[发明专利]一种折流式电解反应槽

说明书

技术领域

    本发明属于电化学废水处理设备技术领域，具体涉及一种折流式电解反应槽。

背景技术

重金属污染物是人类生产与社会发展过程中产生的一类危害极其严重的污染物。重金属污染物一般具有潜在危害性。它们与有机污染物不同，环境中的微生物难以使之分解消除（降解作用），经过食物链被富集，浓度逐级加大；而人类正处于食物链的终端，通过食物或饮水，将有毒重金属摄入体内；在人体内积蓄，引起慢性中毒；特别是部分重金属污染物与有机物形成化合物，其毒性成倍增加。

废水中的重金属污染物是对人类及环境造成危害的主要来源，土壤中的重金属污染物也大部分来自于污水灌溉。而当前对重金属废水的处理方法主要有化学沉淀法，生物法，及物理化学法。但主要采用的还是化学沉淀法，化学沉淀法主要通过向废水中投加化学药剂，使得重金属污染物与化学药剂反应生成沉淀物，通过沉淀作用从废水中取出重金属；该处理方法工艺成熟，应用十分广泛，在一定程度上可去除重金属污染物。但该法也存在一定的不足，主要体现在化学药剂用量多；药剂投加操作过程繁琐（不同性质的重金属污染物需要投加不同的化学药剂，且为了保证处理效果一般都采用分段处理）；且化学反应对药剂量的投加控制要求高，对操作管理水平要求高；另外，由于化学反应限制，部分重金属污染物难以达到最新的排放标准；且化学药剂的大量投加导致产生的渣量大，其最终的处理处置成为新的需要解决的难题。

近年来，随着电力工业的发展，电絮凝处理技术逐步得到大力发展应用。电絮凝处理技术是通过牺牲阳极，产生高价金属离子，在电场作用下水解形成微絮凝剂，与重金属污染物作用进行固化稳定，最终通过沉淀去除重金属。电絮凝处理技术用于重金属废水处理具备处理效果好，可同时处理多种重金属污染物，且化学药剂的用量大大减少，污泥量小。电絮凝处理设备结构简单，操作简易，因此应用前景广泛。

电解槽是电絮凝处理技术的关键之一，电解槽结构的优异对电絮凝处理效果具有十分重大的影响。而目前大部分研究着重于电极及反应条件的控制，对反应槽结构优化的研究极少，导致大部分电解槽体结构简单，在一定程度上限制了处理效果。

目前普遍应用的电解槽大致可分为升流式、翻腾式与折流式，其中升流式电解反应槽为底部进水，顶部出水，废水由下向上依次流过极板间隙进行处理；翻腾式电解槽是由两个升流式电解槽组合而成，废水在电解槽内流态为上下翻腾；折流式电解槽中废水流向为水平流动，通过隔板使得废水在极板间进行折流。但目前的电解槽结构内重金属离子随废水流动迁移速度快，设备处理需要较长的停留时间与较高的电流。

发明内容

本发明旨在提供一种适用于重金属废水处理的折流式双向电场电解反应槽，可实现水力停留时间与重金属离子停留时间的分离，可有效提高电絮凝处理效果。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

所述折流式电解反应槽的反应槽内腔由前至后布置有若干块电解极板；所述反应槽内腔两侧壁设有与电解极板垂直的惰性极板，惰性极板与电解极板之间有间隙；所述反应槽内腔由隔板分为前端反应腔、中间反应腔和后端反应腔；所述前端反应腔一侧与进水口连通，前端反应腔另一侧的底部与中间反应腔一侧连通；所述中间反应腔另一侧的底部与后端反应腔一侧连通；所述后端反应腔另一侧的底部与出水口连通。

优选地，所述前端反应腔与中间反应腔的连通处，以及中间反应腔与后端反应腔的连通处均设有搅拌曝气管。

优选地，所述前端反应腔通过A连通沟与中间反应腔连通；所述中间反应腔通过B连通沟与后端反应腔连通；所述搅动曝气管设置在A连通沟和B连通沟内。

优选地，所述惰性极板与电解极板之间的间隙为1～2cm。

优选地，所述反应槽内腔的宽度为0.5～0.7m。

优选地，所述反应槽内腔底部设有电解极板安装基座；反应槽内腔顶部设有电解极板固定杆，该电解极板固定杆为绝缘材料所组成，是活动式安装的。

优选地，所述电解极板下方设有穿过隔板的曝气管。

优选地，所述若干块电解极板彼此之间的间距为1～3cm。另外，所述若干块电解极板可以为单纯的铁极板布置，也可以是单纯的铝极板布置，还可以是铁极板与铝极板的混合布置。

优选地，所述惰性极板为网状电极或者实心平板电极，惰性极板为电场作用下不消耗，且导电性能优良的材质组成。

上述曝气管与曝气搅拌管为底部穿孔管。

下面结合设计原理及工作过程，对本发明作进一步说明：