申請(qǐng)日2015.10.08
公開(公告)日2016.01.27
IPC分類號(hào)C02F1/467; C02F103/06
摘要
本實(shí)用新型適用于污水處理裝置技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種用于污水處理的電化學(xué)氧化單元，包括中空的殼體、至少一個(gè)電極組、電源機(jī)構(gòu)、密封組件以及將污水通入殼體內(nèi)部的液體輸送機(jī)構(gòu)。殼體的兩端具有端口，電極組內(nèi)置于殼體內(nèi)，密封組件密封殼體兩端的端口。每一個(gè)電極組均包括固定組件、陰極板以及陽(yáng)極板。陰、陽(yáng)極板間隔地安裝于固定組件上，并于陰、陽(yáng)極板間形成供污水流通的通道。電源機(jī)構(gòu)的正極與陽(yáng)極板電連接，其負(fù)極與陰極板電連接，陽(yáng)、陰極板分別由硼摻雜金剛石、金屬材料制造而成。應(yīng)用本實(shí)用新型能處理多種類型的難以分解的污水。并且，耗能少，氧化能力以及降解有機(jī)物污水的能力強(qiáng)，污水的處理效果更好。
權(quán)利要求書
1.一種用于污水處理的電化學(xué)氧化單元，其特征在于，其包括中空的殼體、至少一個(gè)電極組、電源機(jī)構(gòu)、密封組件以及將污水通入殼體內(nèi)部的液體輸送機(jī)構(gòu);所述殼體的兩端具有端口，所述電極組內(nèi)置于所述殼體內(nèi)，所述密封組件密封所述殼體兩端的端口，每一個(gè)所述的電極組均包括固定組件、陰極板以及陽(yáng)極板，所述陰、陽(yáng)極板間隔地安裝于所述固定組件上，并于所述陰、陽(yáng)極板間形成供污水流通的通道;所述電源機(jī)構(gòu)的正極與所述的陽(yáng)極板電連接，其負(fù)極與所述的陰極板電連接，所述陽(yáng)極板由硼摻雜金剛石制造而成，所述陰極板由金屬材料制造而成。
2.如權(quán)利要求1所述的用于污水處理的電化學(xué)氧化單元，其特征在于，所述固定組件包括兩塊間隔設(shè)置的固定板、穿過(guò)所述兩塊固定板的固定桿以及與所述固定桿上的螺紋連接的兩個(gè)鎖固螺母，所述固定板上開設(shè)有間隔分布的嵌置孔，所述嵌置孔的直徑小于所述陰、陽(yáng)極板的直徑，所述陰、陽(yáng)極板嵌置于所述的嵌置孔內(nèi);所述兩個(gè)鎖固螺母分別位于兩塊固定板的外側(cè)邊。
3.如權(quán)利要求2所述的用于污水處理的電化學(xué)氧化單元，其特征在于，所述電源機(jī)構(gòu)包括電源、陽(yáng)極導(dǎo)線以及陰極導(dǎo)線，所述陽(yáng)、陰極導(dǎo)線分別穿入所述殼體兩端的端口并與所述的陽(yáng)極板、陰極板電連接;所述固定板上開設(shè)有分別供所述陽(yáng)、陰極導(dǎo)線穿過(guò)的陽(yáng)極導(dǎo)線通過(guò)孔以及陰極導(dǎo)線通過(guò)孔。
4.如權(quán)利要求3所述的用于污水處理的電化學(xué)氧化單元，其特征在于，其包括若干個(gè)間隔設(shè)置的電極組，所述的固定桿將所述的若干個(gè)電極組串接在一起，所述陽(yáng)極導(dǎo)線穿過(guò)各個(gè)電極組的陽(yáng)極導(dǎo)線通過(guò)孔，并與每一個(gè)電極組的陽(yáng)極板電連接，所述陰極導(dǎo)線穿過(guò)各個(gè)電極組的陰極導(dǎo)線通過(guò)孔，并與每一個(gè)電極組的陰極板電連接。
5.如權(quán)利要求1所述的用于污水處理的電化學(xué)氧化單元，其特征在于，所述殼體呈圓筒狀。
6.如權(quán)利要求1所述的用于污水處理的電化學(xué)氧化單元，其特征在于，所述密封組件包括第一法蘭、第二法蘭以及第一密封墊，所述第一法蘭與所述殼體的端口密封粘接，所述第一、第二法蘭通過(guò)緊固件固定連接，所述第一密封墊夾置于所述第一、第二法蘭之間。
7.如權(quán)利要求6所述的用于污水處理的電化學(xué)氧化單元，其特征在于，所述密封組件還包括螺母以及螺釘，所述螺母、螺釘、第一法蘭、第二法蘭以及第一密封墊上均開設(shè)有用作穿入導(dǎo)線的通孔，所述螺母的一端與所述第二法蘭粘接，其另一端開設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)開設(shè)有內(nèi)螺紋，所述螺釘?shù)耐庵芫夐_設(shè)有外螺紋，所述螺釘與所述螺母的凹槽螺紋連接。
8.如權(quán)利要求7所述的用于污水處理的電化學(xué)氧化單元，其特征在于，所述密封組件還包括第二密封墊，所述第二密封墊上亦開設(shè)有用于穿入導(dǎo)線的通孔，其夾置于所述螺釘與螺母凹槽之間。
9.一種用于污水處理的電化學(xué)氧化裝置，其特征在于，包括若干個(gè)如權(quán)利要求1至8所述的電化學(xué)氧化單元、水管以及污水儲(chǔ)存桶，所述水管與所述污水儲(chǔ)存桶連通，所述若干個(gè)電化學(xué)氧化單元通過(guò)所述水管依次連通。
10.如權(quán)利要求9所述的用于污水處理的電化學(xué)氧化裝置，其特征在于，所述液體輸送機(jī)構(gòu)還包括將污水向上輸送的水泵，所述若干個(gè)電化學(xué)氧化單元從下向上依次排列，位于最下方的電化學(xué)氧化單元通入污水，位于最上方的電化學(xué)氧化單元排出污水。
說(shuō)明書
一種用于污水處理的電化學(xué)氧化裝置及其電化學(xué)氧化單元
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型屬于污水處理裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于污水處理的電化學(xué)氧化裝置及其電化學(xué)氧化單元。
背景技術(shù)
水體污染是個(gè)世界性問(wèn)題，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水體污染情況在發(fā)展中國(guó)家尤為突出，中國(guó)就是其中之一。過(guò)去的幾十年中，我國(guó)的地表水和地下水均被來(lái)自工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)活動(dòng)、市政污水等嚴(yán)重污染。隨著研發(fā)的不斷進(jìn)步，水體凈化處理方式和污水處理設(shè)施也逐步趨于合理完善。2007-2012年，我國(guó)的污水處理廠已經(jīng)從1200余座擴(kuò)增2倍多。
盡管對(duì)于污水的處理存在很多方式，例如機(jī)械處理、催化電解、生化處理等等。然而，機(jī)械處理僅僅是表面的簡(jiǎn)單作用，不能真正去除水體的污染物質(zhì);生化處理方法受到污水可生化性的限制，應(yīng)用有限。目前，催化電解技術(shù)層出不窮，主要技術(shù)有Fenton氧化、臭氧氧化、濕式氧化、電化學(xué)氧化、光催化氧化、超臨界氧化、超聲技術(shù)、微波技術(shù)等。電化學(xué)氧化法是最可能被工業(yè)化應(yīng)用的高級(jí)氧化技術(shù)之一，被稱為“環(huán)境友好技術(shù)”，有著其他高級(jí)氧化技術(shù)工藝不可比擬的優(yōu)點(diǎn)：(1)主要試劑是電子，不需要添加氧化劑，沒有或很少產(chǎn)生二次污染;(2)能量效率高，反應(yīng)條件溫和，一般在常溫常壓下就可以進(jìn)行; (3)可以通過(guò)去除水中懸浮物和選用特殊電極來(lái)達(dá)到去除細(xì)菌的效果;(4) 反應(yīng)裝置簡(jiǎn)單，工藝靈活，可控性強(qiáng)，易于自動(dòng)化。
能作為電化學(xué)氧化電極的材質(zhì)有：鐵片、石墨、PbO2/Ti、BDD(硼摻雜金剛石)、DSA(Ti/RuO2-TiO2)、SPR(Ti/RuO2-IrO2-TiO2)、氧化物電極以及鈦、銥、釕合金板等。然而，以摻硼金剛石為電極的電化學(xué)氧化效果最好，耗能最少，是種值得推廣的技術(shù)。
BDD電極具有導(dǎo)電性好、電勢(shì)窗口大、析氧電勢(shì)高、背景電流低、化學(xué)性能穩(wěn)定、不易被污染、氧化能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，目前研究表明它是電化學(xué)性能最好的一種陽(yáng)極材料，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者對(duì)不同難降解有機(jī)污染物在BDD電極上的電化學(xué)氧化過(guò)程進(jìn)行了廣泛地研究，例如苯酚、氯酚、染料、苯胺、萘酚、鄰苯二甲酸酯、羧酸、殺蟲劑、表面活性劑、除草劑、內(nèi)分泌干擾物、吡啶、聚丙烯酸鹽等。因此，該電極可以應(yīng)用于含有難降解有機(jī)物廢水的處理。
針對(duì)BDD電極在有機(jī)廢水領(lǐng)域的良好應(yīng)用前景，研究和設(shè)計(jì)與其應(yīng)用配套的污水處理裝置十分必要。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種用于污水處理的電化學(xué)氧化裝置及其電化學(xué)氧化單元，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的污水處理設(shè)備所存在的處理污染物不徹底或者處理污水的種類范圍較窄的問(wèn)題。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種用于污水處理的電化學(xué)氧化單元，包括中空的殼體、至少一個(gè)電極組、電源機(jī)構(gòu)、密封組件以及將污水通入殼體內(nèi)部的液體輸送機(jī)構(gòu);所述殼體的兩端具有端口，所述電極組內(nèi)置于所述殼體內(nèi)，所述密封組件密封所述殼體兩端的端口，每一個(gè)所述的電極組均包括固定組件、陰極板以及陽(yáng)極板，所述陰、陽(yáng)極板間隔地安裝于所述固定組件上，并于所述陰、陽(yáng)極板間形成供污水流通的通道;所述電源機(jī)構(gòu)的正極與所述的陽(yáng)極板電連接，其負(fù)極與所述的陰極板電連接，所述陽(yáng)極板由硼摻雜金剛石制造而成，所述陰極板由金屬材料制造而成。
進(jìn)一步地，所述固定組件包括兩塊間隔設(shè)置的固定板、穿過(guò)所述兩塊固定板的固定桿以及與所述固定桿上的螺紋連接的兩個(gè)鎖固螺母，所述固定板上開設(shè)有間隔分布的嵌置孔，所述嵌置孔的直徑小于所述陰、陽(yáng)極板的直徑，所述陰、陽(yáng)極板嵌置于所述的嵌置孔內(nèi);所述兩個(gè)鎖固螺母分別位于兩塊固定板的外側(cè)邊。
進(jìn)一步地，所述電源機(jī)構(gòu)包括電源、陽(yáng)極導(dǎo)線以及陰極導(dǎo)線，所述陽(yáng)、陰極導(dǎo)線分別穿入所述殼體兩端的端口并與所述的陽(yáng)極板、陰極板電連接;所述固定板上開設(shè)有分別供所述陽(yáng)、陰極導(dǎo)線穿過(guò)的陽(yáng)極導(dǎo)線通過(guò)孔以及陰極導(dǎo)線通過(guò)孔。
進(jìn)一步地，其包括若干個(gè)間隔設(shè)置的電極組，所述的固定桿將所述的若干個(gè)電極組串接在一起，所述陽(yáng)極導(dǎo)線穿過(guò)各個(gè)電極組的陽(yáng)極導(dǎo)線通過(guò)孔，并與每一個(gè)電極組的陽(yáng)極板電連接，所述陰極導(dǎo)線穿過(guò)各個(gè)電極組的陰極導(dǎo)線通過(guò)孔，并與每一個(gè)電極組的陰極板電連接。
進(jìn)一步地，所述殼體呈圓筒狀。
進(jìn)一步地，所述密封組件包括第一法蘭、第二法蘭以及第一密封墊，所述第一法蘭與所述殼體的端口密封粘接，所述第一、第二法蘭通過(guò)緊固件固定連接，所述第一密封墊夾置于所述第一、第二法蘭之間。
進(jìn)一步地，所述密封組件還包括螺母以及螺釘，所述螺母、螺釘、第一法蘭、第二法蘭以及第一密封墊上均開設(shè)有用作穿入導(dǎo)線的通孔，所述螺母的一端與所述第二法蘭粘接，其另一端開設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)開設(shè)有內(nèi)螺紋，所述螺釘?shù)耐庵芫夐_設(shè)有外螺紋，所述螺釘與所述螺母的凹槽螺紋連接。
進(jìn)一步地，所述密封組件還包括第二密封墊，所述第二密封墊上亦開設(shè)有用于穿入導(dǎo)線的通孔，其夾置于所述螺釘與螺母凹槽之間。
本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題，還提供了一種用于污水處理的電化學(xué)氧化裝置，包括若干個(gè)上述的電化學(xué)氧化單元、水管以及污水儲(chǔ)存桶，所述水管與所述污水儲(chǔ)存桶連通，所述若干個(gè)電化學(xué)氧化單元通過(guò)所述水管依次連通。
進(jìn)一步地，所述液體輸送機(jī)構(gòu)還包括將污水向上輸送的水泵，所述若干個(gè)電化學(xué)氧化單元從下向上依次排列，位于最下方的電化學(xué)氧化單元通入污水，位于最上方的電化學(xué)氧化單元排出污水。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：本實(shí)用新型的電化學(xué)氧化裝置及其電化學(xué)氧化單元應(yīng)用電化學(xué)氧化法處理污水，處理污染物徹底;無(wú)需要求污水可生化處理，能處理多種類型的難以分解的污水。并且，本實(shí)用新型采用硼摻雜金剛石作為陽(yáng)極材料，金屬材料作為陰極材料，耗能少，進(jìn)一步地加強(qiáng)了氧化能力以及降解有機(jī)物污水的能力，從而使污水的處理效果更好。同時(shí)該電化學(xué)氧化單元在結(jié)構(gòu)上采用多個(gè)電極組串聯(lián)，提高了污水處理效率。并且圓筒狀殼體以及電極組可在筒體中轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)計(jì)，便于調(diào)節(jié)極板的放置方向(水平或垂直或傾斜)，也可使電極組沿筒體中心軸抽出，實(shí)現(xiàn)電極組故障排查、清洗、維修、保養(yǎng)以及陰陽(yáng)極板的更換。電極組密封于圓筒狀中空殼體中，可以實(shí)現(xiàn)電化學(xué)氧化裝置無(wú)滲漏現(xiàn)象的發(fā)生，便于加工和運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)電化學(xué)氧化裝置的成套化、美觀化的清潔生產(chǎn)。
