一种用于海水循环养殖系统的电催化处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种污水处理技术领域，尤其是设及一种针对循环海水养鱼废水 的处理装置。
【背景技术】
[0002] 海水循环养殖系统的核屯、技术是养殖废水的处理和循环再利用，其中对养殖危害 最大的氨氮和亚硝酸盐氮等污染物的降解去除是该技术成功运行的关键。在日常生产管理 中，投巧行为及鱼类排泄物对养鱼池中氨氮、COD和SS浓度影响显著，而对亚硝酸盐氮浓度 影响较小。
[0003] 海水循环养殖技术经济效益好，环境污染小，集现代工程、机电、生物、环保及饲料 科学等多学科于一体，是当今世界海水养殖产业发展的必然趋势，在发达国家早已兴起发 展，进展很快。
[0004] 我国过去许多国家开发项目虽有引进，但因其高昂的设备价格和运行成本难W普 遍推广使用，同时其不适合我国的自然条件因而难W普及。国内对海水循环水养殖系统亦 进行了很多的开发研究，也取得了一定的成果，主要有物理方法、化学方法W及生物方法， 但由于受系统设计基本采用污水处理设计理念的局限、受采用现行工业通用累、阀、过滤、 增氧、杀菌、检测、自控等设备的制约，且设备的耐用性、耐腐蚀性、检测仪器的可靠性、全系 统的配套性、易操作性、易维护性也存在着不少运样或那样的问题，致使国内在开展海水循 环养殖系统上，虽然投入了可观的人力、财力，却因设施和设备的价格、能耗、运行成本居高 不下，同时水处理效果达不到国家规定的养殖水标准，至今无法推广应用。
[000引在海水循环养殖的废水物理处理技术中，特别是沉淀、过滤和泡沫分离等技术，运 些物理处理设施具有造价和运行费用低等优点，缺点是只能去除水体中的悬浮物，不能去 除溶解性污染物，特别是不能除去对鱼类等养殖对象有强毒性的氨氮。
[0006] 在海水循环养殖的废水化学处理技术中，氧化技术较多应用于海水集约化养殖废 水处理，由于臭氧具有氧化能力强，处理后的水体中溶解氧含量高，能快速分解水体中有机 质和还原性无机质，杀灭水体中的病毒、细菌和微藻，无二次污染等优点，但臭氧氧化技术 处理成本很高，且残留的臭氧对养殖对象产生一定的毒性作用。
[0007] 海水循环养殖的废水生化处理技术是利用微生物的吸收、代谢作用去除水体中有 机物和氨氮，与物化技术相比具有投资低、不易产生二次污染等优点，是处理溶解态污染物 最经济有效的方式，但海水的高含盐量会抑制微生物的生长，不利于生化反应的进行。 【实用新型内容】
[0008] 针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种用于海水循环养殖系统的电 催化处理装置。本装置可有效去除海水养殖废水中的氨氮、C0D，将海水高含盐量所带来的 困扰转变为优势，使循环海水养殖系统稳定运行，高效、便捷、占地面积小、经济且绿色。
[0009] 本实用新型的技术方案如下：
[0010] -种用于海水循环养殖系统的电催化处理装置，包括筒体、位于筒体底部的进水 口、进气口 W及位于筒体顶部的出水口和排气口，在所述筒体内平行于筒身方向设置若干 根碳棒，所述碳棒的长度从进水口延伸到出水口的上方;所述碳棒之间填充有催化剂粒子。
[0011] 作为上述技术方案的进一步改进：
[0012] 所述碳棒固定在分别位于进水口和出水口的上方的多孔板上。
[0013] 所述多孔板通过Ξ角固定座固定在筒体的内壁上。
[0014] 所述碳棒穿过多孔板;穿出靠近进水口的那块多孔板的部分通过碳棒固定板固定 在该块多孔板上;穿出靠近出水口的那块多孔板的部分通过U型管夹固定在该块多孔板上。
[0015] 所述筒体放置在底板上;所述筒体顶部为可打开的封头，所述封头通过快开法兰 密封在筒体上。
[0016] 所述进气口连接伸入筒体内部的进气装置，所述进气装置在筒体内部通过进气固 定管与筒体的内壁固定连接。
[0017] 所述筒体顶部还设置电缆接口。
[0018] 所述筒体底部设置手孔。
[0019] 所述碳棒为四根。
[0020] 所述催化剂粒子为特制的特种碳素电触媒催化剂，生产方法包括W下步骤:将制 取催化剂的原材料粉碎成粉末，然后将溶剂和粘接剂混合成均匀的液体，再向混合均匀的 液体中加入粉碎后的催化剂的原材料并继续混匀成为浆料，再依次经干燥、成型、破碎筛 分、赔烧、浸溃、碳化与二次破碎筛分，制得催化剂的成品；
[0021] 所述催化剂的原材料的组分及各组分的重量百分数为： 碳粉 40~60%; 被粉 10~15%;
[002引 饮粉 KK15%; 猛粉 5~10%; 铅粉 15~20%;
[0023] 所述催化剂的原材料的各组分中挥发分含量<15%，硫含量<0.4%。
[0024] 优选的，所述将制取催化剂的原材料粉碎成粉末的粒度^ 5皿1。
[0025] 优选的，粉碎后的催化剂的原材料在与溶剂和粘接剂混合之前对其进行形貌处 理:将原材料粉末在保护气体的保护下加热到1200°C;所述保护气体为体积比2:1的甲烧和 氮的混合气体。运样可W进一步保证原材料的各向同性，同时增加原材料的振实密度和粒 度分布范围。
[0026] 所述溶剂为水、酒精、乙二醇或甲苯;所述粘接剂为渐青、焦油或树脂。优选的，所 述粘接剂为高溫改性渐青。
[0027] 所述溶剂与催化剂的原材料的重量比为20:10~10:20,所述粘接剂占催化剂的原 材料重量的1~10%。
[0028] 优选的，粉碎后的催化剂的原材料与溶剂和粘接剂混合成浆料时，向浆料中加入 防沉降剂聚二醇酸或/和碳化促进剂碳化二亚胺。所加入的防沉降剂聚二醇酸占催化剂的 原材料重量的0.1~10%，所加入的碳化促进剂碳化二亚胺占催化剂的原材料重量的0.1~ 10%。
[0029] 所述成型是指:所述浆料干燥后，放入压块成型机的成型模具内，在80~120MPa高 压条件下，通过催化剂的原材料中的黏结性组分的黏结力、催化剂的原材料分子之间的吸 引力及所述溶剂中的黏结性组分在高压条件下发生的热缩聚，将物料压成具有强度的块 状。成型后的块状还要进行破碎筛分，因为成型后不能保证产品的粒度要求，所W需要破碎 筛分，然后再赔烧和浸溃，然后再碳化和二次破碎筛分。二次破碎筛分后得到的是颗粒状产 品。赔烧、浸溃、碳化运Ξ个步骤是本领域的常规步骤。
[0030] 所述赔烧与浸溃步骤可根据产品用途或其他要求重复进行，赔烧与浸溃步骤重复 进行1~20次。
[0031 ]本装置中，电催化基本原理是运样的：
[0032] 海水中的盐分主要成分为氯化钢化C1，化C1溶液在常溫常压下通过有催化活性的 电极会生成氯气Cl2,氯气与水反应会生成具有强氧化性的次氯酸根离子C1CT，次氯酸根离 子的强氧化性会使难生物降解的有机物转化为可生物降解的有机物，或是难降解的有机物 转化成二氧化碳和水。
[0033] 主要反应：
[0034] (l)Cb的生成：
[00巧]2(Cn-化-一 CI2K正极反应）①
[0036] (2)Cl〇-的生成：
[0037] CI2+H2O 一肥 1+肥 10 ②
[003引肥 10 一 C10-+H+ ③
[0039] (3)Cl〇-氧化氨氮：
[0040] 畑3+C1矿一化+出0+Cr (总反应式）④
[0041] W上过程的综合作用，能够有效的去除水中的有机污染物、氨氮及总氮。同时，产 生的强氧化性的次氯酸根离子和通电环境会杀死水中的细菌，使水环境更加清洁。
[0042] 本实用新型有益的技术效果在于：
[0043] 本电催化处理装置本质上来说是一个电解池，主要由反应器外壳、碳电极组成，圆 柱形反应器可W使水流分布更加均匀，使处理效果更好。另外海水中的可溶性盐是天然的 电解质，可W增强溶液导电性，使有机物的降解反应顺利发生，对电催化过程具有良好的推 动作用。
【附图说明】
[0044] 图1为本实用新型的外部结构示意图；
[004引图2为本实用新型的截面结构示意图；
[0046] 图3为本实用新型的优选方案中多孔板结构示意图；
[0047] 图4为本实用新型的进气装置出气孔示意图；
[0048] 图5为本实用新型一个具体实施例的结构示意图。
[0049] 图中：1、筒体;2、快开法兰;3、封头;4、底板;5、进气装置;6、多孔板;7、碳棒;8、进 气固定管;9、碳棒固定板；10、Ξ角固定座；11、U型管夹；12、排气口； 13、电缆接口； 14、进水 口； 15、出水口； 16、手孔;17、进气口。
【具体实施方式】
[0050] 下面结合附图，对本实用新型进行具体描述。
[0051] 通过附图1和2可W看到，本实用新型提供的用于海水循环养殖系统的电催化处理 装置，包括筒体1、位于筒体1底部的进水口 14、进气口 17W及位于筒体顶部的出水口 15和排 气口 12,在筒体1内平行于筒身方向设置若干根碳棒7,碳棒7的长度从进水口 14延伸到出水 口 15的上方;碳棒7之间填充有催化剂粒子。优选的，碳棒7为四根。
[0052] 碳棒7固定在分别位于进水口 14和出水口 15的上方的多孔板6上。多孔板6通过Ξ 角固定座10固定在筒体1的内壁上。碳棒7穿过多孔板6;穿出靠近进水口 14的那块多孔板6 的部分通过碳棒固定板9固定在该块多孔板6上；穿出靠近出水口 15的那块多孔板6的部分 通过U型管夹11固定在该块多孔板6上。优选的，多孔板6中点上开一个孔、周围均匀分布开 孔，对应碳棒7的根数。如果碳棒7为四根，则多孔板6的开孔分别为中屯、点一个、周围均匀分 布3个，如图3所示。多孔板6是一个上面钻有许多小孔的的板，水和气体均可W通过，底下的 进气装置5出来的气体与曝气区的水一起通过多孔板6进入到反应区。
[0053] 筒体1放置在底板4上；筒体1顶部为可打开的封头3,封头3通过快开法兰2密封在 筒体1上。排气口 12和电缆接口 13设置在封头3上。
[0054] 进气口 17连接伸入筒体1内部的进气装置5,进气装置5在筒体1内部通过进气固定 管8与筒体1的内壁固定连接。
[0055] 筒体1顶部还设置电缆接口 13，电源线路通过电缆接口 13连接入筒体1内。筒体1底 部设置手孔16，用于装卸催化剂粒子。
[0056] 进水口 14外接计量累，进气口 17外接鼓风机。
[0057] 优选的筒体1采用圆柱形容器作为反应器，壁体由不诱钢制作而成，筒体内安装有 四根电极棒即碳棒7,此外不诱钢外壳也可作为电极使用。相较于传统反应器中电极仅限于 安装于内部且材料单一的设计，本申请中电源极性和电极材料可视情况进行灵活变化，一 般情况下只是用轴屯、（即多孔板6的中屯、点）的电极棒连接电源负极，将筒体外壁接电源正 极;在特殊情况下，可将另外Ξ根电极棒接正极，将筒体外壁接负极，W达到更好的处理效 果。
[0058] 本装置采用下部进水，上部出水的方式运作，是封闭装置，设备底部设有曝气装置 (即进气装置5)，优选的进气装置5的出气孔是朝下设计的，如图4所示。