[实用新型]新型三维三相电化学反应器

说明书

技术领域

本实用新型属废水处理技术领域，具体说涉及一种应用电化学方法处理有机废水的新型三维三相电化学反应器。

背景技术

我国是一个严重缺水的国家，淡水资源量人均拥有量仅为世界人均水平的1/4，居世界第110位。随着经济的发展和城市化进程的加快，缺水程度日趋严重。同时，工业废水和城市生活污水生产量不断扩大，据2006年国家环境质量公报显示2006年全国废水排放总量537亿吨，化学需氧量排放量为1428.2万吨。全国地表水总体水质属中度污染。水资源短缺和水污染的矛盾日益突出，严重制约了社会经济的可持续发展。因此，这就要求我们一方面要节约并限制用水，同时如何对已产生的废水净化处理，使其达标排放或得到再循环再利用，是我国社会经济可持续发展战略的重要组成部分。

电化学方法治理污水，具有无须添加氧化剂、絮凝剂等化学药品，设备体积小，占地面积少，操作简变灵活等优点，被称为绿色处理工艺。但是传统的平板二维电极面体比较小，单位槽体处理量小，电流效率底，尤其是在电导率低时，因而在实践中难以有突破性进展。针对传统二维电极这一缺陷，在上世纪60年代末期Bickhuast提出了三维电极/三元电极(three-dimension-electrode)的概念。三维电极是一种新型的电化学反应器，又叫粒子电极(particle electrode)或床电极(bed electrode)。它是在传统二维电解槽电极之间装填粒状或其它碎屑状工作电极材料，并使装填工作电极材料表面带电，成为新的一级(第三级)，以增大电极的比表面积，即增加极水比，提高污水的处理效率，降低处理成本。但目前三维电极电解反应器在使用过程中粒子电极易被污染物污染，发生电极堵塞。电极堵塞将使处理效率降低，难以使三维电极连续高效正常运行，限制了三维电极的推广应用。因此研制新型、高效的电解反应器，用于工业和生活污水的处理，对减少水体污染，保护环境提高城市生活污水的回用率，缓解城市供水日趋紧张的局面，保持城市经济的可持续发展均具有重要意义。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高效去除有机污染物的新型三维三相电化学反应器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种新型三维三相电化学反应器，它包括集水槽A、电解室B、布气及给水分配室C；所述布气及给水分配室C位于最下方，集水槽A位于最上方，电解室B位于中间；所述集水槽A底部由设有多个孔的布气板支持，电解室B与布气及给水分配室C之间设有两层布气板，中间设有筛网，集水槽和电解室之间用螺栓连接紧固；所述集水槽A的侧面设有出水口，布气及给水分配室C内部设有布气管，所述布气管两侧斜下方有多个布气孔，用于均匀布气；

所述电解室B两边的侧板内靠近侧板处设有两道竖立平行的用于嵌入电极板的凹槽，所述两个凹槽内插入阳极电极和阴极电极，所述电解室B内填充电极材料；

所述布气及给水分配室C侧面设有进水口，底部设有进气口，所述进气口与流量计及气泵连接。

优选的，所述布气板为多孔有机玻璃筛板。

优选的，所述多孔有机玻璃筛板上的孔间距为9～11mm，孔径0.45～0.55mm。孔径也可以再增大。

优选的，所述筛网为200目。

优选的，所述布气板的四周边缘延伸部设有多个用于连接的螺栓孔，所述集水槽A与电解室B之间、电解室B与布气及给水分配室C之间用螺栓连接紧固。

优选的，所述布气板的四周边缘延伸部设有12～16个用于连接的螺栓孔。

优选的，所述两个电极之间间距为80～120mm，所述阳极为钛网基镀钌，所述阴极为不锈钢网。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

第一，对现有的三维电极电化学反应器进行了改进，在反应室底部设置了布气板，通气管设在布气及给水分配室底部，并延伸至布气室内，且在两侧朝斜下方有多个布气孔，以便于均匀的布气。

第二，用经稀有金属特殊处理后的钛网作阳极、不锈钢网作阴极，所选用的阴阳电极组合首次应用于苯酚模拟废水的处理，苯酚去除率可达80％以上，COD去除率75％以上。

第三，电解室底部由多孔有机玻璃筛板即布气板支持，分配室上部亦由多孔有机玻璃筛板覆盖，两层之间用螺栓连接固定，两层布气板中间平铺筛网，这样筛网可随时更换，透气性好、电解效率高。解决了以往布气板固定在电解室和分配室之间，电解反应器运行一段时间后，由于布气板被炭末和杂质堵塞，影响透气和透水性从而影响处理效果的问题。