三维电极电化学反应器的制作方法

本实用新型涉及有机废水处理领域，具体涉及一种三维电极电化学反应器。

背景技术：

近年来，三维电极电化学氧化技术在难降解有机废水处理领域受到了广泛关注，但较高的运行成本仍是其工业化应用过程中的重要瓶颈。三维电极电化学反应器所用电极一般为板式或网状，排列方式多为垂直并列排放，在运行过程中，阴、阳电极表面会产生大量气泡，致使废水的导电电阻急剧增大，运行能耗居高不下，而且废水与阳极的接触时间较短，严重影响了氧化处理效果。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型公开一种三维电极电化学反应器，该反应器有效降低了反应器的运行能耗，延长了废水与阳极的接触时间，提高了废水的电催化氧化处理效果。具体技术方案如下：

一种三维电极电化学反应器，其特征在于，该反应器包括壳体1、阴极3、滤布4、阳极5、活性炭填充层7、直流电源8、排水泵9、排水管10、回流管12，所述的壳体1下端设置进水口2，所述的阴极3和阳极5均放置在所述的壳体1内；所述的阴极3为管状多孔结构，且其外部被所述的滤布4包裹，所述的阳极5为钛基滤芯阳极，所述的阳极5套设在所述的阴极3的中部，所述的阳极5和阴极3之间填充活性炭填充层7，所述的阳极5与所述的直流电源8的正极相连，所述的阴极3与所述的直流电源8的负极相连；所述的阳极5的端部通过管道并联连接排水泵9、回流阀11，所述的回流阀11通过所述的回流管12与所述的壳体1的进水口2相连，所述的排水泵9与所述的排水管10相连。

进一步地，所述的阴极3和阳极5的轴线与所述的壳体1的轴线重合。

进一步地，所述的壳体1为圆柱形的玻璃钢壳体。

进一步地，所述的壳体1为圆柱形的钢衬塑料壳体。

进一步地，所述的阴极3为不锈钢阴极。

进一步地，所述的阴极3为钛板阴极。

进一步地，所述的阳极5为涂覆钌铱的钛基滤芯阳极。

进一步地，所述的阳极5通过阳极固定件6固定在所述的壳体1上。

进一步地，所述的阴极3上的孔的孔径为0.2～1.0mm，所述的滤布4上的孔的孔径为0.05～0.1mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

(1)本实用新型的电化学反应器解决了传统的三维电极电化学反应器阳极表面气泡产生的电阻增大问题，有效降低了反应器的运行能耗；

(2)本实用新型的电化学反应器中的钛基滤芯电极采用中间排水，延长了废水与阳极的接触时间，提高了废水的电催化氧化处理效果。

(3)本实用新型的电化学反应器通过控制回流比，调节进水的pH值，阻止阴极结垢。

附图说明

图1为本实用新型的三维电极电化学反应器的剖视图；

图2为本实用新型的三维电极电化学反应器的俯视图；

其中，1-壳体、2-进水口、3-阴极、4-滤布、5-钛基滤芯阳极、6-阳极固定件、7-活性炭填充层、8-直流电源、9-排水泵、10-排水管、11-回流阀、12-回流管。

具体实施方式

下面根据附图和优选实施例详细描述本实用新型，本实用新型的目的和效果将变得更加明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和2所示，一种三维电极电化学反应器，它包括一个圆柱形的壳体1，侧边左下方设有进水口2，壳体1纵向中心轴线位置设置有管状多孔结构的阴极3，阴极3连接在直流电源8的负极上，阴极3外表面覆盖有滤布4，阴极3的纵向中心轴线位置设置有涂钌铱的钛基滤芯阳极5，其通过阳极固定件6固定在壳体1上，钛基滤芯阳极5和管状多孔结构的阴极3之间填充活性炭填充层7，钛基滤芯阳极5连接在直流电源8的正极上，排水管10上设置有排水泵9，回流管12上设置有回流阀11，用于调节控制回流比。

壳体1的材质为玻璃钢或钢衬塑料，阴极3的材质为不锈钢或钛板；

阴极3上的孔的孔径为0.2～1.0mm，滤布4上的孔的孔径为0.05～0.1mm。

本实用新型的反应器结构简单，滤芯电极为中空结构，在运行过程中，废水滤芯电极还发挥导水管的作用，由于水相主体压力高于滤芯内部压力，滤芯电极表面电解产生的气泡被水流带至电极内表面，未扩散至主体水相，因此可避免气泡产生的电阻增大效应，有效降低反应器运行能耗。同时，滤芯电极中间排水还可延长废水与阳极的接触时间，提高废水的氧化处理效果。此外，还可通过控制排水回流比调节进水pH值，避免阴极结垢。