本发明设计污水处理设备技术领域，具体涉及一种模块化折流密封电催化氧化反应器。
背景技术：
随着工业和科学技术的不断发展，电解氧化法或称电化学，对水包括对生活污水，工业用水，工厂废水进行处理过程中使用越来越广泛，而这种方法对于一些高难度废酸降解、常规的生化、物化等处理无法解决。高级氧化也称电催化氧化法，有极高的性价比，其中电催化氧化法中的电极不仅起着传递电流的作用，而且还对有机物氧化降解起催化作用，在此过程中由于不造成污染，被称为绿色水处理。这种方法去除废水中的COD主要靠阳极表面的氧化反应，直接在阳极表面上氧化降解有机物，使污水中的有机物通过电化学转化，直接或间接的转化为CO2和水。氧化过程中，阳极电位必须高于有机物的分解电位，所以阳极上进行的是有机物氧化和析氧两个竞争反应。现有的电催化氧化设备在电解过程中效率低，能耗大，并存在很多不利因素。如：现有的电催化氧化设备采用电絮凝，阳极板采用铁板，在电解过程产生大量的铁离子，后续处理会有大量危废产生；目前也采用钛基板作为阳极板，在阳极板表面涂覆一些活性涂层，但其在电解过程中，由于酸性电解液向基体渗透，以及电解过程中产生的一部分氧吸附在电极表面而且不断的向钛基体扩散或者迁移，透过活性涂层的裂纹，吸附在钛基材表面，与钛基体反应生成不导电的TiO2，使电极的导电性变差，导致阳极涂层钝化，缩短阳极板使用寿命；现有的电催化氧化反应器多数采用单槽体，废液采用从上往下或从下往上流过阳极板进行氧化反应，其都不能实现一次性完全的对废液进行氧化处理，处理治理差；现有的槽体上口都是敞开式的，电解过程中会产生大量的废气，造成工作环境差，并且敞开式在操作过程中有触电危险；现有电催化氧化设备采用铜导电系统，在电解过程中产生的酸雾对导电系统腐蚀比较严重。基于以上原因，因此有必要提出改进。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题：提供一种模块化折流密封电催化氧化反应器，本发明中在槽体中设多个相邻连接的反应仓，反应仓内的废液电解氧化后通过折流结构流入相邻反应仓内再次进行氧化处理，使废液依次通过多个反应仓进行多级氧化反应，实现废液的完全电解处理，废液处理效果好；模块化钛阳极组采用表面涂覆有高氧化过电压陶瓷阳极复合中间层的钛基板，高氧化过电压陶瓷阳极复合中间层致密，使电解液很难渗透到钛基材表面，从而提高涂层抗溶液的侵蚀能力，使钛阳极组具有良好的电催化活性和较高的析氧过电位，而且对于污水COD具有极高的电解效率，延长了阳极的寿命。
本发明采用的技术方案：模块化折流密封电催化氧化反应器，包括槽体，所述槽体一端设有液体进口，所述槽体另一端设有液体出口，所述槽体内腔通过多个相互竖直平行的折流结构被分成多个相互竖直平行的反应仓，每个所述反应仓中可拆卸式固定有模块化钛阳极组，所述模块化钛阳极组上部两端通过导电系统悬挂在槽体上部两侧边沿；在相邻的两个反应仓中，其中距离槽体的液体进口较近的反应仓内经过氧化处理的废液通过折流结构依次由上往下再由下往上折流流入距离槽体的液体进口较远的反应仓内再次进行氧化处理，废液通过多个所述相邻反应仓的多级氧化反应后实现废液的完全电解处理；所述槽体上部开口通过密封透明槽盖密封盖合，所述密封透明槽盖上设有与废气处理系统连接的通气口，所述槽体一侧设有通入每个反应仓的曝气系统，所述槽体底部设有与每个反应仓底部连通的排污系统。
其中，每个所述折流结构包括距离槽体的液体进口较近的出水堰板和距离槽体的液体进口较远的导流板，所述出水堰板和导流板相互竖直平行，所述出水堰板两侧边沿及底边与槽体对应的两侧内壁面及底面密封连接，所述导流板两侧边沿与槽体对应的两侧内壁面密封连接，所述导流板底边与槽体底面之间形成折流出口，所述出水堰板和导流板之间形成折流腔，所述出水堰板上边沿低于导流板的上边沿。
其中，所述模块化钛阳极组包括钛阳极组，所述钛阳极组两侧端面通过氩弧焊接有阳极导电板，所述槽体上端开口边沿设有悬挂台体，所述导电系统包括镶嵌于悬挂台体上表面的导电母排，所述阳极导电板上端向外弯折挂接在导电母排上部并使阳极导电板与导电母排进行可拆式固定连接。
进一步地，所述钛阳极组包括钛基板，所述钛基板表面涂覆有高氧化过电位陶瓷阳极复合中间层，所述高氧化过电位陶瓷阳极复合中间层是通过热分解法制备且包含有pt-Ta2O5-TiO2和SnO2-Sb2O5-Co-MnO氧化物成分的复合材料，所述pt-Ta2O5-TiO2摩尔比为：1:5.5:10，所述SnO2-Sb2O5-Co-MnO摩尔比为：11:1:6:8.5；所述高氧化过电位陶瓷阳极复合中间层的表面硬度为 HRC＝11、析氧过电位为1.93v(相对饱和甘汞电极)；所述高氧化过电位陶瓷阳极复合中间层的厚度为6～8微米。
进一步地，所述阳极导电板和导电母排均采用钛铜复合材料制成。
其中，所述密封透明槽盖采用有机玻璃材料制成，所述密封透明槽盖边沿设有与槽体上开口边沿进行密封的密封结构，所述密封透明槽盖上端面设有手把。
其中，所述曝气系统包括固定于槽体一侧的主曝气管，所述主曝气管上连接有多个分别与各反应仓对应的分曝气管，所述分曝气管伸入对应的反应仓内并成环状结构布置于反应仓底部，所述分曝气管上设有多个微孔曝气头。
其中，所述排污系统包括固定于槽体底部的主排污管，所述主排污管通过多个分排污管分别与每个反应仓底部对应的排污口连接，所述槽体底部设为倒锥形结构，多个所述排污口固定于与各反应仓对应的倒锥形结构下部顶端。
进一步地，所述槽体的液体进口上连接有对槽体内废液流量进行控制的电磁流量表。
进一步地，所述槽体的液体出口上连接有循环槽，所述循环槽通过循环泵与槽体的液体进口连接。
本发明与现有技术相比的优点：
1、本方案在槽体中设有多个相邻连接的反应仓，相邻两个反应仓之间通过折流结构隔开，每个反应仓中设有模块化钛阳极组，距离槽体的液体进口较近的反应仓内经过氧化处理的废液通过折流结构折流结构依次由上往下再由下往上折流流入距离槽体的液体进口较远相邻反应仓内再次进行氧化处理，这样废液依次通过多个反应仓进行多级氧化反应后，实现废液的完全电解处理，废液治理效果好；
2、本方案中置于每个反应仓中的钛阳极组为模块化整体式结构，模块化钛阳极组在反应仓内为可拆卸悬挂式连接，可根据生产量增加或减少模块，拆卸安装方便快捷；
3、本方案中钛阳极组采用钛基板，在钛基板表面涂覆有高氧化过电位陶瓷阳极复合中间层，高氧化过电位陶瓷阳极复合中间层是通过热分解法制备且主要包含有铂、铂钛贵金属及pt-Ta2O5-TiO2和SnO2-Sb2O5-Co-MnO氧化物成分的复合材料，高氧化过电位陶瓷阳极复合中间层较为致密，并且扩散性好，均匀的覆盖在钛基材表面，使电解液很难渗透到钛基材表面，电解过程中析出的活性氧向钛基体扩散受到阻挡，从而提高涂层抗溶液的侵蚀能力，阻止了TiO2氧化膜的形成，使钛阳极组具有良好的电催化活性和较高的析氧过电位，导电性能好，延长了阳极的寿命，而且对于污水COD具有极高的电解效率，在电解过程中不会产生二次污染，在正常运行过程中省电省力；
4、阳极导电板和导电母排均采用钛铜复合材料制成，使其既有铜的导电性能又具备钛的耐腐蚀性能，延长使用寿命；
5、密封透明槽盖采用有机玻璃材料制成，在对废水的氧化反应过程中可随时通过槽盖观察槽体内的电解反应情况；密封透明槽盖边沿与槽体上开口边沿通过密封结构密封，及时将有害气体与工作现场隔离，并在密封透明槽盖上设有与废气处理系统连接的通气口，槽体内电解过程中产生的有害气体科通过通风口直接抽至废气系统，可及时将电解产生的废气排走，改善现场工作环境；
6、曝气系统呈环形结构布满每个反应仓，在污水处理过程中为反应仓内补充了足够的氧气，使反应仓内液体搅拌反应均匀，使电解更加充分，提高电解效率；并且曝气系统采用微孔曝气头，极大的增加了污水电解的比表面积，相比常规的电解反应器具有极高的电解效率。
附图说明
图1为本发明整体立体结构示意图；
图2为本发明的结构主视图；
图3为本发明的结构左视图；
图4为图3中A-A剖向结构示意图；
图5为本发明拆卸掉模块化钛阳极组后的立体结构示意图；
图6为本发明拆卸掉模块化钛阳极组后的结构俯视图；
图7为本发明中密封透明槽盖的结构示意图；
图8为本发明中模块化钛阳极组的结构示意图；
图9为本发明对废液流量进行控制实施例的结构示意图；
图10为本发明加装循环装置实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征及达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图1-10对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明的实施范围。
下述实施例中所用的部件，如无特殊说明，均为市售。在本发明中，在未作详细说明的情况下，内容中所描述的“上、下、左、右、前、后、竖直、水平、内、外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能作为对本发明的限制。
在本发明中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或本领域常规通用标准连接件，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
模块化折流密封电催化氧化反应器，如图2所示，包括槽体1，所述槽体 1一端设有液体进口103，所述槽体1另一端设有液体出口104，槽体1整体采用PP材料和钢材料制成，具有极强的承载能力和防腐能力。所述槽体1内腔通过多个相互竖直平行的折流结构2被分成多个相互竖直平行的反应仓 101，如图1和5所示，本实施例中折流结构2的具体实施结构如下：如图4所示，相邻两个反应仓101之间的折流结构2包括距离槽体1的液体进口103 较近的出水堰板201和距离槽体1的液体进口103较远的导流板203，所述出水堰板201和导流板203相互竖直平行，所述出水堰板201两侧边沿及底边与槽体1对应的两侧内壁面及底面密封连接，所述导流板203两侧边沿与槽体1对应的两侧内壁面密封连接，所述导流板203底边与槽体1底面之间形成折流出口204，所述出水堰板201和导流板203之间形成折流腔202，所述出水堰板201上边沿低于导流板203的上边沿。在进行电解氧化过程中，相邻的两个反应仓101中的废液流向是：距离槽体1的液体进口103较近的反应仓101内经过氧化处理的废液通过出水堰板201上部由上往下流入折流腔 202底部，折流腔202内的废液又通过折流出口204由下往上流入距离槽体1 的液体进口103较远的相邻反应仓101内再次进行氧化处理，这样就实现废液的一次折流处理，废液按照上述折流结构2通过多个相邻反应仓101，实现了废液的多级折流氧化反应，使废液完全达到电解处理，废液处理效果好。
如图1所示，每个所述反应仓101中可拆卸式固定有模块化钛阳极组3，所述模块化钛阳极组3上部两端通过导电系统4悬挂在槽体1上部两侧边沿。如图8所示，所述模块化钛阳极组3包括钛阳极组301，所述钛阳极组301两侧端面通过氩弧焊接有阳极导电板302，所述槽体1上端开口边沿设有悬挂台体102，所述导电系统4包括镶嵌于悬挂台体102上表面的导电母排401，所述阳极导电板302上端向外弯折挂接在导电母排401上部并使阳极导电板302 与导电母排401进行可拆式固定连接。模块化钛阳极组3在反应仓101内为可拆卸悬挂式连接，可根据生产量增加或减少模块，拆卸安装方便快捷。
优选的，所述钛阳极组301包括钛基板，所述钛基板表面涂覆有高氧化过电位陶瓷阳极复合中间层，所述高氧化过电位陶瓷阳极复合中间层是通过热分解法制备且包含有pt-Ta2O5-TiO2和SnO2-Sb2O5-Co-MnO氧化物成分的复合材料，所述pt-Ta2O5-TiO2摩尔比为：1:5.5:10，所述SnO2-Sb2O5-Co-MnO摩尔比为：11:1:6:8.5；所述高氧化过电位陶瓷阳极复合中间层的表面硬度为 HRC＝11、析氧过电位为1.93v(相对饱和甘汞电极)；所述高氧化过电位陶瓷阳极复合中间层的厚度为6～8微米。高氧化过电位陶瓷阳极复合中间层较为致密，并且扩散性好，均匀的覆盖在钛基材表面，使电解液很难渗透到钛基材表面，使电解过程中析出的活性氧向钛基体扩散受到阻挡，从而提高涂层抗溶液的侵蚀能力，阻止了TiO2氧化膜的形成，使钛阳极组具有良好的电催化活性和较高的析氧过电位，导电性能好，延长了阳极的寿命，而且对于污水COD具有极高的电解效率，在电解过程中不会产生二次污染，在正常运行过程中省电省力。
优选的，所述阳极导电板302和导电母排401均采用钛铜复合材料制成。钛铜复合材料使其既有铜的导电性能又具备钛的耐腐蚀性能，提高了使用寿命。
所述槽体1上部开口通过密封透明槽盖5密封盖合，如图1和7所示，所述密封透明槽盖5采用有机玻璃材料制成，在对废水的氧化反应过程中可随时通过密封透明槽盖5观察槽体1内的电解反应情况。所述密封透明槽盖5 边沿设有与槽体1上开口边沿进行密封的密封结构501，能够将槽体1内氧化反应生成的有害气体与工作现场隔离，防止对环境的污染。在密封透明槽盖5 上还设有与废气处理系统连接的通气口503，槽体1内电解过程中产生的有害气体科通过通风口503直接抽至废气系统，可及时将电解产生的废气排走，改善现场工作环境.所述密封透明槽盖5上端面设有手把502，便于密封透明槽盖5的盖合和取下。
所述槽体1一侧设有通入每个反应仓101的曝气系统6，如图2、3、6所示，所述曝气系统6包括固定于槽体1一侧的主曝气管601，所述主曝气管 601上连接有多个分别与各反应仓101对应的分曝气管602，所述分曝气管602 伸入对应的反应仓101内并成环状结构布置于反应仓101底部，曝气系统6 在污水处理过程中为反应仓101内补充了足够的氧气，使反应仓101内液体搅拌反应均匀，使电解更加充分，提高电解效率。所述分曝气管602上设有多个微孔曝气头603，极大的增加了污水电解的比表面积，相比常规的电解反应器具有极高的电解效率。
所述槽体1底部设有与每个反应仓101底部连通的排污系统7，如图2和 3所示。所述排污系统7包括固定于槽体1底部的主排污管701，所述主排污管701通过多个分排污管702分别与每个反应仓101底部对应的排污口106 连接，其中，所述槽体1底部设为倒锥形结构105，便于反应仓101内污物的流出，多个所述排污口106固定于与各反应仓101对应的倒锥形结构105下部顶端。排污系统7能够将各个反应仓101底部的污杂及时的排出。
对本发明的一种改进型实施例，如图9所示，在槽体1的液体进口103 上连接有对槽体1内废液流量进行控制的电磁流量表10，能够对槽体1内废液的流量进行准确的控制，流量的控制使从液体进口103进入的废液通过槽体1内多个反应仓101的一次多级氧化处理后，就能实现完全电解处理，不需要再次经过循环再处理，节约了成本，提高生产效率。
对本发明的另一种改进型实施例，如图10所示，在槽体1的液体出口104 上连接有循环槽8，所述循环槽8通过循环泵9与槽体1的液体进口103连接，从液体进口103流入的废液通过槽体1内多个反应仓101的一次多级氧化处理后，废液通过液体出口104流入循环槽8缓存，又通过循环泵9从液体进口103进入槽体内进行二次或多次多级氧化处理后，实现废液的完全电解处理，提高废液处理效果。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明的实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。