[发明专利]多维电催化反应器

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种环保设备，具体是一种多维电催化反应器。

背景技术

随着我国国民经济的迅猛发展和人民生活的迅速提高，环保意识也随之增强。据国家环保部2009年10月公布的2008年全国环境统计年报，2008年全国废水排放总量571.7亿吨，其中工业废水排放量241.7亿吨，城市生活污水排放量330亿吨，废水中化学需氧量（COD）排放量1320.7万吨，废水中氨氮排放量127.0万吨，工业用水重复利用率83.8%。 工业废水排放达标率93.6%，城市生活污水处理率仅57.4％，致使我国85％江河湖地表水都受到程度不同的污染，工业用水和人畜饮用水发生短缺现象，制约了国民经济的发展，影响了人民的生活。我国政府以人为本，力求科学、和谐、可持续发展国民经济，近年加强了工业废水和生活污水处理的力度，加大了环境保护和废水处理的投入。

在高盐度、高酸度、高色度、高浓度有毒有害的生物难降解废水处理中常用的电化学技术，主要有电解法、电气浮、电絮凝等几种类型。电解法是采用低电压大电流电源，电耗大、效率低、运行费用高，不符合我国现在倡导的节能低耗的原则；电气浮是采用无损耗石墨电极，通过在直流电场的作用下，生成H₂、O₂等气体的气浮作用来处理废水，但存在电流效率低、处理效果差、运行费用高的缺点；电絮凝是采用有损耗铁电极、铝电极，在直流电场的作用下，产生电絮凝作用来处理废水，但也存在铁、铝金属材料消耗大、电流效率低、运行费用高的缺点。由于上述原因电解法、电气浮、电絮凝等几种电化学技术，只能做成小型装置，不能制成大规模的工业设备，限制了推广应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多维电催化反应器，解决现有电解法、电气浮、电絮凝等几种电化学技术存在金属材料消耗大、电流效率低、处理效果差、运行费用高等问题，能大幅度提高电流效率、降低金属材料消耗、降低运行成本，提高处理效果。

本发明的技术方案为：

多维电催化反应器，包括反应器主体，所述的反应器主体内设置有隔板将反应器主体的内腔分为电极槽和沉淀槽，隔板的底端与反应器主体的底板固定连接，其顶端与反应器主体的顶部端板之间留有空隙；所述的电极槽下部设置有带有进水孔的布水管，布水管与部分伸出到反应器主体外的进水管连接，电极槽上部设置有活性电极，活性电极之间填充有活性调料颗粒；所述的沉淀槽上部内壁上设置有出水槽，出水槽与部分伸出到反应器主体外的出水管连接，沉淀槽的底部设置有部分伸出到反应器主体外的排污管。

所述的活性电极通过外接的调频脉冲直流电源供电。

所述的反应器主体的外形为长方体、立方体或圆柱体；反应器主体是由塑料、玻璃钢、环氧树脂和不锈钢或碳钢内衬防腐橡胶制成；反应器的大小视处理污水水量而定。

所述的活性电极是由铁基、铝基、钛基和石墨基和涂覆于铁基、铝基、钛基和石墨基表面上的TiO₂、SnO₂、Sb₂O₃、MnO₂、PbO₂和YiO₂催化剂材料构成；活性电极的面积为10-200cm*5-200cm。

所述的活性填料颗粒是由铁质材料，惰性炭颗粒和催化剂材料组成：铁质材料为铁刨花、碳钢刨花和铸铁屑中的一种或几种的混合；惰性碳颗粒为石墨、活性炭和焦炭中的一种或几种的混合；催化剂为稀土元素、二元金属和过渡金属氧化物中的一种或几种的混合, 催化剂粒径为1-5mm。

所述的沉淀槽的体积为电极槽体积的1-5倍。

所述的调频脉冲直流电源的可调频率为0-10000赫兹，可调电压为0-300伏，可调电流为0-500安。

所述的进水管可用法兰与外部管道相连结，进水管也可用三通与空气或纯氧气的进气管相连接。

所述的出水管可用法兰与外部管道相连结，可将出水排至混凝沉淀装置进行混凝沉淀，达到进一步固液分离目的。

所述的排泥管可用法兰与外部管道相连结，将污泥排至污泥处理处。

所述反应器主体安装固定在钢结构底座上，并可根据处理工艺要求的高低调整底座的设计高度。

与已有技术相比，本发明的有益效果为：