污水电解处理设备的制作方法

本发明涉及一种污水处理设备，具体涉及一种污水电解处理设备。

背景技术：

众所周知，随着人类工业活动和人口的迅速增加，环境问题便越来越严重的摆在人们面前，在环境问题中，水质污染的问题又是重中之重，因此，污染水的处理并实现达标排放/或回用的技术也就越来越重要。目前，对于污水处理，国内外比较多的是采用接触氧化法、活性污泥法、生物膜法、AO法等等，但上述方法及所使用的设备/或设施/或装置等已有公知技术，存在着占地面积大、必须具有培养生物菌群的条件、需要连续进水、方法繁琐及耗费时间长、受温度及客观条件制约、制作成本及运营费用高等诸多不足、缺陷与弊端。

基于发明人的专业知识与丰富的工作经验及对事业精益求精的不懈追求，本发明就是在认真而充分的调查、了解、分析、总结上述已有公知技术和现状基础上，为克服和解决已有公知技术与现状存在的不足、缺陷与弊端，采取“电解氧化”关键技术而研制成功的。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种通过同时电解污水和清水从而调节污水PH的同时将污水进行催化氧化处理的污水电解处理设备。

为实现以上技术目的,本发明的技术方案是:一种污水电解处理设备，包括设备本体，所述设备本体内设有腔体三个，两侧腔体中均设有电极板组，中间腔室中设有电极板，所述腔体之间设有离子交换膜，每个腔体的底部均设有进水口，每个腔体的上部均设有出水口，还包括计量泵，所述每个进水口上均串接有计量泵。

作为优选，所述设备本体的两侧设有超声波自清洗装置。

作为优选，所述电极板组和电极板均为网状结构。

作为优选，所述网状结构是指网孔为蜂窝状。

作为优选，所述电极板为复合层，所述复合层是指两侧为金属层，中间为绝缘层。

作为优选，所述两侧腔体中均设有电极板组具体为左侧腔体中设有的电极板组与右侧腔体中设有的电极板组极性相反。

作为优选，所述设备本体设有曝气机构。

作为优选，所述金属层也为复合层，还复合层包括稀有金属层和Fe-PbO₂/Ti电极层，所述Fe-PbO₂/Ti电极层涂覆在稀有金属层上。

作为优选，所述两侧为金属层具体是指位于左侧和右侧的金属层的极性相反。

作为优选，左侧腔体中设有的电极板组与左侧金属层的极性相反，右侧腔体中设有的电极板组与右侧金属层的极性相反。

从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：在实际操作时，将中间的腔体通过计量泵通入污水，将两侧的腔体通过计量泵通入清水，腔体之间彼此连通，并对电极板和电极板组进行通电操作，由于电极板组和电极板相对的面的极性是相反的，因此会在污水中和清水中形成电解效果，两侧腔体内的清水和中间腔体内的污水会被电解形成H⁺和OH^-，同时H⁺会形成硫酸或盐酸，同时OH^-会形成氢氧化钠或氢氧化钾，由于离子交换膜的存在以及限制，形成的硫酸、盐酸和氯气等以及氢氧化钠或氢氧化钾会从两侧的出水口排出，而污水的PH会从原先的9+变成6-7之间，这样的设计不仅可以有效的对污水进行电解氧化，同时可以有效的调节污水的酸碱度，这样的设计不仅可以对污水中的氯离子、氢离子和氢氧根离子进行重新利用，同时对污水进行有效的酸碱调节，能耗低的同时处理效果好。

附图说明

图1为本发明的污水电解处理设备的结构示意图；

图2为本发明的污水电解处理设备的剖视图；

图3为本发明的污水电解处理设备的A的局部放大示意图；

图4为本发明的污水电解处理设备的金属层的局部放大示意图。

附图说明：1、设备本体，2、电极板组，3、腔体，4、进水口，5、出水口，6、计量泵，7、超声波自清洗装置，8、离子交换膜，9、曝气机构，20、电极板，201、金属层，200、绝缘层，2010、稀有金属层，2011、Fe-PbO₂/Ti电极层。

具体实施方式

如图1至4所示，一种污水电解处理设备，包括设备本体1，所述设备本体1内设有腔体3三个，两侧腔体3中均设有电极板组2，中间腔室3中设有电极板20，所述腔体3之间设有离子交换膜8，每个腔体3的底部均设有进水口4，每个腔体3的上部均设有出水口5，还包括计量泵6，所述每个进水口4上均串接有计量泵6；所述设备本体1的两侧设有超声波自清洗装置7；所述电极板组2和电极板20均为网状结构；所述网状结构是指网孔为蜂窝状；所述电极板20为复合层，所述复合层是指两侧为金属层201，中间为绝缘层200；所述两侧腔体3中均设有电极板组2具体为左侧腔体3中设有的电极板组2与右侧腔体3中设有的电极板组2极性相反；所述设备本体1设有曝气机构9；所述金属层201也为复合层，还复合层包括稀有金属层2010和Fe-PbO₂/Ti电极层2011，所述Fe-PbO₂/Ti电极层2011涂覆在稀有金属层2010上；所述两侧为金属层201具体是指位于左侧和右侧的金属层201的极性相反；左侧腔体3中设有的电极板组2与左侧金属层201的极性相反，右侧腔体3中设有的电极板组2与右侧金属层201的极性想法。

在实际操作时，将中间的腔体通过计量泵通入污水和0.5％的H2O2，将两侧的腔体通过计量泵通入清水，腔体之间彼此连通，并对电极板和电极板组进行通电操作，由于电极板组和电极板相对的面的极性是相反的，因此会在污水中和清水中形成电解效果，两侧腔体内的清水和中间腔体内的污水会被电解形成H⁺和OH^-，同时H⁺会形成硫酸或盐酸，同时OH^-会形成氢氧化钠或氢氧化钾，由于离子交换膜(阳膜或阴膜)的存在以及限制，形成的硫酸、盐酸和氯气等以及氢氧化钠或氢氧化钾会从两侧的出水口排出，而污水的PH会从原先的9+变成6-7之间，这样的设计不仅可以有效的对污水进行电解氧化，同时可以有效的调节污水的酸碱度，这样的设计不仅可以对污水中的氯离子、氢离子和氢氧根离子进行重新利用，同时对污水进行有效的酸碱调节，能耗低的同时处理效果好。

本发明在实际工作中其电极板采用复合层的形式并且绝缘层采用新的参杂工艺可以防止击穿的情况出现，可以有效的保证电极板和电极板组之间的电位差，同时其位于左侧的离子交换膜和位于右侧的离子交换膜分别为阳膜和阴膜可以分别控制H⁺和OH^-的滤透性，同时分别控制清水和污水的流量和流速，可以保证污水的处理效果并且可以控制排出的酸和碱的出液浓度。

同时所述的稀有金属层2010内含有不仅含有二价铁氧化物还含有铜、镍、锰、铂、钌、铌、钯等贵金属制成的氧化物，具体配比(重量分)一般为：Fe2+氧化物95％，铜氧化物、镍氧化物和锰氧化物4％，铂氧化物、钌氧化物、铌氧化物和钯氧化物1％；其原理是H₂O₂在Fe2+的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基，而羟基自由基可以无选择的对大多数有机物进行氧化。二价铁离子(Fe2+)和过氧化氢之间的链反应催化生成OH自由基，具有较强的氧化能力，其氧化电位仅次于氟，高达2.80V，另外,羟基自由基具有很高的电负性或亲电性,其电子亲和能力达569.3kJ具有很强的加成反应特性，因而Fenton试剂可无选择氧化水中的大多数有机物，特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以凑效的有机废水的氧化处理，Fenton试剂在处理有机废水时会发生反应产生铁水络合物,主要反应式如下:

[Fe(H2O)6]3++H2O→[Fe(H2O)5OH]2++H3O+

[Fe(H2O)5OH]2++H2O→[Fe(H2O)4(OH)2]+H3O+

当pH为3-7时,上述络合物变成:

2[Fe(H2O)5OH]2+→[Fe(H2O)8(OH)2]4++2H2O

[Fe(H2O)8(OH)2]4++H2O→[Fe2(H2O)7(OH)3]3++H3O+

[Fe2(H2O)7(OH)3]3++[Fe(H2O)5OH]2+→[Fe3(H2O)7(OH)4]5++5H2O

此为单相耦合电化学原理，而本发明采用的稀有金属层2010中不仅还有二价铁氧化物还含有铜、镍、锰、铂、钌、铌、钯等贵金属制成的氧化物，该催化填料可以对多种复杂成分的有机物进行催化，从而对大分子进行打断和络合并且进行沉降，将催化和电解的工艺做到同时进行，并且相互促进的作用，进一步的通过一定时间的反应使得污水中内的有机物进一步絮凝和大分子打断，经过处理后的污水即可以达到COD：1000+，

在具体电解时污水中的大分子和金属杂质会附着在离子交换膜上，通过超声波自清洗装置可以达到对离子交换膜的清洗和防钝化的效果。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。