一种复合电化学氧化反应装置的制作方法

本实用新型属于电化学技术领域，尤其是涉及一种复合电化学氧化反应装置。

背景技术：

在人们环保意识不断增强的今天，限制污水排放的标准越来越高，因此创新高盐量难降解有机废水的处理方法迫在眉睫。对于该类高盐量难降解有机废水的常规处理方法有：萃取、膜分离和微生物处理方法。相较于这些常规的废水处理方法，电化学法具有适用性强、处理效率高、设备体积小、反应易于控制和不易产生二次污染等优势。

目前,电化学相关的研究多为二维电极的单室反应槽,更深入的研究往往停留在三维电极的单室反应槽。这些二维或三维的单室反应槽，适用性偏于单一，而且处理效果有限，因此有必要设计一种复合电化学氧化反应装置，综合二维电极和三维电极电化学氧化的优点。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种复合电化学氧化反应装置，适用性广，对于高盐度难降解有机废水处理效果好，改变了二维或三维的单室反应槽的局限性，也改变了二维或三维的单室反应槽单独使用的处理效果的有限性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种复合电化学氧化反应装置，包括壳体、进水口、出水口、进水配水槽、二维反应槽、三维反应槽、混合槽、中间配水槽、出水槽、进水循环管、出水循环管和蠕动泵，所述的进水口和出水口位于壳体的左右两侧，所述的壳体内从进水口至出水口设置依次连通的进水配水槽、二维反应槽、混合槽、中间配水槽、三维反应槽和出水槽，所述的出水口依次经出水循环管、蠕动泵、进水循环管与进水口连通，所述的二维反应槽内设有Ⅰ型阳极和Ⅰ型阴极，所述的Ⅰ型阳极和Ⅰ型阴极分别与直流电源Ⅰ的正负极相连，所述的三维反应槽内设有Ⅱ型阳极、Ⅱ型阴极和多个催化栅，所述的Ⅱ型阳极、Ⅱ型阴极分别与直流电源Ⅱ的正负极相连，所述的多个催化栅等距平行设置在Ⅱ型阳极和Ⅱ型阴极之间。

进一步的，所述二维反应槽共有2个，每个所述二维反应槽内都设有电极，两个所述二维反应槽内的电极与直流电源Ⅰ并联排布。

进一步的，所述进水配水槽、中间配水槽和出水槽均为矩形槽，所述的进水配水槽、中间配水槽和出水槽的出水侧均为均匀开设有多个通孔的配水板。

进一步的，所述混合槽的进水侧为均匀开设有多个通孔的配水板，出水侧为折流板，所述的混合槽内设有溢流板，所述的溢流板底部与壳体底部固定连接，所述的折流板的两侧与壳体固定连接，所述的折流板的底部与壳体底部之间设有空隙。

进一步的，所述Ⅰ型阳极、Ⅰ型阴极、Ⅱ型阳极或Ⅱ型阴极为金属电极、碳素电极或涂层电极。

进一步的，所述催化栅是金属附催化剂方式，具体的形式为采用钛金属作为载体，在其上负载Pd、PbO2或Pt。

进一步的，所述壳体为上部开口的矩形壳体。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种复合电化学氧化反应装置具有以下优势：

本实用新型所述的一种复合电化学氧化反应装置，集成了二维电极和三维电极电化学氧化的优点，在复合电化学氧化反应装置中所发生的氧化反应既有直接氧化，还有间接氧化。直接电化学氧化通过在阳极和电极之间的催化栅表面产生金属过氧化物来实现有机类化合物的氧化降解，这种直接氧化以三维反应为主，二维反应为辅；间接氧化利用电化学反应过程中产生的氧化剂或短寿命中间物使污染物转化成无害物质，这些氧化剂有·OH自由基、Cl2、HClO和ClO^-等等，这种间接氧化作用以二维反应为主，三维反应为辅。

本装置适用范围广，对含盐的种类要求低，水中有无氯离子皆可。常规的单室二维或单室三维电化学法的去除率一般在50％-60％，本装置对有机物的去除率可以达到80％-90％。在保持同样去除率的条件下，本装置可以缩短处理时间。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种复合电化学氧化反应装置的结构示意图；

图2为图1的A-A向视图；

图3为图1的B-B向视图；

图4为图1的C-C向视图。

附图标记说明：

1-直流电源Ⅰ；2-直流电源Ⅱ；3-进水配水槽；4-Ⅰ型阳极；5-二维反应槽；6-Ⅰ型阴极；7-混合槽；8-中间配水槽；9-Ⅱ型阴极；10-Ⅱ型阳极；11-三维反应槽；12-出水槽；13-出水循环管；14-进水循环管；15-蠕动泵；16-催化栅；17-壳体；18-进水口；19-出水口；20-配水板；21-溢流板；22-折流板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-图4所示，一种复合电化学氧化反应装置，包括壳体17、进水口18、出水口19、进水配水槽3、二维反应槽5、三维反应槽11、混合槽7、中间配水槽8、出水槽12、进水循环管14、出水循环管13和蠕动泵15，所述的进水口18和出水口19位于壳体17的左右两侧，所述的壳体17内从进水口18至出水口19设置依次连通的进水配水槽3、二维反应槽5、混合槽7、中间配水槽8、三维反应槽11和出水槽12，所述的出水口19依次经出水循环管13、蠕动泵15、进水循环管14与进水口18连通，所述的二维反应槽5内设有Ⅰ型阳极4和Ⅰ型阴极6，所述的Ⅰ型阳极4和Ⅰ型阴极6分别与直流电源Ⅰ1的正负极相连，所述的三维反应槽11内设有Ⅱ型阳极10、Ⅱ型阴极9和多个催化栅16，所述的Ⅱ型阳极10、Ⅱ型阴极9分别与直流电源Ⅱ2的正负极相连，所述的多个催化栅16等距平行设置在Ⅱ型阳极10和Ⅱ型阴极9之间。

所述二维反应槽5共有2个，每个所述二维反应槽5内都设有电极，两个所述二维反应槽5内的电极与直流电源Ⅰ1并联排布。

所述进水配水槽3、中间配水槽8和出水槽12均为矩形槽，所述的进水配水槽3、中间配水槽8和出水槽12的出水侧均为均匀开设有多个通孔的配水板20。

所述混合槽7的进水侧为均匀开设有多个通孔的配水板20，出水侧为折流板22，所述的混合槽7内设有溢流板21，所述17的溢流板21底部与壳体17底部固定连接，所述的折流板22的两侧与壳体17固定连接，所述的折流板22的底部与壳体17底部之间设有空隙。

所述Ⅰ型阳极4、Ⅰ型阴极6、Ⅱ型阳极10和Ⅱ型阴极9为金属电极、碳素电极或涂层电极。

所述催化栅16是金属附催化剂方式，具体的形式为采用钛金属作为载体，在其上负载Pd、PbO2或Pt。

所述壳体17为上部开口的矩形壳体。

图1-图2中箭头的方向为水的流动方向。装置进水由进水反应槽2进行分配，由于配水板20的设置，能够均匀的将水分配到并联的两个二维反应槽5中，进水经过二维电化学氧化后进入混合槽7，水在混合槽7内因为溢流板21和折流板22的设置，使得水的流向发生改变从而达到混合的目的，混合后的水经过中间配水槽8均匀的分配进三维反应槽11，经过三维电化学氧化后流进出水槽12。出水通过蠕动泵15提供动力循环至进水反复进行处理，二维反应槽5和三维反应槽11分别由直流电源Ⅰ1和直流电源Ⅱ2供电。

配水板20上均匀开设多个通孔，利于液体分布均匀，防止液体出现短流或死流等不利流态，影响二维反应槽5内电极的处理效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。