专利名称：一种具有催化作用的填充电极污水处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种使用具有催化作用的填充式阳极电化学污水处理装置，属于电化学污水处理的领域。本装置能够实现污水中有机污染物质的结构转化，使其转变成为易于生物降解的化合物，同时实现电解凝聚和催化降解，可以除去污水中的有机污染物。
背景技术：
目前，公知的电化学污水处理装置，一般使用普通板式电极或者管式电极。这样的电解装置，一般只能够实现效率比较低的电解凝聚，在处理高浓度污水，或者处理含有难降解有机化合物的污水时，常常收不到好的效果。同时电极在使用过程中，不可避免地会发生腐蚀和溶解现象。因此，在运行过程中，必然会遇到更换电极的问题。板式电极更换麻烦，而且更换电极时，电极材料浪费较大。基于以上原因，设计了这种具有催化作用的填充式阳极电化学污水处理装置。
发明内容
为了克服现有电化学处理装置在降解有机化合物时效率比较低，电极寿命短和更换电极麻烦等方面的缺点，本实用新型提供了一种具有催化作用的填充式阳极电化学处理装置。这种装置具有能够方便地补充阳极材料消耗的填充式阳极；阳极材料可以是附着了催化剂的导电材料，或者是不附着催化剂的导电材料(在被处理水系中添加催化剂，同时设置催化剂回收系统)；这样的电化学处理装置，能够在催化剂作用下实现有机污染物的高效率降解或者结构转化和电解凝聚，因此，电化学处理的效果得到提高。同时又可以随时补充阳极消耗，避免了更换电极的麻烦。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是(1)在催化剂作用下实现电极反应。在催化剂存在下，许多有机污染物的活化能降低，更容易发生在电极表面的氧化还原反应。这些反应的结果，有机物的结构改变，更容易被生物降解或者电解凝聚析出。
(2)电极上的催化作用，可以通过两种方式实现。一种方式是，使用在上面固定了催化物质的导电材料作为阳极材料，例如，在粒状活性炭或者活化焦碳上固定催化物质，或者用粉状石墨与催化物质捏合造粒固定，然后用这些材料作为填充式阳极的电极材料。另外一种方法是，电极本身只具有导电作用，将催化剂分散在被电解处理的污水中。实验表明，后面一种方法容易调节催化剂的用量，而且电解处理的效果优于前面一种方法，只是在具体应用时，必须附带催化剂回收系统。
(3)在设备结构上，采取了以下措施用绝缘材料(例如聚氯乙烯)做成管状或者箱式的阳极外壳，阳极壳体里面填充阳极材料。在阳极外壳的上部安装了和阳极材料密切接触的筒状阳极导电电极，以便连接电源。在电化学处理过程中，电极材料由于腐蚀、溶解等等作用，会有一定数量的消耗。本装置的设计，可以随时方便地补充阳极材料。
(4)在这种结构的电化学处理装置中，被处理污水的流道设计为穿过填充式阳极进水，一方面保证污水和阳极材料的密切接触，另外一个方面，阳极被不断冲洗，可以保持高度的反应活性。污水经过电极区域后，从阴极管(箱)的上沿溢流而出，落进一个电解出水收集区域内，通过虹吸管排出槽体。出水汇集区域的表面积远远大于所有阴极出口断面积的总和，虹吸管的直径也远远大于进水管直径。因此，经过电极区域的污水，能够迅速离开电解装置，并且实现断流作用，减小电解槽之间的漏电损失。另一方面，这样的结构设计，保证了导电电极不和污水接触，避免电化学腐蚀，使得导电电极的寿命可以大大延长。
本实用新型的有益效果是，可以提高电化学处理污水的效果，使更多的有机污染物转变成易于生物降解的形式，或者降解、凝聚析出。同时，在经过长时间运行，电极材料腐蚀消耗之后，能够轻易地得到补充，避免了更换电极或者电极材料的麻烦。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的电化学装置俯视图。
图2是电化学装置的A-A剖视图。
图中1.阳极外壳，2.电解槽箱体，3.管状阴极，4.虹吸排水口，5.排污口，6.底座绝缘子，7.底座，8.进水管口，9.阳极填充料，10.阳极导电电机，11.法兰盖，12.阳极接线板，13.绝缘子，14.阴极接线板，15.法兰，16.气液分离器连接管口。
具体实施方式
在图2中，阳极外壳(1)为管状或者其他形状。阳极外壳(1)由绝缘的高分子材料制成，周围均匀分布着许多供水流通过的小孔。阳极外壳(1)上部嵌装有筒状阳极导电电极(10)，壳体内部填装阳极填充料(9)。所有阳极导电电极(10)连接在阳极接线板(12)上，并且通过接线板与电源阳极连接。阳极接线板(12)用绝缘子(13)固定在电解槽箱体(2)顶盖上。阳极外壳(1)通过法兰(15)固定在电解槽箱体(2)的顶板上。阳极外壳(1)的上端有一个法兰盖(11)，打开法兰盖(11)可以方便地补充阳极填充料(9)。管状阴极(3)焊接在电解槽箱体上，形成一个导电整体，通过阴极接线板(14)连接电源。箱体一面的下部设置了进水管口(8)，相对的另外一面设置虹吸排水口(4)。污水由进水管口(8)进入电解槽，经过阳极管流进两个电极之间的区域，然后从阴极管上口周边溢出。箱内液面达到一定高度后，自动虹吸排出。虹吸排水口(4)可以保证污水及时排出电解槽，避免阳极导电电极(10)和污水接触，防止电极腐蚀。虹吸排水口(4)的另外一个作用是断流，减少电流经过污水流短路的机会。排污口(5)用于必要时排出槽内积存的电极泥浆，清洗电解槽。
电解槽的侧面设置了气液分离器连接管口(16)。气液分离器连接管口(16)连接气液分离器，电解中产生的气体和泡沫经过气液分离后排出。
为了避免各个电解槽通过混凝土基础发生短路，在电解槽每个底座(7)和电解槽箱体(2)之间，设置了底座绝缘子(6)，以便保证各个槽子之间的电气绝缘。
权利要求1.一种具有催化作用的填充电极污水处理装置，包括电解槽箱体，设置于电解槽箱体下部的进水管口及相对另外一面的虹吸排水口，设置于电解槽箱体底部的底座及底座和电解槽箱体之间的底座绝缘子，焊接在电解槽箱体上的管状阴极，其特征在于还包括内部填装粒状、棒状或者块状导电材料阳极填充料的阳极外壳(1)，在阳极外壳上部嵌装的一个与阳极填充料紧密接触的筒状阳极导电电极(10)，连接阳极导电电极(10)的阳极接线板(12)；所述阳极导电电极(10)通过阳极接线板(12)电源阳极连接，所述阳极接线板(12)用绝缘子(13)固定在电解槽箱体(2)顶盖上，所述阳极外壳(1)通过法兰(15)固定在电解槽箱体(2)的顶板上。
专利摘要本实用新型涉及一种具有催化作用的填充阳极电化学污水处理装置，属于电化学处理污水的技术领域。本装置具有能方便地补充阳极材料消耗的填充式阳极，同时自动虹吸排水，保证阳极导电体不和污水接触。电极过程在催化剂存在下进行，可以提高电化学转化、降解和凝聚的效率。根据不同的处理对象和目标选用不同的催化剂。本装置能够在催化剂作用下实现有机污染物的高效率降解或者结构转化和电解凝聚，因此，电化学处理的效果得到提高。同时又可以随时补充阳极消耗，避免了更换电极的麻烦。本装置主要用于各类污水的处理。
文档编号C02F1/463GK2813595SQ200520004320
公开日2006年9月6日 申请日期2005年2月15日 优先权日2005年2月15日
发明者黄尚勋, 黄明科 申请人:黄尚勋, 黄明科