公布日：2023.05.09

申請(qǐng)日：2023.04.06

分類號(hào)：C02F1/461(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I

摘要

本發(fā)明創(chuàng)造提供了一種高壓陰極電芬頓催化氧化污水處理裝置，包括：上封頭、下封頭和處理單元。上封頭可拆卸的設(shè)置在處理單元頂部，下封頭可拆卸的設(shè)置在處理單元底部。處理單元包括至少一個(gè)電極組件，電極組件包括：陰極板、陽極板和兩個(gè)隔離板，兩個(gè)隔離板分別可拆卸的設(shè)置在陰極板的上下兩端，且在隔離板和陰極板之間設(shè)有負(fù)載貴金屬氧化物的活性碳?xì)帧ｊ枠O板設(shè)置在陰極板的下方，且陽極板與設(shè)置在陰極板下端的隔離板可拆卸連接。本發(fā)明創(chuàng)造所述的一種高壓陰極電芬頓催化氧化污水處理裝置，能夠提高廢水的處理效率和處理能力。

權(quán)利要求書

1.一種高壓陰極電芬頓催化氧化污水處理裝置，其特征在于，包括：上封頭（1）、下封頭（2）和處理單元，所述上封頭（1）可拆卸的設(shè)置在處理單元頂部，在上封頭（1）上設(shè)有出料管組，所述下封頭（2）可拆卸的設(shè)置在處理單元底部，在下封頭（2）上設(shè)有曝氣組件和進(jìn)液管（21），以使得處理單元內(nèi)部形成與外界環(huán)境相隔離的廢水處理空間；所述處理單元包括至少一個(gè)電極組件，所述電極組件包括：陰極板（3）、陽極板（5）和兩個(gè)隔離板（4）；所述陰極板（3）上設(shè)有第一流通開口，在第一流通開口中設(shè)有陰極金屬網(wǎng)（31），陰極金屬網(wǎng)（31）的開孔率為70%-80%，且在陰極板（3）的側(cè)壁上設(shè)有陰極接線端（32）；所述陰極板（3）上設(shè)有多個(gè)容納孔（71），多個(gè)容納孔（71）呈環(huán)狀布置在第一流通開口的周側(cè)，且在每個(gè)容納孔（71）內(nèi)部均設(shè)有連接螺桿（74）；兩個(gè)所述隔離板（4）分別可拆卸的設(shè)置在陰極板（3）的上下兩端，且在隔離板（4）和陰極板（3）之間設(shè)有負(fù)載貴金屬氧化物的活性炭氈（6）；在隔離板（4）上設(shè)有第二流通開口，所述第二流通開口與第一流通開口相對(duì)正，且在第二流通開口中設(shè)有隔離格柵（41）；所述陽極板（5）設(shè)置在陰極板（3）的下方，且陽極板（5）與設(shè)置在陰極板（3）下端的隔離板（4）可拆卸連接；在陽極板（5）上設(shè)有第三流通開口，所述第三流通開口與第二流通開口相對(duì)正，在所述隔離板（4）和所述陽極板（5）上均設(shè)有用于容納連接螺桿（74）的第一連接孔（72），且在所述上封頭（1）和所述下封頭（2）上均設(shè)有用于容納連接螺桿（74）的第二連接孔（73）；在連接螺桿（74）上還設(shè)有兩個(gè)限位螺母（741），其中一個(gè)限位螺母（741）的底端與上封頭（1）的頂面相抵持，另一個(gè)限位螺母（741）的頂端與下封頭（2）的底面相抵持；在第三流通開口中設(shè)有陽極金屬網(wǎng)（51），陽極金屬網(wǎng)（51）的開孔率為30%-50%，且在陽極板（5）的側(cè)壁上設(shè)有陽極接線端（52）；所述陰極金屬網(wǎng)（31）的開孔率大于陽極金屬網(wǎng)（51）的開孔率，能降低水力損失并提高電流效率，從而增強(qiáng)廢水處理效果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓陰極電芬頓催化氧化污水處理裝置，其特征在于：當(dāng)所述處理單元包括多個(gè)電極組件時(shí)，多個(gè)電極組件沿高度方向順次拼接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓陰極電芬頓催化氧化污水處理裝置，其特征在于：所述第一流通開口的內(nèi)徑和第二流通開口的內(nèi)徑均與第三流通開口的內(nèi)徑相等，且所述負(fù)載貴金屬氧化物的活性炭氈（6）的外徑與第一流通開口的內(nèi)徑相等。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓陰極電芬頓催化氧化污水處理裝置，其特征在于：所述陰極金屬網(wǎng)（31）的厚度小于陰極板（3）的厚度，所述陽極金屬網(wǎng)（51）的厚度小于陽極板（5）的厚度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓陰極電芬頓催化氧化污水處理裝置，其特征在于：所述陰極板（3）的上下端面上均設(shè)有第一密封環(huán)槽（33），所述第一密封環(huán)槽（33）的內(nèi)徑大于第一流通開口的內(nèi)徑；在所述隔離板（4）的上下端面上均設(shè)有第二密封環(huán)槽（42），所述第二密封環(huán)槽（42）與第一密封環(huán)槽（33）相對(duì)正，且第二密封環(huán)槽（42）的內(nèi)徑大于第二流通開口的內(nèi)徑；在所述陽極板（5）的上下端面上均設(shè)有第三密封環(huán)槽（53），所述第三密封環(huán)槽（53）與第二密封環(huán)槽（42）相對(duì)正，且第三密封環(huán)槽（53）的內(nèi)徑大于第三流通開口的內(nèi)徑。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓陰極電芬頓催化氧化污水處理裝置，其特征在于：所述出料管組包括：放空管（11）、測(cè)壓管（12）和泄壓管（13），所述放空管（11）上設(shè)有放空閥（111），所述測(cè)壓管（12）上設(shè)有壓力表（121），所述泄壓管（13）上設(shè)有安全閥（131）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓陰極電芬頓催化氧化污水處理裝置，其特征在于：所述曝氣組件包括曝氣盤（22）和曝氣管（23），所述曝氣管（23）置于下封頭（2）上預(yù)設(shè)的安裝孔內(nèi)部，所述曝氣盤（22）位于下封頭（2）靠近處理單元的一側(cè)，在曝氣盤（22）上設(shè)有多個(gè)曝氣孔，且曝氣盤（22）與曝氣管（23）相連通。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓陰極電芬頓催化氧化污水處理裝置，其特征在于：所述陰極板（3）和陽極板（5）均采用金屬鈦制成，且在陰極板（3）和陽極板（5）上均設(shè)有通過燒結(jié)法涂覆的貴金屬氧化物涂層；所述隔離板（4）采用彈性絕緣材料制成；所述負(fù)載貴金屬氧化物的活性炭氈（6）以活性炭纖維氈為載體，通過凝膠法負(fù)載貴金屬氧化物。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提出一種高壓陰極電芬頓催化氧化污水處理裝置，以實(shí)現(xiàn)提高電催化氧化設(shè)備的廢水處理能力，并提高廢水處理效率的目的。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種高壓陰極電芬頓催化氧化污水處理裝置，包括：上封頭、下封頭和處理單元，所述上封頭可拆卸的設(shè)置在處理單元頂部，在上封頭上設(shè)有出料管組，所述下封頭可拆卸的設(shè)置在處理單元底部，在下封頭上設(shè)有曝氣組件和進(jìn)液管；所述處理單元包括至少一個(gè)電極組件，所述電極組件包括：陰極板、陽極板和兩個(gè)隔離板；所述陰極板上設(shè)有第一流通開口，在第一流通開口中設(shè)有陰極金屬網(wǎng)，且在陰極板的側(cè)壁上設(shè)有陰極接線端；兩個(gè)所述隔離板分別可拆卸的設(shè)置在陰極板的上下兩端，且在隔離板和陰極板之間設(shè)有負(fù)載貴金屬氧化物的活性碳?xì)�；在隔離板上設(shè)有第二流通開口，所述第二流通開口與第一流通開口相對(duì)正，且在第二流通開口中設(shè)有隔離格柵；所述陽極板設(shè)置在陰極板的下方，且陽極板與設(shè)置在陰極板下端的隔離板可拆卸連接；在陽極板上設(shè)有第三流通開口，所述第三流通開口與第二流通開口相對(duì)正，在第三流通開口中設(shè)有陽極金屬網(wǎng)，且在陽極板的側(cè)壁上設(shè)有陽極接線端。

進(jìn)一步的，當(dāng)所述處理單元包括多個(gè)電極組件時(shí)，多個(gè)電極組件沿高度方向順次拼接。

進(jìn)一步的，所述陰極金屬網(wǎng)的開孔率大于陽極金屬網(wǎng)的開孔率。

進(jìn)一步的，所述陰極板上設(shè)有多個(gè)容納孔，多個(gè)容納孔呈環(huán)狀布置在第一流通開口的周側(cè)，且在每個(gè)容納孔內(nèi)部均設(shè)有連接螺桿；在所述隔離板和所述陽極板上均設(shè)有用于容納連接螺桿的第一連接孔，且在所述上封頭和所述下封頭上均設(shè)有用于容納連接螺桿的第二連接孔；在連接螺桿上還設(shè)有兩個(gè)限位螺母，其中一個(gè)限位螺母的底端與上封頭的頂面相抵持，另一個(gè)限位螺母的頂端與下封頭的底面相抵持。

進(jìn)一步的，所述第一流通開口的內(nèi)徑和第二流通開口的內(nèi)徑均與第三流通開口的內(nèi)徑相等，且所述負(fù)載貴金屬氧化物的活性碳?xì)值耐鈴脚c第一流通開口的內(nèi)徑相等。

進(jìn)一步的，所述陰極金屬網(wǎng)的厚度小于陰極板的厚度，所述陽極金屬網(wǎng)的厚度小于陽極板的厚度。

進(jìn)一步的，所述陰極板的上下端面上均設(shè)有第一密封環(huán)槽，所述第一密封環(huán)槽的內(nèi)徑大于第一流通開口的內(nèi)徑；在所述隔離板的上下端面上均設(shè)有第二密封環(huán)槽，所述第二密封環(huán)槽與第一密封環(huán)槽相對(duì)正，且第二密封環(huán)槽的內(nèi)徑大于第二流通開口的內(nèi)徑；在所述陽極板的上下端面上均設(shè)有第三密封環(huán)槽，所述第三密封環(huán)槽與第二密封環(huán)槽相對(duì)正，且第三密封環(huán)槽的內(nèi)徑大于第三流通開口的內(nèi)徑。

進(jìn)一步的，所述出料管組包括：放空管、測(cè)壓管和泄壓管，所述放空管上設(shè)有放空閥，所述測(cè)壓管上設(shè)有壓力表，所述泄壓管上設(shè)有安全閥。

進(jìn)一步的，所述曝氣組件包括曝氣盤和曝氣管，所述曝氣管置于下封頭上預(yù)設(shè)的安裝孔內(nèi)部，所述曝氣盤位于下封頭靠近處理單元的一側(cè)，在曝氣盤上設(shè)有多個(gè)曝氣孔，且曝氣盤與曝氣管相連通。

進(jìn)一步的，所述陰極板和陽極板均采用金屬鈦制成，且在陰極板和陽極板上均設(shè)有通過燒結(jié)法涂覆的貴金屬氧化物涂層；所述隔離板采用彈性絕緣材料制成；所述負(fù)載貴金屬氧化物的活性碳?xì)忠曰钚蕴坷w維氈為載體，通過凝膠法負(fù)載貴金屬氧化物。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明創(chuàng)造所述的一種高壓陰極電芬頓催化氧化污水處理裝置具有以下優(yōu)勢(shì)：

（1）本發(fā)明創(chuàng)造所述的一種高壓陰極電芬頓催化氧化污水處理裝置，其電極組件包括可拆卸連接的陰極板、陽極板和隔離板，由于陰極板和陽極板之間僅通過隔離板進(jìn)行分隔，因此與傳統(tǒng)電催化氧化設(shè)備相比，本裝置相鄰極板之間的間距更小，因此能獲得更好的傳質(zhì)效果，從而提高廢水的氧化處理效率。其次，陰極板、陽極板和隔離板之間的拼接能代替?zhèn)鹘y(tǒng)催化氧化設(shè)備的殼體，因此能使本裝置適應(yīng)更高的工作壓力，方便在廢水處理過程中通入更多的氧氣，從而使陰極板附近產(chǎn)生更多的羥基自由基，提高廢水的處理能力。此外，由于本裝置在陰極板和陽極板上分別設(shè)有陰極金屬網(wǎng)和陽極金屬網(wǎng)，因此在進(jìn)行工作時(shí)可以提高電流的傳輸效率并降低水流阻力，從而提升廢水處理效果并合理降低能耗。

（2）本發(fā)明創(chuàng)造所述的一種高壓陰極電芬頓催化氧化污水處理裝置，在隔離板和陰極板之間設(shè)有負(fù)載貴金屬氧化物的活性碳?xì)�。在進(jìn)行工作時(shí)，負(fù)載貴金屬氧化物的活性碳?xì)帜鼙苊鈧鹘y(tǒng)顆粒狀催化劑占用體積過大的問題，從而降低陰極板與陽極板之間的間距，大幅降低槽電壓，進(jìn)而降低本裝置的運(yùn)行電耗。

（3）本發(fā)明創(chuàng)造所述的一種高壓陰極電芬頓催化氧化污水處理裝置，通過上封頭、處理單元和下封頭的拼接結(jié)構(gòu)替代了傳統(tǒng)電催化氧化設(shè)備的外殼結(jié)構(gòu)，不僅能降低裝置的整體體積，還能方便工作人員根據(jù)廢水處理需求調(diào)整電極組件的拼接數(shù)量，從而適應(yīng)不同的工作需要。

（發(fā)明人：馮輝;秦微;蘇志龍;趙孟亭;閆妍;劉羿;楊帆）