[发明专利]活性炭纤维电极的无隔膜成对直接电氧化电还原反应器

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种染料工业废水和印染废水处理器，尤其涉及一种活性炭纤维电极的无隔膜成对直接电氧化电还原反应器。

【背景技术】

我国是染料生产和应用(包括纺织印染)大国，现生产的染料约五百种以上，各大类别的染料都有生产，年产量达4万吨，占世界总产量的45％。每生产1吨染料，将有2％的产品随废水流失。印染废水是纺织工业污染的重要来源，染色过程中约有10％的染料因未上染而随废水流失，我国纺织印染行业废水排放量约300～400×106m3/d。含染料废水的脱色处理一直是一个长期困扰学术界和工业界的难题。电化学法是一种环境友好的、清洁的水处理技术，具有多项优势。电化学脱色是一个有竞争力的发展方向，活性炭纤维也是一种有应用前景的新型三维电极材料。

传统的废水治理，是在隔膜槽中利用阳极电生成ClO-与阴极电生成H₂O₂两种氧化剂的成对电氧化法降解甲醛、苯酚废水。中科院生态环境中心王爱民等采用上述成对电氧化技术降解偶氮染料酸性红B，取得了很好的效果。在活性炭纤维(ACF)电极处理含染料废水的研究方面，国内外主要是上海交通大学贾金平、中科院生态环境中心王子健、北京科技大学林海几个课题组有报道，他们是以ACF+Fe为复合阳极并采用无隔膜电解槽，其主要通过电絮凝作用实现废水的治理。现有技术和方法没有真正发挥ACF电极本身的独特作用，只利用了单一工作电极(阳极或阴极)对染料进行降解(氧化或还原)处理，辅助电极并未直接发挥脱色作用。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种活性炭纤维电极的无隔膜成对直接电氧化电还原反应器，解决了染料工业废水和印染废水的高效低耗脱色处理问题。

本发明是这样实现的：一种活性炭纤维电极的无隔膜成对直接电氧化电还原反应器，包括一第一绝缘板，所述第一绝缘板内侧依次经由螺栓固定连接有第一电极垫片、第一活性炭纤维端电极、第一电极室、活性炭纤维共电极、第二电极室、第二活性炭纤维端电极、第二电极垫片、第二绝缘板；所述的第一电极室与第二电极室两侧均设置有密封圈；其中所述活性炭纤维共电极包括带有电极极耳的第一不锈钢馈电电极以及面积小于该不锈钢馈电电极的第一、第二活性炭纤维电极，所述第一不锈钢馈电电极的周边设置有复数个螺孔，所述的第一、第二活性炭纤维电极分别设于第一不锈钢馈电电极的两侧；所述第一活性炭纤维端电极包括带有电极极耳的第二不锈钢馈电电极以及面积小于该不锈钢馈电电极的第三活性炭纤维电极，所述第二不锈钢馈电电极的周边设置有复数个螺孔，所述第三活性炭纤维电极设于第二不锈钢馈电电极的右侧；所述第二活性炭纤维端电极包括带有电极极耳的第三不锈钢馈电电极以及面积小于该不锈钢馈电电极的第四活性炭纤维电极，所述第三不锈钢馈电电极的周边设置有复数个螺孔，所述第四活性炭纤维电极设于第三不锈钢馈电电极的左侧；所述的第一电极室与第二电极室的上部均设有出水管且其下部设有进水管；所述的第一电极室与第二电极室的周边设置有复数个螺孔且其中间是为性炭纤维电极提供电解反应区的冲孔；所述第一活性炭纤维端电极右侧的第三活性炭纤维电极与所述活性炭纤维共电极的第一活性炭纤维电极密封安装于所述第一电极室反应区的第一冲孔中；所述第二活性炭纤维端电极左侧的第四活性炭纤维电极与所述活性炭纤维共电极的第二活性炭纤维电极密封安装于所述第二电极室反应区的第二冲孔中。

本发明具有如下优点：本发明将第一活性炭纤维端电极右侧的第三活性炭纤维电极与活性炭纤维共电极左侧的第一活性炭纤维电极密封安装于所述第一电极室反应区的第一冲孔中，将第二活性炭纤维端电极左侧的第四活性炭纤维电极与活性炭纤维共电极右侧的第二活性炭纤维电极密封安装于所述第二电极室反应区的第二冲孔中，使其活性炭纤维电极在无隔膜的情况下成对直接进行电氧化和电还原作用来电解脱色，提高电流效率和脱色效率，降低电耗，从而解决染料工业废水和印染废水的高效低耗脱色处理问题。

【附图说明】

图1为本发明反应器的示意图。

图2A为本发明第一电极室的正视结构示意图。

图2B为本发明第一电极室的左视结构示意图。

图3A为本发明活性炭纤维共电极的正视结构示意图。

图3B为本发明活性炭纤维共电极的左视结构示意图。

图4A为本发明第一活性炭纤维端电极的正视结构示意图。

图4B为本发明第一活性炭纤维端电极的左视结构示意图。

图5A为本发明第二活性炭纤维端电极的正视结构示意图。

图5B为本发明第二活性炭纤维端电极的右视结构示意图。