[发明专利]一种多单元集成式电解槽

说明书

技术领域

本发明属于电化学技术领域，涉及一种有机废水的电化学处理设备，特别是涉及一种多单元集成式电解槽。

背景技术

传统的废水处理方法如物理法、化学法及生化法等对普通废水有效,但制药、农药、印染及某些化工废水中往往含有分子结构稳定的物质或抗生物质,采用传统方法难以降解,致使对难降解有机废水的处理成为当前废水处理的难点。

电化学氧化技术属于废水处理的高级氧化技术。由于电化学技术在废水处理过程中只需提供电流，不需要额外的添加化学药剂，因而被国内外广泛称为“环境友好技术”。

电化学氧化技术是使污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物质与污染物发生氧化反应,后者也被称为间接电化学反应。直接电化学反应通过阳极氧化可使有机污染物转化为无害物,同时伴生释放O₂的副反应,降低电流效率，但通过电极材料的选择和超电势的控制可加以抑制。间接电化学反应可利用电化学反应产生的氧化剂(包括HO·、O₂·和HO₂·等自由基),使污染物转化为无害物质。电化学氧化技术具有操作简单、便于自动化控制、反应条件温和、无二次污染、后处理简单且可与其他处理方法相结合等优点。该技术可有效降解难生化处理废水，表现出明显的技术优势,已成水污染控制领域中的一个研究热点。但电化学氧化技术在实际应用过程中还存在一些亟待解决的问题：一是废水处理耗时长、处理量少,亟需提高电化学反应器的电流效率、传质性能等，以降低处理时间提高处理量；另一个是电极寿命短,需要提高电极的稳定性。

在现有的技术中，实际生产中使用的主要是传统板框式电解槽。在大多数情况下，由于电解液在经过板框式电解槽的电解室时，液体很难保持均匀一致的流速，容易出现流量不均、电解死角等现象，不仅使电极上的电流分布不均匀，造成电解电流效率下降，而且还增加了副反应发生的机会。

针对存在的这些问题，现有的电化学反应器采取了不同的改进措施，如：中国专利CN 103408106 A公开了一种用于间接电化学氧化法处理工业废水的翻腾流动式电化学反应器，包括电解槽槽体、电解液入口、电解液出口、阳极、阴极，该电化学反应器的电解液入口设置在电解槽槽体一侧的上端，电解液出口设置在电解槽槽体另一侧的下端，电解槽槽体被隔板分成数个空间，每个空间设置一对电极，隔板上设置有电解液通道，相邻隔板上电解液通道的位置上、下交错设置。通过以上设计使废水在网状极板间流动，增大电极比表面积，强化传质，废水在反应器中不断上下流动，进一步强化强氧化性物种与废水中污染物的接触反应。上述电化学反应器电极仅限于拉伸网状电极，电解液在电解槽中不能形成折流，流体流程短，在相同流速下停留时间短，降低了单槽电解效果。

中国专利CN 102211801 A公开了一种用于处理高浓度有机废水的电化学反应装置，包括电解槽、多个电极，多个电极固定设置于电解槽内，电极连接直流电源，电解槽内装有电解液；其电解槽内壁设有多个用于固定电极的卡槽，通过选择间隔卡槽的数目控制电极的间距，多个电极在电解槽内呈交错排列，在电解槽内形成蛇形流道，通过以上设计保证废水在电解槽中处理的时间最长，提高电解氧化的功效。但该电化学反应装置电极表面产生的气泡靠浮力离开电极表面，流体流速慢，难以及时实现气液分离，增大电阻，降低了能量效率。

中国专利CN 2545217Y公开了一种管状旋流式电解槽，它由阴极、阳极、螺旋导流板、隔膜、阴极液分配器、阳极液分配器、电解槽体、密封件、紧固件以及相应配套的阴极液循环泵、阳极液循环泵、阴极液储槽、阳极液储槽、直流电源、电压调节器等组成。它既避免了平面板框式电解槽电解过程中电解电流密度分布不均匀而导致电流效率降低的问题，又充分发挥了管状排挤式反应器的化学反应效率高的特性，并且在反应过程中使物料在不降低流速的情况下而增加了在其电解槽内的停留时间，这样就使电极面积相对得到增加，因而可提高电解效率，但该电解槽电极为管状电极，电极的加工比较困难。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种集成式电解槽，它由两个及以上电解单元集合而成，它具有结构紧凑、体积小、单槽处理量大、流量均匀、效率高等特点。

本发明装置首先涉及电解单元，一个电解单元由依次排列的阴极板、绝缘密封圈、绝缘板、绝缘密封圈、阳极板、密封垫和中间板、绝缘密封圈组成。