专利名称：新型三维三相电化学反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型属废水处理技术领域，具体说涉及一种应用电化学方法处理 有机废水的新型三维三相电化学反应器。
背景技术：
我国是一个严重缺水的国家，淡水资源量人均拥有量仅为世界人均水
平的1/4，居世界第110位。随着经济的发展和城市化进程的加快，缺水程 度日趋严重。同时，工业废水和城市生活污水生产量不断扩大，据2006年 国家环境质量公"t艮显示2006年全国废水排放总量537亿吨，化学需氧量排 放量为1428.2万吨。全国地表水总体水质属中度污染。水资源短缺和水污 染的矛盾日益突出，严重制约了社会经济的可持续发展。因此，这就要求我 们一方面要节约并限制用水，同时如何对已产生的废水净化处理，使其达标 排放或得到再循环再利用，是我国社会经济可持续发展战略的重要组成部 分。
电化学方法治理污水，具有无须添加氧化剂、絮凝剂等化学药品，设备 体积小，占地面积少，操作简变灵活等优点，被称为绿色处理工艺。但是传 统的平板二维电极面体比较小，单位槽体处理量小，电流效率底，尤其是在 电导率低时，因而在实践中难以有突破性进展。针对传统二维电极这一缺陷， 在上世纪60年代末期Bickhuast提出了三维电极/三元电极 (three-dimension-electrode)的概念。三维电极是一种新型的电化学反应器， 又叫粒子电极(particle electrode)或床电极(bed electrode)。它是在传统 二维电解槽电极之间装填粒状或其它碎屑状工作电极材料，并使装填工作电 极材料表面带电，成为新的一级(第三级)，以增大电极的比表面积，即增 加极水比，提高污水的处理效率，降低处理成本。但目前三维电极电解反应
4器在使用过程中粒子电极易被污染物污染，发生电极堵塞。电极堵塞将使处 理效率降低，难以使三维电极连续高效正常运行，限制了三维电极的推广应 用。因此研制新型、高效的电解反应器，用于工业和生活污水的处理，对减 少水体污染，保护环境提高城市生活污水的回用率，緩解城市供水日趋紧张 的局面，保持城市经济的可持续发展均具有重要意义。 发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高效去除有机污染物的新 型三维三相电化学反应器。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现 一种新型三维三相电化学反应器，它包括集水槽A、电解室B、布气及 给水分配室C;所述布气及给水分配室C位于最下方，集水槽A位于最上方， 电解室B位于中间；所述集水槽A底部由设有多个孔的布气板支持，电解室B 与布气及给水分配室C之间设有两层布气板，中间设有筛网，集水槽和电解 室之间用螺栓连接紧固；所述集水槽A的侧面设有出水口，布气及给水分配 室C内部设有布气管，所述布气管两侧斜下方有多个布气孔，用于均匀布气；
所述电解室B两边的侧板内靠近侧板处设有两道竖立平行的用于嵌入 电极板的凹槽，所述两个凹槽内插入阳极电极和阴极电极，所述电解室B 内i真充电才及才才泮十；
所述布气及给水分配室C侧面设有进水口，底部设有进气口，所述进气 口与流量计及气泵连接。
优选的，所述布气板为多孔有机玻璃筛板。
优选的，所述多孔有才几玻璃筛板上的孔间距为9 11mm,孔径 0.45 0.55mm。孔径也可以再增大。 优选的，所述筛网为200目。
优选的，所述布气板的四周边缘延伸部设有多个用于连接的螺栓孔，所 述集水槽A与电解室B之间、电解室B与布气及给水分配室C之间用螺栓连接紧固。
优选的，所述布气板的四周边缘延伸部设有12~ 16个用于连接的螺栓孔。
优选的，所述两个电极之间间距为80~ 120 mm，所述阳极为钬网基镀 钌，所述阴极为不^t秀钢网。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果 第一，对现有的三维电极电化学反应器进行了改进，在反应室底部设 置了布气板，通气管设在布气及给水分配室底部，并延伸至布气室内，且在 两侧朝斜下方有多个布气孔，以便于均匀的布气。
第二，用经稀有金属特殊处理后的钛网作阳极、不锈钢网作阴极，所 选用的阴阳电^5i且合首次应用于苯酚;漠拟废水的处理，苯酚去除率可达80% 以上，COD去除率75。/。以上。
第三，电解室底部由多孔有机玻璃筛板即布气板支持，分配室上部亦 由多孔有机玻璃筛板覆盖，两层之间用螺栓连接固定，两层布气板中间平铺 筛网，这样筛网可随时更换，透气性好、电解效率高。解决了以往布气板固 定在电解室和分配室之间，电解反应器运行一段时间后，由于布气板被炭末 和杂质堵塞，影响透气和透水性从而影响处理效果的问题。
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型布气板的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型技术方案作进一步的描述。
如图1为本实用新型结构示意图，图2为本实用新型布气板的结构示意图。
本实用新型三维三相电化学反应器，它包括集水槽A、电解室B、布气
6及给水分配室C;所述布气及给水分配室C位于最下方，集水槽A位于最上方， 电解室B位于中间；所述集水槽A底部由设有多个孔的布气板1支持，电解室 B与布气及给水分配室C之间设有两层布气板，中间设有筛网2，集水槽和电 解室之间用螺栓连接紧固；所述集水槽A的侧面设有出水口3，布气及给水 分配室C内部设有布气管4，所述布气管4两侧斜下方有多个布气孔5，用于 均匀布气。
所述电解室B两边的侧板内靠近侧板处设有两道竖立平行的用于嵌入 电极板的凹槽，所述两个凹槽内插入阳极电极6和阴极电极7，所述电解室 B内填充电极材料8，采用颗粒状活性炭作为电极材料填充于电解槽内，填 入体积为电解室体积的二分之一左右。
所述布气及给水分配室C侧面设有进水口 9，底部设有进气口 10，所述 进气口 10与流量计11及气泵12依次连接。
所述布气板1为多孔有机玻璃筛板。
所述多孔有机玻璃筛板上的孔间距10mm，孔径0.5mm。孔径也可以增
力口， T以i曽力口至ij 9mm。
所述筛网2为200目，材料选用呢绒网，也可为其他材料。 所述布气板1的四周边缘延伸部设有多个用于连接的螺栓孔13，所述
集水槽a与电解室B之间、电解室B与布气及给水分配室c之间用螺栓连
接紧固。
所述布气板的四周边缘延伸部设有12 ~ 16个用于连接的螺栓孔13。
所述两个电极之间间距为100 mm,所述阳极6为钛网基镀钌，所述阴 极7为不锈钢网。
本实用新型中，所述电解室B底部由布气板支持，所述电解室B上部 侧面可以设有法兰用于和集水槽下部的布气板连接；所述用于嵌入电极板的 凹槽，凹槽宽4mm,深3mm。
7所述布气及给水分配室C上部覆盖有布气板，侧面设有进水口用于连 水泵，底部设有进气口用于连接气泵，电解时可采用静态或动态操作，电极 板每次使用前均经预处理，由直流稳压电源供电进行电解。
所述集水槽A与电解室B之间的布气板下面、电解室B与布气及给水 分配室C之间的双层布气板中间平铺有呢绒筛网，也可用其它材料筛网。 呢绒筛网用于防止活性炭落入分配室，电解反应器运行一段时间后，由于筛 网被炭末和杂质堵塞，影响透气和透水性，筛网可以随时更换。 实施过程
将选定的阳极电极6和阴极电极7嵌入反应器凹槽中，放入经苯酚模拟 废水(300mg L - 1 )吸附饱和后的颗粒状活性炭于电解室B,加入850mL 苯酚模拟废水，从底部通入压缩空气，空气由气泵12提供，气体流量 0.3m3/h,由流量计ll测得，由直流稳压电源14供电进行电解。最佳电解 条件电解时间60min ，电解电压为12V。
处理效果CODcr去除率80.5%，苯酚去除率86.2%。说明本反应器对 有机废水降解较完全，苯酚降解后基本上完全转化为C02和水。
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权利要求1、一种新型三维三相电化学反应器，其特征是它包括集水槽(A)、电解室(B)、布气及给水分配室(C)；所述布气及给水分配室(C)位于最下方，集水槽(A)位于最上方，电解室(B)位于中间；所述集水槽(A)底部由设有多个孔的布气板(1)支持，电解室(B)与布气及给水分配室(C)之间设有两层布气板，中间设有筛网(2)，集水槽和电解室之间用螺栓连接紧固；所述集水槽(A)的侧面设有出水口(3)，布气及给水分配室(C)内部设有布气管(4)，所述布气管(4)两侧斜下方有多个布气孔(5)，用于均匀布气；所述电解室(B)两边的侧板内靠近侧板处设有两道竖立平行的用于嵌入电极板的凹槽，所述两个凹槽内插入阳极电极(6)和阴极电极(7)，所述电解室(B)内填充电极材料(8)；所述布气及给水分配室(C)侧面设有进水口(9)，底部设有进气口(10)，所述进气口(10)与流量计(11)及气泵(12)依次连接。
2、 如权利要求1所述的新型三维三相电化学反应器，其特征是所述布气板(1 )为多孔有机玻璃筛板。
3、 如权利要求2所述的新型三维三相电化学反应器，其特征是所述多孔有机玻璃筛板上的孔间距9 1 lmm,孔径0.45 0.55mm。
4、 如权利要求1所述的新型三维三相电化学反应器，其特征是所述筛网(2)为200目。
5、 如权利要求1所述的三维三相电化学反应器，其特征是所述布气板(1)的四周边缘延伸部设有多个用于连接的螺栓孔(13)，所述集水槽(A)与电解室(B)之间、电解室(B)与布气及给水分配室(C)之间用螺栓连接紧固。
6、 如权利要求1所述的三维三相电化学反应器，其特征是所述布气板的四周边缘延伸部设有12 ~ 16个用于连接的螺栓孔(13 )。
7、 如权利要求1所述的三维三相电化学反应器，其特征是所述两个电极之间间距为80~120mm，所述阳极(6)为钛网基镀钌，所述阴极(7)为不《秀钢网。
专利摘要本实用新型涉及废水处理技术领域，特别涉及一种新型三维三相电化学反应器，它包括集水槽A、电解室B、布气及给水分配室C，所述集水槽A与电解室B、电解室B与布气及给水分配室C之间设有布气板，布气板为多孔有机玻璃筛板，布气板上平铺有呢绒筛网，所述电解室B两边靠近侧板处设有两道竖立平行的凹槽，所述两个凹槽内插入两个电极，电解室B内填充电极材料，本实用新型反应器电解效率高，通气管设在布气及给水分配室底部，并延伸至布气室内，且在两侧朝斜下方有多个开孔，便于均匀布气。呢绒筛网可随时更换、透气性好，并且拆装清洗方便。
文档编号C25B9/00GK201265045SQ20082010612
公开日2009年7月1日 申请日期2008年10月8日 优先权日2008年10月8日
发明者敏 李, 李子成, 李景印, 邵立荣, 郭玉凤 申请人:河北科技大学