专利名称：三维粒子群电化学催化水处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种运用电化学原理研制的环保水处理装置，更具体地说它是一种三维粒子群电化学催化水处理装置。
背景技术：
高浓度有机工业废水的处理，是目前工业废水处理的难点和重点，它关系到国民经济的可持续发展问题，已引起世界各国高度重视，迄今为止高浓度有机工业废水处理装置主要有物理型、化学型、物化型(比如微多相水处理装置，微电解装置等)、生物化学型等，物理型和物化型水处理装置能有效地去除结构简单的有机污染物，但对于结构稳定的有机分子(如硝基苯、苯胺等)则去除率很低，化学型因其处理成本较高而很难推广应用，生物化学型不适用处理含盐高和含杀菌剂的有机废水。而传统的平板电极电解槽处理废水量不大，电流效率低，尤其是在废水电导率较低时更是如此，因此它的应用范围非常有限，根本不能处理高浓度的有机工业废水，对平板电极电解槽进行小改小革，功效提高也不大。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有背景技术的不足之处，而提供一种三维粒子群电化学催化水处理装置。它特别适合处理含盐高、含杀菌剂的高浓度有机工业废水。
本实用新型的目的是通过如下措施来达到的三维粒子群电化学催化水处理装置，它包括槽体、电极板、电活性粒子，其特征在于所述槽体由底板1、墙板4、盖板7组成，进水管2和出水管9焊接在槽体墙板4的两端，按低进高出布置，呼吸管6焊接在盖板7顶部中间；手孔接管10和排净口接管11分别焊接在槽体两侧的相对应端下部，阳极板5若干片和阴极板8若干片相间规则地安装在槽体内，折流板12固定在槽体的底板1上；填充粒子3填充在槽体内。
在上述技术方案中，所述相邻阳极板5和阴极板8之间的间距为2-10厘米。
在上述技术方案中，所述手孔接管10和排净口接管11按每个折流程之间设置1个手孔接管10和排净口接管11布置。
在上述技术方案中，所述槽体为长方体或圆柱体。
在上述技术方案中，所述填充粒子3采用矿物性粒子(如二氧化硅粒子)作基体，在基体表面有电催化膜。
在上述技术方案中，所述槽体的底部有环形空气分布管13，空气分布管13上钻有小孔14，且钻小孔数量N≥R2/r2，其中R为环形空气分布管半径，r为小孔半径。
本实用新型三维粒子群电化学催化水处理装置具有设计先进，结构合理，工艺规范，制造简易，操作方便，运行稳定，节省电耗，具有良好的有机废水处理效果的优点。
经试验表明本实用新型粒子群电化学催化氧化对硝基苯有90％以上的去除效果，对苯胺有99％以上的去除效果。本实用新型适用于处理难降解的有机工业废水，特别是对于难生化的含盐高，含杀菌剂的高浓度有机工业废水处理具有独特的优势。
图1为本实用新型三维粒子群电化学催化水处理装置的结构示意图(含局部剖示)。
图2为图1的俯视图(含局部剖示)。
图3为图2的I部分的放大图。
图4为图3的A-A剖示图。
图中1.底板，2.进水管，3.填充粒子，4.墙板，5.阳极板，6.呼吸管，7.盖板，8.阴极板，9.出水管，10.手孔接管，11.排净口接管，12.折流板，13.空气分布管，14.小孔。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型保护的限制，仅作举例而已。同时本实用新型的优点将变得更加清楚和容易理解。
实施例1本实用新型由槽体和电极、填充粒子构成，槽体或用PVC或PE或不锈钢或普通钢板制成，槽体外形为长方体形，槽体由底板1、墙板4和盖板7组成，进水管2、出水管9焊接在槽体长轴线的两端，按低进高出布置，呼吸管6焊接在盖板7顶部中点，可沿长轴线少许(±200mm)移动，手孔接管10和排净口接管11按每个折流程各设置1个，分别焊接在槽体两侧下部，以能尽量放出填充粒子和排净水为好，折流板12固定在槽体底板1上，折流板12可以阴极板兼代之(需固定在槽体底板1上)，其作用是尽量消除流体死角，阳极板5若干片和阴极板8若干片相间设置，用导线引出盖板外，其极间距为2-10厘米，间距定距首要考虑电流密度和电压，以节约电耗为优选目标。填充粒子13填充在槽内，以埋没电极板为好。
在槽内底部还可以装配空气分布管，采用空压机均匀地送入空气，空气分布管13为与底板形状相同的长方环形，必须满足空气均匀分布，空气分布管上所开小孔14数量N大于或等于进气管半径R与小孔半径r之平分比，即Nπr2≥πR2或N≥R2/r2(N为大于1的自然数)。
本实用新型配备了自动PH调节装置，以控制溶液在最佳的酸碱度范围内。
实施例2本实用新型由槽体和电极板，粒子填充料构成，槽体呈圆柱体形，为立式结构，由底板1、筒体4、盖板7组成。槽体的高径比H∶D≥3；进水口接管2焊接在筒体下部，出水口接管9焊接在筒体上部，手孔接管10焊接在进水口的对称点处，盖板7与筒体4采用大法兰连接，盖板中点焊呼吸口接管6；电极阳极板5和阴极板8呈垂直方向相间插入槽内，填充粒子3装填入槽，以埋设极板为好，空气分布管为圆形多孔管，装在槽内底部，圆形多孔管上均布小孔数N≥R2/r2(关系式数学意义同前)；四个支座对称地焊接在筒体外壁上，其余内容参照实例1。
本实用新型三维粒子群电化学催化水处理装置的工作机理为采用化学稳定性极高很高的矿物性粒子(如石英沙)作基体，在其表面修饰一种折氧超电势的过渡金属氧化物作为电催化膜，将无数个这样的具有电催化活性的粒子填充在主电极之间，当主电极被施加一定强度的电场之后，粒子表面的催化剂被诱导成复极性的微电极，从而，这些处在电场之中具有电催化活性的粒子，一端为阳极，可发生氧化反应，另一端为阴极，可发生阴极反应，粒子之间构成一个微电解池，整个装置就由这种大量的微电池组成，使有效电极反应面积大幅度增大，同时缩短了污染物的迁移距离，使污染物就近氧化降解。
在析氧超电势很高的过渡金属氧化物粒子的阳极端发生的反应中，产生一定数量的OH°自由基H2O-e→OH°+H+。OH°自由基是一种特强的氧化剂，其标准电极电位Φ。＝2.8V，氧化能力比O3(Φ。＝2.07V)还要强得多，它能使废水中结构稳定的有机分子解体，降解，直至矿物化(即最终分解成CO2和H2O)。
需要说明的是对于所属领域的技术人员来说，在不改变本实用新型原理的前提下还可以对本实用新型做出若干的改变或变形，这同样属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.三维粒子群电化学催化水处理装置，它包括槽体、电极板、电活性粒子，其特征在于所述槽体由底板(1)、墙板(4)、盖板(7)组成，进水管(2)和出水管(9)焊接在槽体墙板(4)的两端，按低进高出布置，呼吸管(6)焊接在盖板(7)顶部中间；手孔接管(10)和排净口接管(11)分别焊接在槽体两侧的相对应端下部，阳极板(5)若干片和阴极板(8)若干片相间规则地安装在槽体内，折流板(12)固定在槽体的底板(1)上；填充粒子(3)填充在槽体内。
2.根据权利要求1所述的三维粒子群电化学催化水处理装置，其特征在于所述相邻阳极板(5)和阴极板(8)之间的间距为2-10厘米。
3.根据权利要求1所述的三维粒子群电化学催化水处理装置，其特征在于所述手孔接管(10)和排净口接管(11)按每个折流程之间设置1个手孔接管(10)和排净口接管(11)布置。
4.根据权利要求1所述的三维粒子群电化学催化水处理装置，其特征在于所述槽体为长方体或圆柱体。
5.根据权利要求1所述的三维粒子群电化学催化水处理装置，其特征在于所述填充粒子(3)采用矿物性粒子作基体，在基体表面有电催化膜。
6.根据权利要求1所述的三维粒子群电化学催化水处理装置，其特征在于在所述槽体的底部有环形空气分布管(13)，空气分布管(13)上钻有小孔(14)，且钻小孔数量N≥R2/r2，其中R为环形空气分布管半径，r为小孔半径。
专利摘要三维粒子群电化学催化水处理装置，它包括槽体、电极板、电活性粒子，所述槽体由底板(1)、墙板(4)、盖板(7)组成，进水管(2)和出水管(9)焊接在槽体墙板(4)的两端，呼吸管(6)焊接在盖板(7)顶部中间；手孔接管(10)和排净口接管(11)分别焊接在槽体两侧的相对应端下部，阳极板(5)若干片和阴极板(8)若干片相间规则地安装在槽体内，折流板(12)固定在槽体的底板(1)上；填充粒子(3)填充在槽体内。本实用新型克服了现有设置处理高浓度有机工业废水效果差、成本高等缺点。具有设计先进，结构合理，操作方便等优点。特别适合处理含盐高、含杀菌剂的高浓度有机工业废水。
文档编号C02F1/46GK2926200SQ20062009787
公开日2007年7月25日 申请日期2006年7月20日 优先权日2006年7月20日
发明者张怀松, 李世荣 申请人:武汉威蒙化工机械有限公司