专利名称：多维电极电催化污水处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用化学电解催化方法处理高浓度有机废水的装置，属于电化学污水处理技术领域。
背景技术：
电化学方法是一种处理有机废水的有效途径。电解催化反应过程中产生大量强氧化性自由基，可降解废水中的有机物，因此该方法成为当今污水处理的技术热点。
传统的电催化装置是简单的二维平板电极式的，它由平行相对位于壳体中的平板式的阴、阳极板、布水管、曝气管以及电源组成，阳极板一般为钛板，阴极板一般为不锈钢板，也可以是钛板。二维平板电极式的装置存在着面积比小、时空处理量小、电流效率低、能耗大(尤其是废水电导率低时)等缺点，处理污水效果不理想。
三维电极是在传统二维电极间充填粒状材料构成的粒子电极，三维电极电催化处理装置的面积比大大增加，且粒子间距小，因而液相传质效率高，对电导率低的废水也有良好的适应性。但是，现有的三维电极电催化处理装置对于处理高浓度、难降解的有机废水而言，仍存在着曝气效果、电流效率、单位时空效率和处理效率欠佳的问题。这是因为大多数难降解有机物的电化氧化速度一般比较小。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种对有机废水处理效率高的多维电极电催化污水处理装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下一种多维电极电催化污水处理装置，其组成包括平行相对位于壳体中的阴极板、阳极板，充填于阴、阳极板之间的粒子电极，布水管，曝气管以及电源，其特征是所述的阳极板由钛板和碳棒相间连接组成。
本实用新型还可以通过以下进一步的技术解决方案来实现(1)、所述阳极板中的钛板具有多孔结构，表面附有含元素铱、钽、锡、锑等的催化材料涂层；
(2)、所述的阴极板与阳极板之间具有微多孔高分子材料的绝缘隔膜；(3)、所述的粒子电极具有多孔结构，表面附有纳米级的催化材料涂层；(4)、所述的粒子电极分为阳极粒子电极和阴极粒子电极，阳极粒子电极充填于绝缘隔膜与阳极板之间，阴极粒子电极充填于绝缘隔膜与阴极板之间；(5)、所述的壳体下部具有滤板；(6)、以所述的多维电极电催化污水处理装置为基本单元，通过串、并联的方式组成阵列。
本实用新型的有益效果如下该装置结构新颖，对传统电解阳极的结构进行了改进，由多孔钛板与碳棒相间连接组成阳极，多孔钛板可以涂有多种催化材料，增加了电极的催化活性，延长了使用寿命，作为阳极组成部分的炭棒可在电解时析出氧；阴极板与一定厚度的粒子电极构成多维阴极，配合曝气管的使用，显著改善了曝气的效果，阳极板与一定厚度的粒子电极构成多维阳极，以加强有机分子在电极上的直接氧化和通过生成强氧化粒子(·OH、·O2、H2O2等)的间接氧化作用，从而进一步提高了对有机废水的电解催化处理效率。
图1为本实用新型多维电极电催化污水处理装置俯视图。
图2为图1的A-A剖示图。
图中所示，1-阳极板，2-阴极板，3-阴极粒子电极，4-绝缘隔膜，5-布水管，6-阳极粒子电极，7-壳体，8-滤板，9-曝气管，10-出水管，11-碳棒，111-碳棒凹槽，12-钛板。
具体实施方式
下面参照附图并结合实施例对本实用新型作进一步详细描述。但是本实用新型不限于所给出的例子。
如图1和图2所示，本实用新型多维电极电催化污水处理装置的组成包括位于壳体7中的一块阳极板1、两块阴极板2，充填于阴、阳极板之间的粒子电极3、6，布水管5，曝气管9以及电源(图中未画出)，阴极板2分置于阳极板1的两侧且与阳极板平行相对，阳极板1由钛板12和碳棒11相间连接组成。图2中10示意出水管。
如图1所示实施例中，构成阳极板1的碳棒11的两侧具有凹槽111，钛板12插入该凹槽111实现相间连接。
为了提高阳极板1的电催化率和抗腐蚀性，构成阳极板1的钛板12具有多孔结构，其表面附有含元素铱、钽、锡、锑等的催化材料涂层。
为了提高阴极的稳定性、防腐蚀性和使用寿命，实施例中阴极板2为钛板，也可以采用不锈钢板。
为了避免正、负极间的短路，保证电解槽正常工作，实施例中所述的阴极板2与阳极板1之间具有微多孔高分子材料的绝缘隔膜4。
为了提高催化效率，在实施例中，粒子电极3、6采用具有多孔结构的材料，例如活性炭颗粒、氧化铝颗粒，其表面附有催化材料涂层，最好是纳米级的催化材料涂层，例如纳米级的二氧化锰涂层。
根据阴阳极反应机理和作用的不同，实施例中，活性炭颗粒的粒子电极分为阳极粒子电极6和阴极粒子电极3，阳极粒子电极6上可以附有纳米二氧化锰催化材料涂层，充填于绝缘隔膜4与阳极板1之间，阴极粒子电极3上也可以附有相同的催化材料涂层，充填于绝缘隔膜4与阴极板2之间。给有机分子的氧化降解提供了多种反应途径和高效的反应立体空间，使得能在较低能耗的情况下，达到了较好的有机物降解效果和电流效率。
如图2所示实施例中，壳体7下部具有滤板8。滤板8可以阻止粒子电极随水流流出，同时可对处理完毕的污水进行过滤。
可以根据实际污水处理工作的需要，以所述的多维电极电催化污水处理装置为基本单元，通过串、并联的方式组成阵列。
权利要求1.多维电极电催化污水处理装置，其组成包括平行相对位于壳体中的阴极板、阳极板，充填于阴、阳极板之间的粒子电极，布水管，曝气管以及电源，其特征是所述的阳极板由钛板和碳棒相间连接组成。
2.根据权利要求1所述的多维电极电催化污水处理装置，其特征是构成阳极板的碳棒的两侧具有凹槽，钛板插入碳棒的凹槽实现相间连接。
3.根据权利要求1所述的多维电极电催化污水处理装置，其特征是构成阳极板的钛板具有多孔结构，其表面附有催化材料涂层。
4.根据权利要求1所述的多维电极电催化污水处理装置，其特征是具有一块阳极板、两块阴极板，阴极板分置于阳极板的两侧且与阳极板平行相对。
5.根据权利要求1所述的多维电极电催化污水处理装置，其特征是所述的粒子电极具有多孔结构，表面附有催化材料涂层。
6.根据权利要求1所述的多维电极电催化污水处理装置，其特征是粒子电极上附有纳米级的催化材料涂层。
7.根据权利要求1所述的多维电极电催化污水处理装置，其特征是所述的阴极板与阳极板之间具有微多孔高分子材料的绝缘隔膜。
8.根据权利要求7所述的多维电极电催化污水处理装置，其特征是所述的粒子电极分为阳极粒子电极和阴极粒子电极，阳极粒子电极充填于绝缘隔膜与阳极板之间，阴极粒子电极充填于绝缘隔膜与阴极板之间。
9.根据权利要求1所述的多维电极电催化污水处理装置，其特征是所述的壳体下部具有滤板。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的多维电极电催化污水处理装置，其特征是以所述的多维电极电催化污水处理装置为基本单元，通过串、并联的方式组成阵列。
专利摘要多维电极电催化污水处理装置，包括平行相对位于壳体中的阴极板、阳极板，充填于阴、阳极板之间的粒子电极，布水管，曝气管以及电源，所述的阳极板由钛板和碳棒相间连接组成。对传统电解阳极的结构进行了改进，由钛板与碳棒相间连接组成阳极，增加了电极的催化活性和寿命，作为阳极组成部分的炭棒可在电解时析出氧，可以加强有机分子在电极上的直接氧化和通过生成强氧化粒子的间接氧化作用，提高了对有机废水的电解催化处理效率。
文档编号C02F1/72GK2900505SQ20062007292
公开日2007年5月16日 申请日期2006年4月27日 优先权日2006年4月27日
发明者刘秀宁, 丁则仁, 薛军, 赵凌云 申请人:南京赛佳环保科技有限责任公司