一种阴极或阳极扩展的三维电催化氧化反应器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种阴极或阳极扩展的三维电催化氧化反应器，该装置由反应器外壳、阴阳极板、粒子电极、绝缘颗粒、曝气管组成。该装置通过与极板相同材质的粒子电极将阳极或阴极扩展，并用绝缘颗粒将其与另一电极进行隔离。通过阴极或阳极的扩展，将三维电催化氧化反应器的氧化区和还原区有目的的放大，可以更有针对性的处理污水。
【专利说明】一种阴极或阳极扩展的三维电催化氧化反应器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种阴极或阳极扩展的三维电催化氧化反应器，属于水处理领域。
【背景技术】
[0002] 目前，有许多废水是难以采用常规的生化降解或者物理方法处理的，如垃圾渗滤 液、汽车板连退平整液废水、热镀锌光整液废水、镀锡PSA废水、各种染料颜料涂料农药医 药兽药炸药等生产废水及其中间体废水、炼油废水、油田废水和其他精细化工废水。这些 废水有机物浓度高，可生化性差、成分复杂、含生物致毒物质（如重金属离子、有毒有机物 等），常规的生化、物化处理方法具有比较大的局限性，而电催化氧化特别是三维电催化氧 化对该类废水处理有较好的适用性。
[0003] 三维电催化氧化反应器除了选择较适合的阴阳极、电极材料和合适的电极间距及 电极形状、结构、排布、面积等因素外，针对污水特征形成合理适用的反应区间也会直接影 响其处理效果和效率。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于利用粒子电极和绝缘颗粒将传统的三维电催化氧化的阴极或 阳极进行扩展，形成针对污水特征的氧化反应区或还原反应区。
[0005] 本发明由反应器外壳、阴阳极板、粒子电极、绝缘颗粒、曝气管组成，其特征为粒子 电极与绝缘颗粒填充在阴阳极板之间的正对空间内，阴阳极板分别与粒子电极或绝缘颗粒 中的一种接触。阳极板和阴极板正对的反应空间内粒子电极的填充量为509Γ90%，绝缘颗粒 的填充量为109Γ50%。粒子电极与其需扩展的极板材质相同，可以是碳颗粒，金属颗粒或表 面修饰的其他导电颗粒，其外形可以为柱状、球状或扁球状。绝缘颗粒外形与粒子电极保持 一致，可以是玻璃颗粒，陶瓷颗粒或表面绝缘化的其他颗粒。
[0006] 该阴极或阳极扩展的三维电催化氧化反应器采用粒子电极与绝缘颗粒在阴阳两 极正对的有效反应区内形成扩展的阴极或阳极，有目的的增大了氧化或还原反应区，可以 更加有针对性的处理污水。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1为一种阳极扩展的三维电催化氧化反应器示意图，其中1.反应器外壳、2.阳 极板、3.粒子电极、4.曝气管、5.绝缘颗粒、6.阴极板、7.直流电源。
[0008] 图2为一种阴极扩展的三维电催化氧化反应器示意图，其中1.反应器外壳、2.阳 极板、3.绝缘颗粒、4.曝气管、5.粒子电极、6.阴极板、7.直流电源。
【具体实施方式】
[0009] 为了更好的理解本发明的设备构成，下面结合【具体实施方式】进行阐述。
[0010] 请参见图1，反应器外壳1为矩形，材质为玻璃钢或PVC板制成；阳极板2和阴极 板6分别置于反应器两侧，分别与直流电源7的正极和负极连接；粒子电极3和绝缘颗粒5 布置在阳极板2和阴极板6正对的有效反应区内；在粒子电极3和绝缘颗粒5底部设置曝 气管4,曝气管4接入压缩空气，构成了阳极扩展的三维电催化氧化反应器。
[0011] 请参见图2,反应器外壳1为矩形，材质为玻璃钢或PVC板制成；阳极板2和阴极 板6分别置于反应器两侧，分别与直流电源7的正极和负极连接；绝缘颗粒3和粒子电极5 布置在阳极板2和阴极板6正对的有效反应区内；在绝缘颗粒3和粒子电极5底部设置曝 气管4,曝气管4接入压缩空气，构成了阴极扩展的三维电催化氧化反应器。
[0012] 本发明所描述的阴极或阳极扩展的三维电催化氧化反应器用于处理有机废水时， 先在反应器内装入废水，废水需要没过粒子电极和绝缘颗粒，启动直流电源，调节电源电压 及压缩空气流量，处理一段时间后，废水可以倒出。
[0013] 以下通过具体实施案例对本发明三维电催化氧化反应器在处理废水中的应用作 进一步说明。
[0014] 例1 :以PVC板焊接成反应器外壳，以石墨极板为阳极，石墨极板为阴极，石墨颗粒 为粒子电极，玻璃珠为绝缘颗粒，石墨颗粒填充比为80%，玻璃珠填充比为20%，形成阳极扩 展的三维电催化氧化反应器。在〇. lm3/h的空气流量下，20V电压下对C0D为1500mg/L的 印染废水处理60分钟，其C0D去除率达到85%，色度去除率达到95%。
[0015] 例2 :以玻璃钢制成反应器外壳，以石墨极板为阳极，钛板为阴极，泡沫钛颗粒为 粒子电极，陶瓷颗粒为绝缘颗粒，泡沫钛颗粒填充比为70%，陶瓷颗粒填充比为30%，形成阴 极扩展的三维电催化氧化反应器。在〇. 15m3/h的空气流量下，15V电压下对C0D为25000mg/ L的CLT酸生产废水处理90分钟，其COD去除率达到90%，色度去除率达到95%。
[0016] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种阴极或阳极扩展的三维电催化氧化反应器由反应器外壳、阴阳极板、粒子电极、 绝缘颗粒、曝气管组成，其特征为粒子电极与绝缘颗粒填充在阴阳极板之间的正对空间内， 阴阳极板分别与粒子电极或绝缘颗粒中的一种接触。
2. 根据权利要求1所述的一种阴极或阳极扩展的三维电催化氧化反应器，其特征在 于粒子电极的填充量为509Γ90%，绝缘颗粒的填充量为109Γ50%。
3. 根据权利要求1所述的一种阴极或阳极扩展的三维电催化氧化反应器，其特征在 于粒子电极与其需扩展的极板材质相同，可以是石墨颗粒，金属颗粒或表面修饰的其他导 电颗粒，其外形可以为柱状、球状或扁球状。
4. 根据权利要求1所述的一种阴极或阳极扩展的三维电催化氧化反应器，其特征在 于绝缘颗粒外形与粒子电极保持一致，可以是玻璃颗粒，陶瓷颗粒或表面绝缘化的其他颗 粒。
【文档编号】C02F1/461GK104085959SQ201410372028
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】陈凯华, 潘建通, 迟金宝, 赵嫱, 张雷 申请人:北京博汇特环保科技有限公司