一种高有机废水电催化处理设备的制作方法

本发明属于污水处理，具体涉及一种高有机废水电催化处理设备。

背景技术：

1、电化学水处理技术是一种绿色水处理技术，其主要原理是利用电位差调控电子流向，使得污染物质在电极界面或溶液中完成降解或转化过程，以实现水质净化。电化学水处理技术相比传统水处理技术具有独特的优势：反应物为电子，无化学药剂添加，无二次污染。电极形状、大小可精准控制；反应器类型灵活多变，水处理场地无硬性要求；可单独使用，也可与其他技术联合使用。所需设备简单，操作简单(控制电流或电压即可)；条件简单(常温常压下即可处理)且后处理简单(处理过程产生的“垃圾”极少)。可控。无需苛刻的反应条件，人力需求很低，便于自动化控制。上述技术优势使得电化学水处理技术近年来逐渐成为水污染处理领域的研究热点。

2、常见的电化学水处理技术包括：有机物电催化氧化技术、电化学水垢去除技术、电气浮/电絮凝技术、电化学消毒技术(酸性电解水)、电渗析技术、微生物燃料电池技术等。该技术核心点是使阳极表面产生的强氧化性物质(以羟基自由基·oh为代表)与溶液中的有机物分子进行充分接触与反应，由此使得有机物分子被逐步氧化分解，直至形成二氧化碳和水。值得注意的是，这种强氧化性物质与有机物分子的接触至关重要。由于以羟基自由基为代表的强氧化性物质的稳定性都较差，使得这种接触只能通过有机物分子向电极/溶液界面处迁移来达成，进而使得传质过程成为电催化氧化技术的最主要限制步骤。

3、现有技术中为了提高其电解催化效率，会对阳极材料和传质材料进行优选，但无论如何替换电极材料，其用于污水处理处理中，会因为进水水质的变化而产生较大的变化。本身预设的有机物浓度的污水，其有机物浓度出现波动时，采用额定功率运行的电解设备的效率和耗电则无法平衡。而且，即使是采用较为特殊的阳极材料，也会在处理过程中不断消耗，还是会进行周期性替换，而现有结构中大部分采用一体式结构设计，若要更换则需要将其整个电极结构或电解槽结构拆卸更换，其运行维护成本较高。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种高有机废水电催化处理设备，通过在氧化池前设置有浓缩池，通过低温热泵蒸发的方式，在低电耗的情况下能够快速蒸发污水，从而提高有机物含量以提高在电解催化过程中提高处理效率，单位电耗下能够处理更多的有机物。

2、本发明所采用的技术方案为：

3、第一方面，本发明公开一种高有机废水电催化处理设备，处于单个污水处理工艺中的部分处理环节，通过外部电源供电对进入的已经经过处理的废水进行氧化处理，包括氧化池，所述氧化池具有进/出水口，通过管道连接外部设施，在氧化池内设有悬挂的阳极结构和阴极结构，通过线缆与外部电源连接；

4、还包括浓缩池，所述浓缩池上设有热泵蒸发器，通过泵送管道与氧化池的进水口连通；

5、外部设有控制设备，由控制设备控制设置泵送管道。

6、结合第一方面，本发明公开第一方面的第一种实施方式，所述浓缩池内设有与热泵蒸发器连通的蒸发管；

7、所述热泵蒸发器包括流入腔和回流腔，流入腔和回流腔均通过设有的

8、所述蒸发管包括若干弯折的管道，其端部均固定在热泵蒸发器端面，并分别与流入腔和回流腔连接，流入腔的流体工质先进入蒸发管后再进入回流腔排出。

9、结合第一方面的第一种实施方式，本发明公开第一方面的第二种实施方式，所述蒸发管具有延伸部和弯折部，在延伸部上等间距设有若干门型架，通过固定在浓缩池底面的门型架对蒸发管支撑。

10、结合第一方面的第一种实施方式，本发明公开第一方面的第三种实施方式，所述浓缩池通过控制进出水量进行周期性的浓缩作业，并在浓缩池内设置有cod监测模块，当单次进入浓缩池内的有机污水的cod值低于50000mg/l时，通过控制阀门使其进入浓缩池的水量达到容积的80％后开启热泵蒸发器进行浓缩；

11、当浓缩池内的污水cod值高于mg/l并达到110％-120％后启动泵送机构将本次浓缩的污水送入氧化池内进行电解处理，并在本次浓缩的污水排出量大于90％后便开启浓缩池的进水，由cod监测模块继续检测进水cod值进行下次浓缩。

12、结合第一方面或第一方面的第一至三种实施方式，本发明公开第一方面的第四种实施方式，所述阴极结构为设置在氧化池内若干等间距设置的阴极板，所述阴极板与氧化池内壁固定连接，并通过线缆与外部电源连接；

13、相邻阴极板之间为单独的电解槽，所述阳极结构设置在电解槽内。

14、结合第一方面的第四种实施方式，本发明公开第一方面的第五种实施方式，所述阳极结构为柱状的阳极棒，阳极棒为钛合金的中空结构，其表面涂覆有钌铱涂层或二氧化铂涂层。

15、结合第一方面的第五种实施方式，本发明公开第一方面的第六种实施方式，在氧化池上方设有若干与电解槽对应的悬挂架，所述悬挂架上设有若干个挂载点位，每个挂载点位上悬挂有一个阳极棒。

16、结合第一方面的第六种实施方式，本发明公开第一方面的第七种实施方式，所述挂载点位为设置在悬挂架上的卡槽，每个卡槽内设有一个通孔，通过在通孔内设置有向氧化池内延伸的吊杆将阳极棒悬挂在氧化池内；

17、并在吊杆处于悬挂架的端部设有卡块进行固定，通过卡块与卡槽卡接限位连接。

18、结合第一方面的第六种实施方式，本发明公开第一方面的第八种实施方式，所述阳极棒包括筒型的固定框架，以及设置在固定框架上的若干环形镂空段；

19、所述固定框架包括若干条边条，还包括沿边条长度方向设置的若干个中间环，所述镂空段嵌入相邻中间环的边条上。

20、结合第一方面的第八种实施方式，本发明公开第一方面的第九种实施方式，在固定框架的一端中部设有中心柱，所述中心柱长度小于阳极棒的长度；

21、中心柱上设有若干与边条连接的连接部，在中心柱中部设有螺孔，通过螺孔与吊杆端部连接。

22、本发明的有益效果为：

23、(1)本发明通过设有的浓缩池与氧化池配合，从而对进入氧化池的污水进行调节，由于前置设备将污水中除有机物外的部分物质进行过滤处理，则连续的进水中有机物的浓度会存在波动，则通过浓缩池能够保证进入氧化池的污水中的有机物浓度能够保持在最佳电解催化处理的效率范围；

24、(2)本发明可拆卸的阳极棒结构，能够在不改变电解槽的其他结构情况下对其进行更换和处理，同时将单个阳极棒取出并不会对该电解槽的电解过程造成较大影响；

25、(3)本发明通过对阳极棒的结构优化，从而在保证有较好的固定稳定性的同时，能够尽可能增大与污水的接触面积，并在具有催化效果的涂料消耗到一定程度后可取出清洗抹除剩余涂层后再次浸涂催化涂层进行使用，从而降低使用成本。

技术特征：

1.一种高有机废水电催化处理设备，处于单个污水处理工艺中的部分处理环节，通过外部电源供电对进入的已经经过处理的废水进行氧化处理，其特征在于：包括氧化池(2)，所述氧化池(2)具有进/出水口，通过管道连接外部设施，在氧化池(2)内设有悬挂的阳极结构和阴极结构，通过线缆与外部电源连接；

2.根据权利要求1所述的一种高有机废水电催化处理设备，其特征在于：所述浓缩池(1)内设有与热泵蒸发器(3)连通的蒸发管(8)；

3.根据权利要求2所述的一种高有机废水电催化处理设备，其特征在于：所述蒸发管(8)具有延伸部和弯折部，在延伸部上等间距设有若干门型架，通过固定在浓缩池(1)底面的门型架对蒸发管(8)支撑。

4.根据权利要求2所述的一种高有机废水电催化处理设备，其特征在于：所述浓缩池(1)通过控制进出水量进行周期性的浓缩作业，并在浓缩池(1)内设置有cod监测模块，当单次进入浓缩池(1)内的有机污水的cod值低于50000mg/l时，通过控制阀门使其进入浓缩池(1)的水量达到容积的80％后开启热泵蒸发器(3)进行浓缩；

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种高有机废水电催化处理设备，其特征在于：所述阴极结构为设置在氧化池(2)内若干等间距设置的阴极板(11)，所述阴极板(11)与氧化池(2)内壁固定连接，并通过线缆与外部电源连接；

6.根据权利要求5所述的一种高有机废水电催化处理设备，其特征在于：所述阳极结构为柱状的阳极棒(12)，阳极棒(12)为钛合金的中空结构，其表面涂覆有钌铱涂层或二氧化铂涂层。

7.根据权利要求6所述的一种高有机废水电催化处理设备，其特征在于：在氧化池(2)上方设有若干与电解槽对应的悬挂架(9)，所述悬挂架(9)上设有若干个挂载点位，每个挂载点位上悬挂有一个阳极棒(12)。

8.根据权利要求7所述的一种高有机废水电催化处理设备，其特征在于：所述挂载点位为设置在悬挂架(9)上的卡槽，每个卡槽内设有一个通孔，通过在通孔内设置有向氧化池(2)内延伸的吊杆(14)将阳极棒(12)悬挂在氧化池(2)内；

9.根据权利要求7所述的一种高有机废水电催化处理设备，其特征在于：所述阳极棒(12)包括筒型的固定框架，以及设置在固定框架上的若干环形镂空段(17)；

10.根据权利要求9所述的一种高有机废水电催化处理设备，其特征在于：在固定框架的一端中部设有中心柱(15)，所述中心柱(15)长度小于阳极棒(12)的长度；

技术总结
本发明属于污水处理设备，公开了一种高有机废水电催化处理设备，处于单个污水处理工艺中的部分处理环节，通过外部电源供电对进入的已经经过处理的废水进行氧化处理，包括氧化池，所述氧化池具有进/出水口，通过管道连接外部设施，在氧化池内设有悬挂的阳极结构和阴极结构，通过线缆与外部电源连接；还包括浓缩池，所述浓缩池上设有热泵蒸发器，通过泵送管道与氧化池的进水口连通；外部设有控制设备，由控制设备控制设置泵送管道。

技术研发人员：吴事浪,刘杨,黄杰,秦梦璐
受保护的技术使用者：四川中擎锐创氢能源动力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11