[发明专利]电化学反应器

说明书

技术领域

本发明属于环保污水处理领域，更具体地，涉及电化学处理法中所用的电化学反应器。

背景技术

电化学在水处理中主要起的反应有氧化、还原、间接氧化、间接还原、电絮凝、电气浮、电芬顿效应，其中对COD去除主要是电絮凝、氧化及芬顿效应，一个好的反应器设计，必须考虑到三个效应反应的充分性，这些反应的充分性与反应器的水流方式有着非常大的关联

电化学反应器其结构都是将多块极板平行排列在槽体中，通过布水管、集水管来控制水流，令需处理的水流自下而上流经两块极板的区域，在此过程中发生前述的各种电化学反应，以达成处理目的。现有的电化学反应器，一般长度为600cm，高度为800cm，其长高比例为3∶4，接近于正方形，当然，其中的极板的尺寸是与反应器一致的，长高比例也在3∶4左右

在反应器使用过程中，容易出现极板钝化的问题，申请人经过大量研究发现，造成这一问题的根源在于水流速度不够，从而造成极板有较大的浓差，久而久之令极板钝化。同时，流速过慢还将使得个区域的水流混合不充分，影响处理效果，也容易沉积污泥。而如果一味加大压强，人为提高流速的话，又将使待处理水流在反应器中停留时间不够，达不到处理效果。

发明内容

本发明的目的是解决上述因流速过低带来的问题，提供一种结构更合理的电化学反应器

为此，本发明采用的技术方案是这样的：电化学反应器，包括一立方体状的槽体，槽体内在竖直方向上平行排列有若干块极板；槽体底部设有进水口，顶部设有出水口；其特征在于：槽体的长度与高度之比例在1∶2.5-20之间，极板的长度、高度和槽体的长度、高度相同。

优选的技术方案是槽体的长度与高度之比例在1∶5-10之间。

最佳的技术方案是槽体的长度与高度之比例1∶7.5。

本发明加大了槽体和极板的长高比，实际上等于“拉伸”了两块极板间的流道，使其截面积缩小而流经距离延长，在流量恒定的情况下，流速自然就提高了。另一方面，根据流体力学的知识可知，在流经截面的各点，流速并不总是相同的，必然存在湍流、洄流等现象，而这些水流方式改变之处，正是在电化学反应器中容易引起浓差的源头。水流模型是个较为复杂的数学模型，流道的截面形状、长度等都会影响水流方式，流体的密度、黏度系数也对其有较大影响，故其中关系很难以函数表达。考虑到在电化学污水处理领域，所处理水流的物理性质基本是一致的，同时两块极板间的距离也是基本不变的，故可通过实验验证来获得较好的流道设计。申请人通过大量的试验，得到本发明的技术方案，可有效地提高污水处理的效果，延长极板使用寿命。

附图说明

图1是本发明电化学反应器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

参见附图，本实施例包括一立方体状的槽体1，槽体1内在竖直方向上平行排列有若干块极板2，所述的极板2为相对的正负极板，极板2之间有容待处理水体流经的流道；槽体1底部设有进水口3，顶部设有出水口4；槽体1的长度为200cm、高度的为1500cm，极板2的长度、高度和槽体1的长度、高度相同。

本实例工作原理主要是通过加大槽体1和极板2的长度和高度的比例，从而“拉伸”极板2之间流道的长度，缩小流道的截面，以加快流速，减小浓差和避免沉积污泥。在使用时，极板2通电，废水从进水口3进入槽体1，流经极板2之间的流道，废水在流经极板2之间流道时与极板2配合，进行电化学反应处理，再从出水口4流出，完成处理。

实施例2

利用本发明对某工厂电镀废水进行处理，同样的原水，分五次处理，极板采用不同的长高比。其中3∶4为现有技术，另4次采用本发明的技术方案，分别对COD、铜离子与镍离子的去除进行比较。五次处理采用相同电压、电流、频率、反应时间。试验条件：电压100V，电流5A，反应时间5分钟。

原水及处理后的水质数据见下表。

可见，长高比设为1∶7.5是最佳技术方案。

同时经过长时间连续测试，经观察，本发明的极板钝化现象明显减弱，尤其在1∶7.5和1∶10两种方案中，未发生极板钝化现象。