申请日2015.10.08
公开(公告)日2016.01.27
IPC分类号C02F1/467; C02F103/06
摘要
本实用新型适用于污水处理装置技术领域，提供了一种用于污水处理的电化学氧化单元，包括中空的壳体、至少一个电极组、电源机构、密封组件以及将污水通入壳体内部的液体输送机构。壳体的两端具有端口，电极组内置于壳体内，密封组件密封壳体两端的端口。每一个电极组均包括固定组件、阴极板以及阳极板。阴、阳极板间隔地安装于固定组件上，并于阴、阳极板间形成供污水流通的通道。电源机构的正极与阳极板电连接，其负极与阴极板电连接，阳、阴极板分别由硼掺杂金刚石、金属材料制造而成。应用本实用新型能处理多种类型的难以分解的污水。并且，耗能少，氧化能力以及降解有机物污水的能力强，污水的处理效果更好。
权利要求书
1.一种用于污水处理的电化学氧化单元，其特征在于，其包括中空的壳体、至少一个电极组、电源机构、密封组件以及将污水通入壳体内部的液体输送机构;所述壳体的两端具有端口，所述电极组内置于所述壳体内，所述密封组件密封所述壳体两端的端口，每一个所述的电极组均包括固定组件、阴极板以及阳极板，所述阴、阳极板间隔地安装于所述固定组件上，并于所述阴、阳极板间形成供污水流通的通道;所述电源机构的正极与所述的阳极板电连接，其负极与所述的阴极板电连接，所述阳极板由硼掺杂金刚石制造而成，所述阴极板由金属材料制造而成。
2.如权利要求1所述的用于污水处理的电化学氧化单元，其特征在于，所述固定组件包括两块间隔设置的固定板、穿过所述两块固定板的固定杆以及与所述固定杆上的螺纹连接的两个锁固螺母，所述固定板上开设有间隔分布的嵌置孔，所述嵌置孔的直径小于所述阴、阳极板的直径，所述阴、阳极板嵌置于所述的嵌置孔内;所述两个锁固螺母分别位于两块固定板的外侧边。
3.如权利要求2所述的用于污水处理的电化学氧化单元，其特征在于，所述电源机构包括电源、阳极导线以及阴极导线，所述阳、阴极导线分别穿入所述壳体两端的端口并与所述的阳极板、阴极板电连接;所述固定板上开设有分别供所述阳、阴极导线穿过的阳极导线通过孔以及阴极导线通过孔。
4.如权利要求3所述的用于污水处理的电化学氧化单元，其特征在于，其包括若干个间隔设置的电极组，所述的固定杆将所述的若干个电极组串接在一起，所述阳极导线穿过各个电极组的阳极导线通过孔，并与每一个电极组的阳极板电连接，所述阴极导线穿过各个电极组的阴极导线通过孔，并与每一个电极组的阴极板电连接。
5.如权利要求1所述的用于污水处理的电化学氧化单元，其特征在于，所述壳体呈圆筒状。
6.如权利要求1所述的用于污水处理的电化学氧化单元，其特征在于，所述密封组件包括第一法兰、第二法兰以及第一密封垫，所述第一法兰与所述壳体的端口密封粘接，所述第一、第二法兰通过紧固件固定连接，所述第一密封垫夹置于所述第一、第二法兰之间。
7.如权利要求6所述的用于污水处理的电化学氧化单元，其特征在于，所述密封组件还包括螺母以及螺钉，所述螺母、螺钉、第一法兰、第二法兰以及第一密封垫上均开设有用作穿入导线的通孔，所述螺母的一端与所述第二法兰粘接，其另一端开设有凹槽，所述凹槽内开设有内螺纹，所述螺钉的外周缘开设有外螺纹，所述螺钉与所述螺母的凹槽螺纹连接。
8.如权利要求7所述的用于污水处理的电化学氧化单元，其特征在于，所述密封组件还包括第二密封垫，所述第二密封垫上亦开设有用于穿入导线的通孔，其夹置于所述螺钉与螺母凹槽之间。
9.一种用于污水处理的电化学氧化装置，其特征在于，包括若干个如权利要求1至8所述的电化学氧化单元、水管以及污水储存桶，所述水管与所述污水储存桶连通，所述若干个电化学氧化单元通过所述水管依次连通。
10.如权利要求9所述的用于污水处理的电化学氧化装置，其特征在于，所述液体输送机构还包括将污水向上输送的水泵，所述若干个电化学氧化单元从下向上依次排列，位于最下方的电化学氧化单元通入污水，位于最上方的电化学氧化单元排出污水。
说明书
一种用于污水处理的电化学氧化装置及其电化学氧化单元
技术领域
本实用新型属于污水处理装置技术领域，尤其涉及一种用于污水处理的电化学氧化装置及其电化学氧化单元。
背景技术
水体污染是个世界性问题，随着经济的发展，水体污染情况在发展中国家尤为突出，中国就是其中之一。过去的几十年中，我国的地表水和地下水均被来自工业生产、农业活动、市政污水等严重污染。随着研发的不断进步，水体净化处理方式和污水处理设施也逐步趋于合理完善。2007-2012年，我国的污水处理厂已经从1200余座扩增2倍多。
尽管对于污水的处理存在很多方式，例如机械处理、催化电解、生化处理等等。然而，机械处理仅仅是表面的简单作用，不能真正去除水体的污染物质;生化处理方法受到污水可生化性的限制，应用有限。目前，催化电解技术层出不穷，主要技术有Fenton氧化、臭氧氧化、湿式氧化、电化学氧化、光催化氧化、超临界氧化、超声技术、微波技术等。电化学氧化法是最可能被工业化应用的高级氧化技术之一，被称为“环境友好技术”，有着其他高级氧化技术工艺不可比拟的优点：(1)主要试剂是电子，不需要添加氧化剂，没有或很少产生二次污染;(2)能量效率高，反应条件温和，一般在常温常压下就可以进行; (3)可以通过去除水中悬浮物和选用特殊电极来达到去除细菌的效果;(4) 反应装置简单，工艺灵活，可控性强，易于自动化。
能作为电化学氧化电极的材质有：铁片、石墨、PbO2/Ti、BDD(硼掺杂金刚石)、DSA(Ti/RuO2-TiO2)、SPR(Ti/RuO2-IrO2-TiO2)、氧化物电极以及钛、铱、钌合金板等。然而，以掺硼金刚石为电极的电化学氧化效果最好，耗能最少，是种值得推广的技术。
BDD电极具有导电性好、电势窗口大、析氧电势高、背景电流低、化学性能稳定、不易被污染、氧化能力强等优点，目前研究表明它是电化学性能最好的一种阳极材料，国内外的学者对不同难降解有机污染物在BDD电极上的电化学氧化过程进行了广泛地研究，例如苯酚、氯酚、染料、苯胺、萘酚、邻苯二甲酸酯、羧酸、杀虫剂、表面活性剂、除草剂、内分泌干扰物、吡啶、聚丙烯酸盐等。因此，该电极可以应用于含有难降解有机物废水的处理。
针对BDD电极在有机废水领域的良好应用前景，研究和设计与其应用配套的污水处理装置十分必要。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种用于污水处理的电化学氧化装置及其电化学氧化单元，旨在解决现有技术中的污水处理设备所存在的处理污染物不彻底或者处理污水的种类范围较窄的问题。
本实用新型是这样实现的，一种用于污水处理的电化学氧化单元，包括中空的壳体、至少一个电极组、电源机构、密封组件以及将污水通入壳体内部的液体输送机构;所述壳体的两端具有端口，所述电极组内置于所述壳体内，所述密封组件密封所述壳体两端的端口，每一个所述的电极组均包括固定组件、阴极板以及阳极板，所述阴、阳极板间隔地安装于所述固定组件上，并于所述阴、阳极板间形成供污水流通的通道;所述电源机构的正极与所述的阳极板电连接，其负极与所述的阴极板电连接，所述阳极板由硼掺杂金刚石制造而成，所述阴极板由金属材料制造而成。
进一步地，所述固定组件包括两块间隔设置的固定板、穿过所述两块固定板的固定杆以及与所述固定杆上的螺纹连接的两个锁固螺母，所述固定板上开设有间隔分布的嵌置孔，所述嵌置孔的直径小于所述阴、阳极板的直径，所述阴、阳极板嵌置于所述的嵌置孔内;所述两个锁固螺母分别位于两块固定板的外侧边。
进一步地，所述电源机构包括电源、阳极导线以及阴极导线，所述阳、阴极导线分别穿入所述壳体两端的端口并与所述的阳极板、阴极板电连接;所述固定板上开设有分别供所述阳、阴极导线穿过的阳极导线通过孔以及阴极导线通过孔。
进一步地，其包括若干个间隔设置的电极组，所述的固定杆将所述的若干个电极组串接在一起，所述阳极导线穿过各个电极组的阳极导线通过孔，并与每一个电极组的阳极板电连接，所述阴极导线穿过各个电极组的阴极导线通过孔，并与每一个电极组的阴极板电连接。
进一步地，所述壳体呈圆筒状。
进一步地，所述密封组件包括第一法兰、第二法兰以及第一密封垫，所述第一法兰与所述壳体的端口密封粘接，所述第一、第二法兰通过紧固件固定连接，所述第一密封垫夹置于所述第一、第二法兰之间。
进一步地，所述密封组件还包括螺母以及螺钉，所述螺母、螺钉、第一法兰、第二法兰以及第一密封垫上均开设有用作穿入导线的通孔，所述螺母的一端与所述第二法兰粘接，其另一端开设有凹槽，所述凹槽内开设有内螺纹，所述螺钉的外周缘开设有外螺纹，所述螺钉与所述螺母的凹槽螺纹连接。
进一步地，所述密封组件还包括第二密封垫，所述第二密封垫上亦开设有用于穿入导线的通孔，其夹置于所述螺钉与螺母凹槽之间。
本实用新型为解决上述技术问题，还提供了一种用于污水处理的电化学氧化装置，包括若干个上述的电化学氧化单元、水管以及污水储存桶，所述水管与所述污水储存桶连通，所述若干个电化学氧化单元通过所述水管依次连通。
进一步地，所述液体输送机构还包括将污水向上输送的水泵，所述若干个电化学氧化单元从下向上依次排列，位于最下方的电化学氧化单元通入污水，位于最上方的电化学氧化单元排出污水。
本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型的电化学氧化装置及其电化学氧化单元应用电化学氧化法处理污水，处理污染物彻底;无需要求污水可生化处理，能处理多种类型的难以分解的污水。并且，本实用新型采用硼掺杂金刚石作为阳极材料，金属材料作为阴极材料，耗能少，进一步地加强了氧化能力以及降解有机物污水的能力，从而使污水的处理效果更好。同时该电化学氧化单元在结构上采用多个电极组串联，提高了污水处理效率。并且圆筒状壳体以及电极组可在筒体中转动的设计，便于调节极板的放置方向(水平或垂直或倾斜)，也可使电极组沿筒体中心轴抽出，实现电极组故障排查、清洗、维修、保养以及阴阳极板的更换。电极组密封于圆筒状中空壳体中，可以实现电化学氧化装置无渗漏现象的发生，便于加工和运输，实现电化学氧化装置的成套化、美观化的清洁生产。
