 316L-Stahlgewebe gestapelt waren, verarbeitet. Die gesamte Anodenfläche war 225 cm². Der Strom war 300 A. Strömung 140 l/min. Cl-Gehallt war 2% NaCl. Nach einer Batchverarbeitung eines Volumens von 40 l über 15 Minuten war das H2S zu 0 ppm oxidiert und weitere 15 Minuten der Verarbeitung ergaben einen Ammoniumgehalt von 3 ppm und einen Phenolgehalt von 300 ppb. Während des Vorgangs war der pH durch Additive gesteuert.
BEISPIEL 5
250 gr. Bohrverschnitt aus der Öl und Gasindustrie wurde durch eine Elektrode unter den Bedingungen wie in BEISPIEL 4 verarbeitet. Der Verschnitt wurde in 221 Abwasser, enthaltend 6% NaCl, dispergiert. Der Rahmen war, Kohlenwasserstoffe von Partikeln zu entfernen. Der anfängliche Gehalt von 7,62% insgesamt an Kohlenwasserstoffen wurde in einer Behandlung von einer Stunde auf 1,32% reduziert.
BEISPIEL 6
Dunkelblaues Textilfärbeabwasser wurde durch eine Anode aus Edelmetallsträngen, die über einen kreisförmigen Anodenleiterrahmen mit einem Durchmesser von 5 Zoll gespannt wurden, durchgeleitet, so dass die Fläche der Anode nur 0,5 cm² insgesamt betrug. Die zwei Kathoden waren Drahtgewebe aus 316L Stahl. 20 l wurden batchverarbeitet mit einem Fluss von 180 L/min durch die Elektrode. Volumen 20 l. NaCl-Gehalt 5%. Strom war 270 A. In 25–35 Sekunden wurde das Abwasser weiß.

Claims

Struktur einer Elektrode aus elektrisch leitendem Material zur Verwendung als eine Anode und/oder eine Katode in einer Elektrolysezelle, umfassend ein Abstandhaltemittel zur Verhinderung von elektrischem Kontakt zwischen Elektroden im Gebrauch und gestaltet zur Durchflußleitung einer zu behandelnden Prozeßflüssigkeit, wie zum Beispiel Wasser, gekennzeichnet durch einen leitfähigen Rahmen (10), der eine Anzahl von Flüssigkeitdurchflußöffnungen (18) aufweist und ein Mittel (20) zur Verbindung mit einer Stromversorgung enthält, wobei eine oder beide ebene(n) Seite(n) des Rahmens (10) mit einer leitfähigen perforierten Folie oder einem Drahtgeflecht (12, 14) bedeckt ist, und das Abstandhaltemittel (16) eine perforierte Folie oder ein Drahtgeflecht ist, die bzw. das gestaltet ist, um eine der ebenen Oberflächen der perforierten Folie oder eines Drahtgeflechts (12, 14) zu bedecken, und der ebene Abschnitt von genannter Abstandhaltefolie mit dem ebenen Abschnitt des Rahmens (10) hauptsächlich übereinstimmt.
Struktur einer Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtgeflecht oder Drahtmaschennetz (12, 14) parallele Fäden enthält, wobei jeder zehnte oder zwanzigste Faden aus Tantal ist, während die dazwischen befindlichen Fäden aus Platin sind.
Struktur nach Anspruch 1–3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte des Drahtgeflechts (12, 14) jeweils von 100 Mikron bis 25000 Mikron auseinander sind und, wenn sie gewebt, gewirkt, induktionsgeschweißt oder zu einem Geflecht geflochten sind, eine Luftöffnung von 15 Mikron bis 25000 Mikron aufweisen.
Struktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Draht einen Durchmesser in einem Bereich von 0,010 mm bis 5 mm aufweist.
Struktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie oder ein Drahtgeflecht (12, 14) aus Tantal, Niob, Hafnium, Zirkonium, Platin, Rhodium, Iridium, Ruthenium, Palladium oder einer Legierung davon oder einer Legierung oder einer Zusammensetzung von Drähten aus den verschiedenen obengenannten Metallen gebildet ist.
Struktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienelektrode (12, 14) aus einer Platte aus SS316L oder höher legiertem Metall besteht, die durch Photochemie dicht perforiert ist.
Struktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußöffnungen (18) des Abstandhaltemittels (16) mit den Durchflußöffnungen (18) des Rahmens (10) fluchten.
Struktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandhaltefolie (16) eine PVC- oder Polypropylen-Bahn ist und an den Rahmen (10) geschweißt ist.
Struktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Rahmens (10) ungefähr 5 mm beträgt.
Struktur einer Elektrode nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (20) mit einem nichtoxidierbaren Material bedeckt ist, um vor Kontakt mit der genannten Prozeßflüssigkeit zu schützen.
Struktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Foliendicke von 25–1000 Mikron und der Durchmesser jeder Perforation von 25–2000 Mikron beträgt.
Verfahren zur Herstellung einer Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die perforierten Folien- oder Drahtgeflechtbahnen (12, 14, 16) dadurch an dem Rahmen (10) verankert sind, daß die perforierte Folien- oder Drahtgeflechtbahnen einer Dehn- oder Spannkraft ausgesetzt werden und danach gegen die Rahmenoberfläche gezwungen und mittels eines Schweiß- und/oder Klebevorgangs daran befestigt werden.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die perforierte Folien- oder Drahtgeflechtbahnen (12, 14, 16) durch Reibschweißen, Laserschweißen oder vorzugsweise durch Verwendung von Druck/Wärme und Verbinden und Aussetzen der Folie oder des Drahtgeflechts genannter ausreichender Spannkraft an dem Rahmen (10) verankert werden.
Verwendung der Elektrodenstruktur nach einem der Ansprüche 1–11 in einer Elektrolysezelle, worin Einzelelektroden gemäß genannten Ansprüchen gestapelt und miteinander verbunden werden, um Anode/Katode-Paare in Anzahlen von eins und bis 50 zusammen innerhalb eines Rohres auszubilden, zur Behandlung von Flüssigkeiten/Wasser, die/das durch die Elektroden-Paare der Zelle in dem Rohr geleitet werden/wird, indem ein Strom an jedes Paar von Anode und Katode angelegt wird.
Verwendung der Elektrodenstruktur nach Anspruch 14 in einer Elektrolysezelle, die Flüssigkeiten/Wasser behandelt, worin die Anode und Katode aus identischem Material oder unterschiedlich sind und im Falle von gleichem Material eine angelegte Gleichstrom-DC-Leistung zur Vermeidung von Abplatzen und ungleichmäßigem Reißen und Abnutzen Alternierengelassen werden könnte.
Verwendung der Elektrodenstruktur nach einem der Ansprüche 14–15 in einer Elektrolysezelle, die Flüssigkeiten/Wasser behandelt, bei der die Durchflußleistung von einigen Litern/Stunde und bis zu mehr als 1000 m³/Stunde betragen könnte.
Verwendung der Elektrodenstruktur nach einem der Ansprüche 14–16 in einer Elektrolysezelle, die Flüssigkeiten/Wasser behandelt, bei der eine typische Stromdichte bei 316L-Anoden 38 mA/cm² unter der Voraussetzung beträgt, daß ein CL-Gehalt 5 ppm beträgt, und für Edelmetalle der Strom 270 Amp bei einer Anodenfläche von 0,5 cm² beträgt und der Abstand zwischen der Anodenfläche einer Elektrodeneinheit und der Katodenfläche der benachbarten Elektrodeneinheit ungefähr 0,3 mm betragen kann.
Verwendung von Anode und Katode nach den vorangehenden Ansprüchen 14–17, in einer Elektrolysezelle, zur Herstellung von Oxidationsmitteln durch Elektrolyse, zur Oxidation von organischem Material in Flüssigkeiten und organischem Material an Partikeln in Flüssigkeiten.
Verwendung von Anode und Katode nach einem der vorangehenden Ansprüche 14–18, in einer Elektrolysezelle, zur Herstellung von Oxidationsmitteln durch Elektrolyse, zur Oxidation und zum Abbau von Bakterien, Sparen, Mikroorganismen, Algen und Viren in Flüssigkeiten.
Verwendung von Anode und Katode nach den vorangehenden Ansprüchen 14–19, in einer Elektrolysezelle, zur Herstellung von Oxidationsmitteln durch Elektrolyse, zur Behandlung von Frischwasser und Trinkwasser.
Verwendung von Anode und Katode nach den vorangehenden Ansprüchen 14–20, in einer Elektrolysezelle, in der verschmutzte Flüssigkeit/Wasser durch die Durchflußöffnungen (18) von Anode und Katode der Zelle geleitet wird.
Verwendung von Anode und Katode nach den vorangehenden Ansprüchen 14–21, in einer Elektrolysezelle, zur Herstellung von Oxidationsmitteln durch Elektrolyse, zum Abbau von Viren, Sporen und Bakterien und Mikroorganismen, Algen und Algenzysten, die kleiner als 100 Mikron sind, in Ballastwasser von Schiffen.
Verwendung von Anode und Katode nach den vorangehenden Ansprüchen 14–22, worin die Flüssigkeit, die behandelt wird, bevor sie gemäß der Erfindung behandelt wird, durch eine mechanische Partikelextraktionseinrichtung geleitet wird, um alle Partikeln und Organismen zu entfernen, die größer als die Lichtöffnung in der Elektrode sind.
Verwendung von Anode und Katode, nach den vorangehenden Ansprüchen 14–23, worin die Flüssigkeit, die behandelt worden ist, nachdem sie gemäß der Erfindung behandelt worden ist, durch einen hydrophoben Adsorptionsfilter oder ein hydrophobes Adsorptionsmedium gelenkt wird, um eventuelle überschüssige organische Bestandteile zu entfernen.
Verwendung der Anode und Katode nach den vorangehenden Ansprüchen 14–24, worin die Flüssigkeit, während sie behandelt wird, durch eine Flotationseinrichtung gelenkt wird, um elektroflotiertes organisches Material zu entfernen.