一种多维电催化氧化设备的制作方法

本实用新型涉及高浓度，难降解的污废水处理领域，特别涉及一种多维电催化氧化设备。

背景技术：

电催化氧化设备基于电化学技术原理，利用电解催化反应过程中生成的强氧化粒子，与废水中的有机污染物无选择地快速发生链式反应，进行氧化降解。

目前电催化氧化设备降解高浓度有机废水，采用的电极板多为二维电解电极，电极的面积比小，粒子间距小，液相传质效率低；表面没有催化物质涂层，高浓度污水处理效率和有机物降解效果差，电极使用寿命短，对电导率低的废水没有良好的适应性。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术的缺点，提供一种多维电催化氧化设备，设备结构简单，电解效率高，功耗小，电极不易钝化，对电导率低的废水有良好的适应性。

本发明装置包括反应室、脉冲稳压电源、进水系统，反应室内设有隔水板、布水板，所述隔水板上设有溢流堰、引流管，所述布水板与反应室底部形成布水区，所述布水区内设有曝气管，所述布水板上设有相间排列且平行相对的阴极板和阳极板，所述阴极板和阳极板之间填充有粒子电极，形成多维电极反应区，所述反应室侧面设有出水口，所述出水口侧面设有远程监控装置，所述进水系统包括进水管、出水管，进水管与布水区连通，出水管与废水区连通，所述电极反应区的上方依次为缓冲区、浮渣收集区。

具体的，所述阴极板为钛网极板，阳极板为阳极钛基、铱、钌系掺锑电极，阴极板、阳极板表面担载有催化物质涂层。

具体的，所述催化物质涂层为CuO或CeO2，涂层厚度为5um-20um。

具体的，所述粒子电极有导电粒子和不导电粒子，形成复极性粒子电极。

具体的，所述脉冲稳压电源、远程监控装置可以无线通讯，脉冲稳压电源可以实时调节其波形状态。

具体的，所述阴极板和阳极板间距20mm-50mm。

优选的，所述阴极板和阳极板间距30mm。

具体的，所述曝气管上有曝气孔，所述反应室底部设有底板，所述曝气管均布在底板上，布置曝气管密度为所述布水区体积的 5％-15％。

具体的，所述曝气管间隔分布有大、小曝气孔，所述大、小曝气孔围绕曝气管呈梅花状错位排列，所述曝气管上大曝气孔直径为 5mm-6mm，小曝气孔直径为2mm-4mm。

本发明的多维电催化氧化设备的主要特点是：在阴、阳极间充填了附载有多种催化材料的导电粒子和不导电粒子，形成复极性粒子电极，提高了液相传质效率和电流效率。与传统二维电极相比，多维电极的面积比大大增加，且粒子间距小，因而液相传质效率高，大大提高了电流效率、单位时空效率、污水处理效率和有机物降解效果，同时对电导率低的废水也有良好的适应性。

附图说明

图1为多维电催化氧化设备的一个示意图。

其中，1-布水区，2-阴极板，3-电极反应区，4-粒子电极，5- 小曝气孔，6-曝气管，7-阳极板，8-布水板，9-反应室(91-第一反应区域、92-第二反应区域、93-第三反应区域)，10-进水管，11-出水管，12-废水区，13-浮渣收集区，14-无线远程监控设备，15-溢流堰，16-报警器，17-进水系统，18-脉冲稳压电源，19-引流管，20- 出水口，21-缓冲区，22隔水板(221-第一隔水板、222-第二隔水板)， 23-不导电粒子，24-导电粒子，25-催化物质涂层，26-大曝气孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，多属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本发明的一种多维电催化氧化设备包括反应室、脉冲稳压电源、进水系统，反应室内设有隔水板、布水板，所述隔水板上设有溢流堰、引流管，所述布水板与反应室底部形成布水区，所述布水区内设有曝气管，曝气管由碳钢材料制成，所述布水板上设有相间排列且平行相对的阴极板和阳极板，所述阴极板和阳极板之间填充有粒子电极，形成多维电极反应区，所述反应室侧面设有出水口，所述出水口侧面设有远程监控装置，所述进水系统包括进水管、出水管，进水管与布水区连通，出水管与废水区连通，所述电极反应区的上方依次为缓冲区、浮渣收集区。

使用时，进水系统由进水管将废水区的废水吸入，如果废水中可降解浓度超标时，报警器报警，再由出水管将废水排入反应室底部的布水区。

反应室内部由垂直于反应室底面的隔水板和平行于反应室底面的布水板将污水分成若干区域，本实施例中隔水板(图1中221-第一隔水板、222-第二隔水板)将反应室分为3个区域(图1中的91- 第一反应区域、92-第二反应区域、93-第三反应区域)，布水区上的布水板，呈网状结构，可以承载阴极板、阳极板、粒子电极、反应过程已絮凝的反应物，所述阴极板为钛网极板，阳极板为阳极钛基、铱、钌系掺锑电极，阴极板和阳极板间距20mm，阴极板、阳极板表面担载有催化物质涂层，所述催化物质涂层为CuO涂层厚度为5um，所述粒子电极有导电粒子和不导电粒子，形成复极性粒子电极，导电粒子为铁珠，不导电粒子可为玻璃珠，布水区内设有曝气管，曝气管由不锈钢材料制成，所述反应室底部设有底板，所述曝气管均布在底板上，布置曝气管密度为所述布水区体积的5％；所述曝气管间隔分布有大、小曝气孔，所述大、小曝气孔围绕曝气管呈梅花状错位排列，所述曝气管上大曝气孔直径为5mm，小曝气孔直径为2mm；所述曝气管上穿孔率为5％；可为电解反应提供更多的氧气，增加反应速率；第一反应区域电解过的水通过溢流堰，由引流管流入第二反应区域下部的布水区内，再次电解，第二反应区域电解过的水通过溢流堰，由引流管流入第三反应区域下部的布水区内，再次电解，电解后的浮渣经由缓冲区后，由浮渣收集区收集，最后经由出水口排出。

出水口侧面设有远程监控装置，远程监控装置与脉冲稳压电源可以无线通讯，脉冲稳压电源可以实时调节其波形状态，一立方废水可节约20％电能。

实施例2

本实施例的一种多维电催化氧化设备包括反应室、脉冲稳压电源、进水系统，反应室内设有隔水板、布水板，所述隔水板上设有溢流堰、引流管，所述布水板与反应室底部形成布水区，所述布水区内设有曝气管，所述布水板上设有相间排列且平行相对的阴极板和阳极板，所述阴极板和阳极板之间填充有粒子电极，形成多维电极反应区，所述反应室侧面设有出水口，所述出水口侧面设有远程监控装置，所述进水系统包括进水管、出水管，进水管与布水区连通，出水管与废水区连通，所述电极反应区的上方依次为缓冲区、浮渣收集区。

使用时，进水系统由进水管将废水区的废水吸入，如果废水中可降解浓度超标时，报警器报警，再由出水管将废水排入反应室底部的布水区。

反应室内部由垂直于反应室底面的隔水板和平行于反应室底面的布水板将污水分成若干区域，本实施例中隔水板将反应室分为3个区域，布水区上的布水板，呈网状结构，可以承载阴极板、阳极板、粒子电极、反应过程已絮凝的反应物，所述阴极板为钛网极板，阳极板为阳极钛基、铱、钌系掺锑电极，阴极板和阳极板间距30mm，阴极板、阳极板表面担载有催化物质涂层，所述催化物质涂层为CuO涂层厚度为13um，所述粒子电极有导电粒子和不导电粒子，形成复极性粒子电极，导电粒子为铁珠，不导电粒子可为聚乙烯塑料球，布水区内设有曝气管，所述反应室底部设有底板，所述曝气管均布在底板上，曝气管由镀锌管材料制成，布置曝气管密度为所述布水区体积的 10％；所述曝气管间隔分布有大、小曝气孔，所述大、小曝气孔围绕曝气管呈梅花状错位排列，所述曝气管上大曝气孔直径为6mm，小曝气孔直径为3mm；所述曝气管上穿孔率为10％；可为电解反应提供更多的氧气，增加反应速率；第一反应区域电解过的水通过溢流堰，由引流管流入第二反应区域下部的布水区内，再次电解，第二反应区域电解过的水通过溢流堰，由引流管流入第三反应区域下部的布水区内，再次电解，电解后的浮渣经由缓冲区后，由浮渣收集区收集，最后经由出水口排出。

出水口侧面设有远程监控装置，远程监控装置与脉冲稳压电源可以无线通讯，脉冲稳压电源可以实时调节其波形状态，一立方废水可节约23％电能。

实施例3

本实施例的一种多维电催化氧化设备包括反应室、脉冲稳压电源、进水系统，反应室内设有隔水板、布水板，所述隔水板上设有溢流堰、引流管，所述布水板与反应室底部形成布水区，所述布水区内设有曝气管，所述布水板上设有相间排列且平行相对的阴极板和阳极板，所述阴极板和阳极板之间填充有粒子电极，形成多维电极反应区，所述反应室侧面设有出水口，所述出水口侧面设有远程监控装置，所述进水系统包括进水管、出水管，进水管与布水区连通，出水管与废水区连通，所述电极反应区的上方依次为缓冲区、浮渣收集区。

使用时，进水系统由进水管将废水区的废水吸入，如果废水中可降解浓度超标时，报警器报警，再由出水管将废水排入反应室底部的布水区。

反应室内部由垂直于反应室底面的隔水板和平行于反应室底面的布水板将污水分成若干区域，本实施例中隔水板将反应室分为2个区域，布水区上的布水板，呈网状结构，可以承载阴极板、阳极板、粒子电极、反应过程已絮凝的反应物，所述阴极板为钛网极板，阳极板为阳极钛基、铱、钌系掺锑电极，阴极板和阳极板间距50mm，阴极板、阳极板表面担载有催化物质涂层，所述催化物质涂层为CeO2 涂层厚度为20um，所述粒子电极有导电粒子和不导电粒子，形成复极性粒子电极，导电粒子为铁削，不导电粒子可为聚乙烯塑料球，布水区内设有曝气管，所述反应室底部设有底板，所述曝气管均布在底板上，布置曝气管密度为所述布水区体积的15％；所述曝气管间隔分布有大、小曝气孔，所述大、小曝气孔围绕曝气管呈梅花状错位排列，所述曝气管上大曝气孔直径为7mm，小曝气孔直径为4mm；所述曝气管上穿孔率为15％；可为电解反应提供更多的氧气，增加反应速率；第一反应区域电解过的水通过溢流堰，由引流管流入第二反应区域下部的布水区内，再次电解，第二反应区域电解过的水通过溢流堰，由引流管流入第三反应区域下部的布水区内，再次电解，电解后的浮渣经由缓冲区后，由浮渣收集区收集，最后经由出水口排出。

出水口侧面设有远程监控装置，远程监控装置与脉冲稳压电源可以无线通讯，脉冲稳压电源可以实时调节其波形状态，一立方废水可节约21％电能。

以上所述实施例仅为表达本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本发明的保护范围。