专利名称：：水平极板多维电极电催化反应器废水处理设备的制作方法
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、有毒有害、有机废水的设备，属于电化学废7K处理
技术领域：
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背景技术：
：电化学方法是一种处理废水中有机污染物的有效途径。该方法是当今高浓度有机废水处理的技术热点。电化学方法处理废水的积理M应体系中产生强氧化物质('OH、H202、02等)，与有机污染物发生直接氧化和间接氧化反应，将高浓度、难生物降解的大M有才M勿分解成为易生物降解的小M有机物，提高废水的可生化性，甚至将其完全矿化为C02和H20等无机物。早期的电化学^^器是由正负金属^U^且成的电解反应槽，用于处理废水中的重^T属离子污染。在金属fe^Ji涂覆不同催化物质构成的新电解^器是该项技术的发展，它进一步扩展了电解^JI器在废水处理中的应用。该电旨系在^JI过程中产生的强氧化性自由基，可降解废水中的难降解、大M有机污染物。二十世纪七十^R,HU^层DSA阳极(DimensionllyStableAnodes)的实用新型推动了这一技术的^L。传统的电解催化设备是简单的二维平板电极式的，设备主体由垂直放置、相对平行、相互交4普的阴、阳4U1构成，辅助以供电电源，阴、阳极板可为不同材质的金属板，布水板位于设备上部，出水管位于设备下部，污水从上而下流经反应器。二维平板电极式的设备存在着面积比小、时空处理量小、电资u^率低、肯M毛大、造价高等缺点，处J殖7K效果不理想。多维电才ilA在传统二维电极间充^4立状材料构成的粒子电极，三维电极电催化处理设备的面积比大大增力口，JU立子间距小，因而液相传质效率高。但是，现有的三维电极电催化处理设备对于处理高浓度、难降解的有机废水，仍存在着曝^t果、电谅放率、牟f立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4M勿的电化IU^1—般比较小。传统电解设备的fe^^设备反应器中是垂直放置的，水流方iC^翻腾式。
发明内容本实用新型所要解决的技术问,克月W贿技术的缺点，提#-种对高浓度有机废水处理效率高的水平4U^构、复才及性的水平才iU反多维电极电催化0器废水处理设备。本实用实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下水平才W反多维电极电催化^器废水处理设备，其组成包4射殳备壳体，平行湘对的阴极板、阳极板，充填于阴极板与阳极板之间的粒子电极，布水器及与其连接的i^7K管，曝气器及与其连接的进气管，出7槽、出7JC管以及电源，所述阴极板、阳杉bf反分别与电源的负极、jt^li^接，其特征是所述的阴极板、阳^fc^ji分布有若干通孔，并且阴才iU反、阳才ia反水平^ti:于设备壳体中，所迷的布水器、进水管、曝气器、进气管位于设备壳体的下部，所述的出7JO匿槽、出水管位于设备壳体的上部。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)、所述阴才W反、阳才跳的开孔率为6%~7%，通孔孑Uf圣为35咖；(2)、所述阳极^L^表面担絲含元素铱、钽、锡、锑催^#料的钛板，阴feil^4^反或石墨板；(3)、充填于阴才^^反、阳fe^反之间的粒子电极具有多孑L结构，粒子电极的粒径为3~5mm;(4)、充填于阴fe^反、阳才W反之间的粒子电极由负絲催化物质涂层的陶资粒子、无涂层的陶覺粒子和活性炭颗粒4沐积比2:2:1组成。；(5)、设备壳体内具有若干块相间水平^^的阴才W反、阳才1^反，阴极板并耳^与电源的负核连接，阳^Ol并联后与电源i^3i^接；(6)、以所述的水平祝f反多维电极电催化^器废7jc处理设备为鉢单元，通过串联或者并联的方式组成阵列；本实用新型的有益效果如下(1)、废水经布水器均匀分配后自下向上流it^器，水平^1^构设计驴At了水^M^，提高了传质效果，又保证了废水交替经过阴才W反、阳杉W反，阳^a反的氧化反应和阴杉淑的ii^^Ji共存于体系中，使爽水中可通itlL化^jS或ii^^降解的不同有机污染物均得到降解处理；(2)、设备结构新颖，对传统电解阳极的结构进行了改进，阳极多孔4;^反涂有多种催^##保护材料，增加了电极的催化活性，延长了^^J寿命，阴阳极均具有很强的耐腐蚀特性；(3)、阴极板、阳极^1^充填于极间的、担絲催化物质涂层的粒子电极共同构成了多维电招反应系统，大大提高了废水的传质效率，在电场作用下，系统生成羟基自由基('0H)等强氧^^立子(H202、'02等)，能有^U也将废水中的有机污染物氧化分解；(4)、酉給曝气管的^^]，显著改善了曝气的效果，从而进一步提高了系统氧化物质的产生速率与产生量，提高了有才A^水的电解催化处理效率。本实用新型用于有毒有害、难生物降解的高浓度有机废水处理。系统中产生的强氧化物质(0H、H202、'02等)能与废水中的有机污染物发生直接氧化反应和间接氧化反应，将高浓度、难生物降解的大M有4M勿分解成为易于生物降解的小W有机物，并将其完全矿化为C02、H20等无才感图1为本实用新型水平才1^反多维电极电催化^器废水处理设备结构图。图2为本实用新型水平机敗多维粒子电极体系与二维电极体系在电催化过程中^^溶液T0C值随时间变化图。图3是本实用新型水平4^多维粒子电极体系与二维电极体系在去除率随时间变化图。图1中所示，14殳备壳体，2-阳fe^反，3-阴4雄，4-粒子电极，5-布水器，6-曝气器，7-出7JOg,8-i^7K管，9-出水管，10-进气管，ll-电源。M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l所示，本实用新型7jC平^U反多维电极电催化^器废7K处理设备，其组成包4射殳备壳体1,平^^目对的阴才iU反3、阳才iU反2、充填于阴极板3与阳极板2之间的粒子电极4，布水器5及与其连接的进水管8、曝气器6及与其连接的进气管10、出7jOg槽7、出7jc管9以及电源11,阴才班3、阳才W反2分别与电源的负极、^iE^U^接，其改进^Jt在于所述的阴才W反3、阳极板2上分布有若干通孔(图中未画出),并且阴极板3和阳极板27jc平ibf目对的;^j:于设备壳体l中，布水器5、进水管8、曝气器6、进气管10位于设备壳体1的下部，出7槽7、出水管9位于设备壳体1的上部。本实用新型中，阴4U反、阳机板的开孔率为6%~7°/。，通孔《Uf圣为35亂为了提高阳fef反2的电催化率和抗腐蚀性，构成阳才W反的4i^具有多孔结构，其表面附有含元素铱、钽、锡、锑等的催^#津沐保护材料涂层。为了提高阴极的稳定性、防腐蚀'^^f狄寿命，实施例中阴才腺3为凌i^反，也可以采用石墨才反。为了提高催化效率和粒子电极的耐腐蚀性，在实施例中，粒子电极4釆用具有多孔结构的活性炭颗粒和陶资颗粒，粒径为35mm，陶乾颗并錄面附有催^#料涂层，其涂层物质主要是具有良，化活性的复^r属氧化物二氧鶴(Sn02)、三氧t锑(S副)、二氧化锰(Mn02)。粒子电极的组成负载催化涂层的陶覺粒子占粒子电极^、的40%、无涂层的陶资粒子占粒子电极体积的40%、活性炭颗粒占粒子电极体积的20%。三种y'f洽均匀后置于阴极板、阳极板之间，在电场作用下形成复极性粒子电才及。水平^a反多维电极^器结构给有机分子的氧化降解提供了多种^JI途径和高效的^立体空间，使得負t^较低^^的情况下，iiSiJ了较好的有才緣降解效果和电戯率。如图l所示，本实用新型水平4U反多维电极电催化^器废水处理设备壳体内具有若干块相间水平》ti的阴才腺3、阳才i012,阴才W反并稀与电源的负拟i^接，阳杉U反并g与电源i^feU^接。可以根据实际废水处理工作的需要，以所述的电催化^Jl器废7K处理设备为I4^元，通过串耳者并联的方式组成阵列。如图2、3所示，为本实用新型水平才膝多乡斜立子电极体系与二维电极图可以看出，经过160min电解，本实用新型水平4W反多维粒子电极体系的^S^去除率由二维电极体系的68.2財是高到92.3%，溶液的T0C值也由二维电极系统的56.9%减少到33.3%，表明在本实用新型水平才射反多乡斜立子电极的电餘沐系中，在主电相束面发生氧^^"机物的同时^^立子电相束面更有很强电催化活性。权利要求1、水平极板多维电极电催化反应器废水处理设备，其组成包括设备壳体，平行相对的阴极板、阳极板，充填于阴极板与阳极板之间的粒子电极，布水器及与其连接的进水管，曝气器及与其连接的进气管，出水堰槽、出水管以及电源，所述阴极板、阳极板分别与电源的负极、正极连接，其特征是所述的阴极板、阳极板上分布有若干通孔，并且阴极板、阳极板水平放置于设备壳体中，所述的布水器、进水管、曝气器、进气管位于设备壳体的下部，所述的出水堰槽、出水管位于设备壳体的上部。2、根据权利要求1所述的水平4U反多维电极电催化^器废水处理设备，其特征是所述阴才W反、阳才W反的开孑L率为6%~7%,通孔孑W圣为35亂3、根据权利要求i所述的水平^a反多维电极电催化^ji器废7jc处理设备，其特征是所述阳极板是表面担絲含元素铱、钽、锡、锑催^#料的4i^反，阴才1^1^_1^反或石墨4反。4、根据权利要求1所述的7K平才射反多维电极电催化A^器废水处理设备，其特征是充填于阴才1^反、阳才射反之间的粒子电极具有多孑L结构，粒子电极的粒径为3~5咖。5、根据权利要求1所述的水平fe^反多维电极电催化^i器废7K处理设备，其特征是设备壳体内具有若干块相间7K平》ti的阴才W反、阳才跳，阴杉a反并联后与电源的负极连接，阳fe^L并联后与电源J^3J^接。6、根据权利要求1至5中任意一项所述的7jc平才W反多维电极电催化反应器废水处理设备，其特征是以所述的7K平^i反多维电极电催化^器废水处理设4^为J4^"元，通过串联或者并联的方式组成阵列。专利摘要水平极板多维电极电催化反应器废水处理设备，包括壳体，平行相对的阴极板、阳极板，充填于阴、阳极板之间的粒子电极，布水器、进水管、曝气器、进气管、出水堰槽、出水管、电源，阴、阳极板分别与电源的负极、正极连接，阴、阳极板分布有若干通孔，并且阴、阳极板水平放置于设备壳体中，布水器、进水管、曝气器、进气管位于设备壳体的下部，出水堰槽、出水管位于设备壳体的上部。废水经布水器均匀分配后自下向上流过反应器，水平极板结构设计既避免了水流短路，提高了传质效果，又保证了废水交替经过阴、阳极板，阳极板的氧化反应和阴极板的还原反应共存于体系中，使废水中可通过氧化反应或还原反应降解的不同有机污染物均得到降解处理。文档编号C02F1/46GK201325897SQ200820216488公开日2009年10月14日申请日期2008年11月18日优先权日2008年11月18日发明者刘秀宁,杜小军,捷汤申请人:南京赛佳环保科技有限责任公司