申请日2006.06.07
公开(公告)日2007.06.13
IPC分类号C02F1/469
摘要
污水资源化处理电解装置，包括形成曲折的污水流动通道的电解槽，以及设置在电解槽内的、由阳极与阴极组成的电极组。在电解槽的污水流动通道内沿污水流动方向独立设置有多个电极组，每个电极组的阴极表面形成连续变化的电流密度区。利用具有连续变化电流密度区的阴极，能使污水中具有电极电位和不同电化当量的各种重金属离子还原，从而简单而有效地将它们去除。利用不同材料制成的阳极氧化有机污染物，将生物难降解的有机污染物如各种芳香族化合物转化为易生物降解化合物。多个电极组实现分段、分级、逐渐减量，提高处理效果。该装置结构简单，效率高，运行成本低，属于环境友好的技术，特别适用于污水的前处理。
权利要求书
1、污水资源化处理电解装置，包括用于收容污水并在其中进行电解处理的 电解槽，所述电解槽内形成曲折的污水流动通道;设置在所述电解槽内的、由 阳极与阴极组成的电极组;用于向所述电极组提供电解电流的电源装置;以及 在所述电源与所述电极组之间构成电连接的电连接装置，其特征在于：在所述 电解槽的污水流动通道内沿污水流动方向独立设置有多个电极组，每个电极组 的阴极表面形成连续变化的电流密度区。
2、根据权利要求1所述的污水资源化处理电解装置，其特征在于：所述阴 极设置在所述电解槽的污水流动通道中间，所述阳极设置在所述阴极的两侧。
3、根据权利要求1或2所述的污水资源化处理电解装置，其特征在于：所 述阴极为表面具有波形结构的板状电极。
4、根据权利要求3所述的污水资源化处理电解装置，其特征在于：所述阴 极采用不锈钢板制成。
5、根据权利要求1或2所述的污水资源化处理电解装置，其特征在于：所 述阳极为表面具有半圆形凸起部的板状电极。
6、根据权利要求5所述的污水资源化处理电解装置，其特征在于：所述阳 极采用铁、石墨、氧化铅或铅锡合金材料中的一种制成。
7、根据权利要求1所述的污水资源化处理电解装置，其特征在于：在所述 电解槽的污水流动通道内沿污水流动方向至少设置有三个电极组，且至少有三 个电极组的所述阳极分别采用铁、石墨、氧化铅或铅锡合金材料制成。
8、根据权利要求1所述的污水资源化处理电解装置，其特征在于：所述每 个电极组连接有用于控制电解电流的控制装置。
9、根据权利要求1所述的污水资源化处理电解装置，其特征在于：还具有 与所述电解槽连通的曝气池，且在所述曝气池中设置有过滤装置。
说明书
污水资源化处理电解装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于污水处理的电解装置，特别是能有效地去除污水 中的各种重金属离子、且能将生物难降解的有机物转化为易生物降解化合物的 污水处理电解装置。
背景技术
目前，为了解决生活、工业污水中的重金属离子、有机污染物对环境产生 危害的问题，已经发展出了多种的处理技术。其中，应用电化学方法处理含重 金属离子的污水是早已公知的。近年来，随着有机电化学和电极材料研究的深 入，电化学方法开始应用于有机污染物的处理，并取得了许多重要的发展。研 究表明，电化学方法具有适应面广、可控性强、流程简短、操作方便等优点， 是一种很有潜力且对环境友好的技术，其在污水的前处理和深度处理方面有着 极其广阔的应用前景。
在诸多电化学处理污水中有机污染物的方法中，电化学氧化法是较为成熟 和常用的方法。所谓电化学氧化法是指利用具有催化活性的电极氧化去除水中 污染物的方法。具体地说，是通过电极与被氧化物质直接进行电子传递、或者 利用电化学反应产生的氧化剂氧化被氧化物质，来实现：(1)电化学降解，即 在电解过程中产生强氧化性的物质，使有机污染物均相或异相地被彻底氧化降 解成二氧化碳和水。(2)电化学转化，即把生物难降解的有机物通过电化学方 法转化为易生物降解的脂肪类化合物。
虽然，目前已公开的电化学氧化法各具特色，但是在工业化应用和实现综 合处理方面仍存在一些不足：首先，污水中通常含有各种重金属离子，它们具 有不同的电化当量和还原电极电位。因此，除非采用昂贵而复杂的装置，现有 技术中没有提供能将这些重金属离子简单而有效去除的电化学方法。其次，现 有技术中也没有提供能同时简单而有效地去除重金属离子及将生物难降解的有 机物转化为易生物降解化合物的电化学方法。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能有效地去除污水中的各种重金属离子、且 能将生物难降解的有机污染物转化为易生物降解化合物的污水资源化处理电解 装置。
为此，本实用新型采用如下技术方案：污水资源化处理电解装置，包括用 于收容污水并在其中进行电解处理的电解槽，所述电解槽内形成曲折的污水流 动通道;设置在所述电解槽内的、由阳极与阴极组成的电极组;用于向所述电 极组提供电解电流的电源装置;以及在所述电源与所述电极组之间构成电连接 的电连接装置，其特征在于：在所述电解槽的污水流动通道内沿污水流动方向 独立设置有多个电极组，每个电极组的阴极表面形成连续变化的电流密度区。
最好的，所述阴极设置在所述电解槽的污水流动通道中间位置，所述阳极 设置在所述阴极的两侧。
最好的，所述阴极为表面具有波形结构的板状电极。
最好的，所述阴极采用不锈钢板制成。
最好的，所述阳极为表面具有半圆形凸起部的板状电极。
最好的，所述阳极采用铁、石墨、氧化铅或铅锡合金材料中的一种制成。
最好的，在所述电解槽的污水流动通道内沿污水流动方向至少设置有三个 电极组，且至少有三个电极组的所述阳极分别采用铁、石墨、氧化铅或铅锡合 金材料制成。
最好的，所述每个电极组连接有控制装置，用于控制提供给各个电极组的 电解电流。
最好的，还具有与所述电解槽连通的曝气池，且在所述曝气池中设置有过 滤装置。
本实用新型所提供的污水资源化处理电解装置具有如下有益效果：
首先，利用具有连续变化电流密度区的阴极，能使污水中具有不同电极电 位和电化当量的各种重金属离子还原，从而简单而有效地将它们去除。
其次，利用不同材料制成的阳极与有机污染物直接进行电子传递、或者利 用电化学反应产生的氧化剂氧化有机污染物，将生物难降解的有机污染物如各 种芳香族化合物的苯环打开，从而转化为易生物降解化合物。
第三，采用曲折的污水流动通道，并设置多个电极组，且每个电极组独立 控制电解电流，可以实现分段、分级、逐渐减量，提高处理效果。
本实用新型所提供的污水资源化处理电解装置结构简单，效率高，运行成 本低。处理后的污水，既去除了各种重金属离子，又将有害的有机污染物转化 为易生物降解化合物，并保留了营养物质，有利于资源化利用。该装置特别适 用于城市生活污水、工业废水的前处理。
本实用新型提供的污水资源化处理电解装置更详细的结构特征和有益效 果，通过以下实施例进一步予以说明。
