申请日2016.06.17
公开(公告)日2017.03.15
IPC分类号C02F9/12
摘要
本实用新型公开了一种废水处理用三维电化学反应器，反应器包括阳极柱、上端盖及法兰接口、上部填料挡板及布水板、超声波发生器、与阳极呈同心圆状的阴极板、反应器柱状外壳、电极间填料、下承托及布水板、下端盖及法兰接口。该装置可用于废水处理中的污染物吸附、三维电解、电化学再生等工艺，具有安装方便，易于模块化扩展等优点;根据处理废水种类的差异，选择不同的改性填料、阴阳极和辅助药剂可提高本设备的应用范围和处理效率，使该设备适用于污染物降解、吸附活性炭再生、重金属废水破络等领域，应用前景广阔。
权利要求书
1.一种废水处理用三维电化学反应器，其特征在于，其外形为封闭耐压柱状，采用塑料、玻璃钢的绝缘材质制作，主要包括阳极柱(1)、上端盖及法兰接口(21)、上部填料挡板及布水板(31)、超声波发生器(4)、与阳极呈同心圆状的阴极板(5)、反应器柱状外壳(6)、电极间颗粒填料(7)、下承托及布水板(32)、下端盖及法兰接口(22);所述的上端盖及法兰接口(21)、下端盖及法兰接口(22)通过螺纹与反应器柱状外壳(6)连接构成反应器，废水、药剂、空气可以通过上下端盖的法兰接口进入反应器发生反应;阳极柱(1)上端通过螺纹穿过上端盖与电源正极连接，并贯穿上部填料挡板及布水板(31)，支撑于下承托及布水板(32)上，阳极位于反应器柱体中央，为钛包铜结构，反应器内与上端盖接触密封以下均为钛外层，内部铜棒与反应器外电源正极连接，所述钛外层根据工艺需要涂层不同的金属氧化物;与阳极呈同心圆状的阴极板(5)为钛板，通过螺杆与反应器壳体外电源负极连接;阳极柱(1)、阴极板(5)中间过流区域内装有电极间颗粒填料(7)，电化学反应器内安装有超声波发生器(4)。
2.根据权利要求1所述的一种废水处理用三维电化学反应器，其特征在于，阳极柱(1)、阴极板(5)分别与直流电源的正、负极连接。
3.根据权利要求1所述的一种废水处理用三维电化学反应器，其特征在于，上端盖及法兰接口(21)、下端盖及法兰接口(22)与待处理废水、需要添加的药剂以及压缩空气管道连接，作为过流通道;上下部端盖通过螺纹或法兰方式与反应器柱状外壳(6)连接，形成的反应器耐压4kg/cm2。
4.根据权利要求1所述的一种废水处理用三维电化学反应器，其特征在于，上部填料挡板及布水板(31)、下承托及布水板(32)为绝缘体。
5.根据权利要求1所述的一种废水处理用三维电化学反应器，其特征在于：阳极柱(1)、阴极板(5)中间过流区域内有电极间颗粒填料(7)，根据废水处理需要填充吸附用活性炭、改性三维电极颗粒状填料的一种或多种组合填料。
6.根据权利要求1所述的一种废水处理用三维电化学反应器，其特征在于，电化学反应器内安装有超声波发生器(4)位于填料层上部。
说明书
一种废水处理用三维电化学反应器
技术领域
本实用新型属于环保废水处理领域，涉及一种废水处理用三维电化学反应器。
背景技术
电化学反应是一种在固液界面上发生的异相电子转移反应，所以固液界面面积、电极电势和电极表面反应物种的形态及浓度是决定反应速度(电流) 的基本因素。电极的三维性质一方面大大增加了电极反应面积，因而增大体反应速度;另一方面由于内部电阻的存在，电极电势和电流在整个三维电极体上呈不均匀分布，且与电解液流体状态有较复杂的关系，因而整个反应器的分析与设计，较一般的反应器设计相比，有其独有的特点。
目前电化学反应器广泛应用于有机废水、含氰废水和重金属废水等的处理，具有结构简单，处理效率高等优势。配合超声波、微波强化等措施，还可进一步加速反应，提高处理效率，减少反应器规模和投资。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种废水处理用三维电化学反应器，解决现有电化学装置产品工程应用中过流速率调节范围小，适用范围窄和不易模块化组装的不足。
针对以上目的，本实用新型采用的技术方案是，一种废水处理用三维电化学反应器，其特征在于，其外形为封闭耐压柱状，采用塑料、玻璃钢等绝缘材质制作，主要包括阳极柱(1)、上端盖及法兰接口(21)、上部填料挡板及布水板(31)、超声波发生器(4)、与阳极呈同心圆状的阴极板(5)、反应器柱状外壳(6)、电极间颗粒填料(7)、下承托及布水板(32)、下端盖及法兰接口(22)。所述的上端盖上端盖及法兰接口(21)、下端盖及法兰接口(22)通过螺纹与反应器柱状外壳(6)连接构成反应器，废水、药剂、空气可以通过上下端盖的法兰接口进入反应器发生反应;阳极柱(1)上端通过螺纹穿过上端盖与电源正极连接，并贯穿上部填料挡板及布水板(31)，支撑于下承托及布水板(32)上，阳极位于反应器柱体中央，为钛包铜结构，反应器内与上端盖接触密封以下均为钛外层，内部铜棒与反应器外电源正极连接，所述钛外层根据工艺需要涂层不同的金属氧化物;与阳极呈同心圆状的阴极板(5)为钛板，通过螺杆与反应器壳体外电源负极连接;阳极柱(1)、阴极板(5)中间过流区域内装有电极间颗粒填料(7)，电极间颗粒填料(7)依据处理废水成份的差异选择性填充活性炭、改性活性炭、其他金属、非金属颗粒状填料以达到吸附、氧化还原治理废水的目的;电化学反应器内安装有超声波发生器(4)，超声波发生器(4)产生空化效应，起到反应器运行及再生过程中强化废水处理及填料再生效率的目的，并根据反应器的直径大小可选择增加超声波发生器的数量。
进一步的，阳极柱(1)、阴极板(5)分别与直流电源的正、负极连接，在需要时开启电源产生电化学反应。
进一步的，上端盖及法兰接口(21)、下端盖及法兰接口(22)可与待处理废水、需要添加的药剂以及压缩空气等管道连接，作为过流通道;上下部端盖通过螺纹或法兰方式与反应器柱状外壳(6)连接，形成的反应器耐压4kg/cm2。
进一步的，上部填料挡板及布水板(31)、下承托及布水板(32)为绝缘体，满足电极间颗粒填料(7)的支撑和阻挡作用，同时满足固定阳极的作用。
进一步的，阳极柱(1)、阴极板(5)中间过流区域内有填充料，根据废水处理需要填充吸附用活性炭、改性三维电极填料等颗粒状填料的一种或多种组合填料。
进一步的，电化学反应器内安装有超声波发生器(4)位于填料层上部，可用于强化废水处理、填料再生效率。
本实用新型实现了三维电化学反应器的模块化，有利于设备安装、系统扩展和运行管理。
