申请日2017.01.13
公开(公告)日2017.08.18
IPC分类号C02F1/46; C02F1/72
摘要
本实用新型公开了一种催化电化学废水处理装置，具有一反应器壳体和一电源控制模块，所述反应器壳体内具有一催化电化学反应区，所述催化电化学反应区具有一催化阳极电极组和一催化阴极电极组，所述催化阳极电极组与所述催化阴极电极组之间的填充有若干无机粒子，所述无机粒子之间均匀填充有若干负载多维催化剂的层次孔结构的碳粒子电极。本实用新型提供一种具有废水处理效率高、处理均匀、运行稳定、结构简单且运行成本低的催化电化学废水处理装置，可以作为废水处理的预处理工艺来降低废水毒性，也可以作为废水的深度处理工艺，还可以单独作为废水处理工艺，实现废水达标排放或回用，大大地提高了实用性。
权利要求书
1.一种催化电化学废水处理装置，具有一用于处理废水的反应器壳体和一电源控制模块，所述反应器壳体内具有一催化电化学反应区，所述催化电化学反应区具有一催化阳极电极组和一与所述催化阳极电极组配合作用的催化阴极电极组，所述催化阳极电极组与所述催化阴极电极组之间的填充有若干无机粒子，所述电源控制模块分别与所述催化阳极电极组、所述催化阴极电极组电连接，其特征在于，所述无机粒子之间均匀填充有若干负载有多维催化剂的层次孔结构的碳粒子电极。
2.如权利要求1所述的催化电化学废水处理装置，其特征在于，所述碳粒子电极表面负载有贵金属、稀土金属和/或过渡金属。
3.如权利要求1所述的催化电化学废水处理装置，其特征在于，所述无机粒子为若干负载多维催化剂的多孔颗粒状无机材料的无机粒子，所述无机粒子包括陶瓷颗粒、火山岩颗粒、石英砂、硅藻土颗粒、粉煤灰颗粒和/或青堇石颗粒;所述无机粒子表面负载有贵金属、稀土金属和/或过渡金属;所述催化阳极电极组和所述催化阴极电极组表面均负载有贵金属、稀土金属、过渡金属、组合物涂层的钛电极板、组合物涂层的钛电极网和/或组合物涂层的石墨电极板。
4.如权利要求1所述的催化电化学废水处理装置，其特征在于，所述反应器壳体内且位于所述催化电化学反应区下表面具有一均水区，所述反应器壳体一侧靠近底部位置固设有一与所述均水区连通的进水口。
5.如权利要求4所述的催化电化学废水处理装置，其特征在于，所述反应器壳体侧面位于所述进水口下方固设有一用于注入空气的进气口和一设于所述均水区中且与所述进气口连通的布气单元。
6.如权利要求5所述的催化电化学废水处理装置，其特征在于，所述反应器壳体内位于所述催化电化学反应区上表面具有一出水区，所述反应器壳体的另一侧靠近顶部位置固设有一与所述出水区连通的出水口;所述反应器壳体的另一侧靠近底部位置固设有一与所述均水区连通的反冲洗排水口。
7.如权利要求1所述的催化电化学废水处理装置，其特征在于，所述反应器壳体上表面设有一与所述反应器壳体内连通的排气口，用于排放通入的空气和反应产生的气体。
8.如权利要求4所述的催化电化学废水处理装置，其特征在于，所述催化电化学反应区与所述均水区之间固设有一布水板，所述催化电化学反应区与 所述出水区之间固设有一溢水堰。
9.如权利要求1所述的催化电化学废水处理装置，其特征在于，所述碳粒子电极和所述无机粒子体积配比为1：0.5～10。
10.如权利要求1所述的催化电化学废水处理装置，其特征在于，所述碳粒子电极和所述无机粒子体积配比为1：3～6。
说明书
催化电化学废水处理装置
技术领域
本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种催化电化学废水处理装置。
背景技术
随着世界各国环保意识的不断加强，人们对工业废水的排放标准也在逐步提高以保障社会的可持续性发展。对于含有难以生化降解的有机物的工业废水，对环境危害非常大，且处理难度也非常高。电化学氧化法是一种重要的废水处理高级氧化技术，在可生化性能较差的工业废水处理领域具有很好的优势。电化学氧化法采用传统的二维电极反应器时，即阳极电极和阴极电极对工业废水进行处理，由于电极数量有限而导致其与废水的总接触面积较小，造成废水处理不均匀或不完全等现象;同时，二维电极反应器存在处理量小且电流利用效率低等不足的问题。电化学氧化法采用三维电极反应装置时，即在阳极电极和阴极电极之间填装颗粒状材料，当在阳极电极和阴极电极通电时，则在两电极之间形成粒子电极，从而在一定程度上克服了二维电极反应器的现有的不足。
三维电极反应装置处理工业污水的效果的关键因素为二维电极性能、粒子电极性能以及氧化反应器结构等。现有的三维电极反应装置具有催化阳极电极组、催化阴极电极组、填充在催化阳极电极组和催化阴极电极组之间的若干无机粒子和均匀填充在若干无机粒子之间的若干活性炭颗粒。虽然现有的三维电极反应装置在废水处理研究方面取得一定进展，但仍存在二维电极之间填充的粒子活性较低，运行费用较高，处理效果不佳及运行稳定性较差等问题。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中的电化学氧化法采用的三维电极反应装置处理工业污水时存在的填充的粒子活性较低，运行费用较高，处理效果不佳及运行稳定性较差等缺陷，目的在于提供一种具有废水处理效率高、处理均匀、运行稳定、结构简单且运行成本低的催化电化学废水处理装置。
实现上述目的的技术方案是：
本实用新型催化电化学废水处理装置，具有一用于处理废水的反应器壳体和一电源控制模块，所述反应器壳体内具有一催化电化学反应区，所述催化电化学反应区具有一催化阳极电极组和一与所述催化阳极电极组配合作用的催化阴极电极组，所述催化阳极电极组与所述催化阴极电极组之间的填充有若干无机粒子，所述电源控制模块分别与所述催化阳极电极组、所述催化阴极电极组电连接，其特征在于，所述无机粒子之间均匀填充有若干负载有多维催化剂的层次孔结构的碳粒子电极。
所述碳粒子电极表面负载有贵金属、稀土金属和/或过渡金属。
所述无机粒子为若干负载多维催化剂的多孔颗粒状无机材料的无机粒子，所述无机粒子包括陶瓷颗粒、火山岩颗粒、石英砂、硅藻土颗粒、粉煤灰颗粒和/或青堇石颗粒;所述无机粒子表面负载有所述贵金属、所述稀土金属和/或所述过渡金属;所述催化阳极电极组和所述催化阴极电极组表面均负载有所述贵金属、所述稀土金属、所述过渡金属、组合物涂层的钛电极板、组合物涂层的钛电极网和/或组合物涂层的石墨电极板。
所述反应器壳体内且位于所述催化电化学反应区下表面具有一均水区，所述反应器壳体一侧靠近底部位置固设有一与所述均水区连通的进水口。
所述反应器壳体侧面位于所述进水口下方固设有一用于注入空气的进气口和一设于所述均水区中且与所述进气口连通的布气单元。
所述反应器壳体内位于所述催化电化学反应区上表面具有一出水区，所述反应器壳体的另一侧靠近顶部位置固设有一与所述出水区连通的出水口;所述反应器壳体的另一侧靠近底部位置固设有一与所述均水区连通的反冲洗排水口。
所述反应器壳体上表面设有一与所述反应器壳体内连通的排气口，用于排放通入的空气和反应产生的气体。
所述催化电化学反应区与所述均水区之间固设有一布水板，所述催化电化学反应区与所述出水区之间固设有一溢水堰。
所述碳粒子电极和所述无机粒子体积配比为1：0.5～10。
所述碳粒子电极和所述无机粒子体积配比为1：3～6。
本实用新型的积极进步效果在于：
本实用新型的催化电化学废水处理装置，通过在催化阳极电极组和催化阴极电极组之间填充负载多维催化剂的层次孔结构的碳粒子电极和负载催化剂 的多孔颗粒状无机材料的无机粒子，经由电源控制模块对废水进行处理，可以实现作为废水进行预处理来降低废水毒性，提高可生化性，提高生化处理效率;也可以作为废水进行深度处理，实现废水的达标排放或回用利用;还可以单独作为废水处理工艺，实现废水达标排放或回用，大大地提高了实用性。
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
