[实用新型]集搅拌与曝气于一体的电化学反应器

说明书

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种处理有机废水的电化学反应器。

背景技术

电化学氧化技术作为一种绿色高级氧化技术因其适应范围广、操作简便、便于自动化调控、无二次污染、处理效果好等优点而被广泛应用于有机废水的处理。而如何提高电解效率、降低能耗，一直以来都是电化学领域的研究热点。

电化学氧化分为阳极氧化和阴极氧化两种工艺。阳极氧化的基本原理是使污染物在阳极上发生直接电化学反应或借助于HO·等氧化性自由基发生间接电化学反应，阳极氧化工艺的反应效率主要取决于电极材料及反应条件，此方面研究者已进行了大量的相关研究。阴极氧化的基本原理是在电解过程中向阴极表面通纯氧或空气，氧在阴极上还原可生成H₂O₂，原位产生的新生H₂O₂氧化能力更强，反应速度快，阴极氧化工艺的反应效率主要取决于H₂O₂的量，而过氧化氢的产生量受氧气溶解量的限制。在电化学反应过程中进行适当的曝气，可提高阴极氧化的反应效率，从而间接降低能耗。

电化学反应器内的传质问题也是影响电化学反应效率的因素之一。有效的传质可防止因溶液混合不均产生浓度差造成极板钝化，并且湍流状态的废水也可减少极板对污染物质的吸附。传统电化学氧化反应器常采用加强进水水流湍动、使用常规搅拌器等方法增加传质，有利于提高反应速率。

实用新型内容

本实用新型要解决现有电化学反应器处理废水的能耗较高，反应效率低的问题，而提供集搅拌与曝气于一体的电化学反应器。

本实用新型集搅拌与曝气于一体的电化学反应器包括电解槽和具有曝气功能的搅拌器，电解槽由结构相同的阴极槽和阳极槽组成，其中阴极槽由底板、壁板和2块连接板组成，连接板上开有多个螺栓孔，形状呈“C”形的壁板设置在底板的上表面形成敞口的空腔，2块连接板与壁板的夹角呈90°分别设置在壁板开放端的侧壁上，阴极槽和阳极槽通过连接板上的螺栓孔对齐，在阴极槽和阳极槽之间夹有阳离子交换膜，螺栓穿过螺栓孔连接阴极槽和阳极槽；具有曝气功能的搅拌器置于阴极槽中，此具有曝气功能的搅拌器由转动轴、轴承、连接轴和搅拌桨组成，转动轴上端的敞口为进气孔，转动轴内设置有轴承，连接轴通过轴承与转动轴连接，连接轴的底部连接有搅拌桨，搅拌桨的2个桨叶为中空结构并与连接轴中空的轴腔相连通，在桨叶末端开有多个出气孔，2个桨叶上的出气孔的开孔方向相反。

本实用新型集搅拌与曝气于一体的电化学反应器将搅拌装置和曝气装置一体化设计，利用气流的反冲作用在实现传质的同时，降低了能耗，增加的曝气装置有利于阴极槽中H₂O₂的产生，从而提高阴极的氧化效果。

而电解槽采用双槽结构，阴极槽和阳极槽分体设计，满足阴阳极对曝气的不同需求，利于离子交换膜的固定和清洗。在阳极室只搅拌不曝气，阴极室曝气加搅拌，从而实现阴阳极协同作用。

附图说明

图1为具有曝气功能的搅拌器的结构示意图；

图2为具有曝气功能的搅拌器的局部结构示意图；

图3为电解槽的结构示意图；

图4为实施例应用电化学反应器处理废水的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式集搅拌与曝气于一体的电化学反应器包括电解槽和具有曝气功能的搅拌器，电解槽由结构相同的阴极槽和阳极槽组成，其中阴极槽由底板6-1、壁板6-3和2块连接板6-2组成，连接板6-2上开有多个螺栓孔，形状呈“C”形的壁板6-3设置在底板6-1的上表面形成敞口的空腔，2块连接板6-2与壁板6-3的夹角呈90°分别设置在壁板6-3开放端的侧壁上，阴极槽和阳极槽通过连接板6-2上的螺栓孔对齐，在阴极槽和阳极槽之间夹有阳离子交换膜，螺栓穿过螺栓孔连接阴极槽和阳极槽；具有曝气功能的搅拌器置于阴极槽中，此具有曝气功能的搅拌器由转动轴1、轴承2、连接轴3和搅拌桨4组成，转动轴1上端的敞口为进气孔，转动轴1内设置有轴承2，连接轴3通过轴承2与转动轴1连接，连接轴3的底部连接有搅拌桨4，搅拌桨4的2个桨叶为中空结构并与连接轴3中空的轴腔相连通，在桨叶末端开有多个出气孔5，2个桨叶上的出气孔5的开孔方向相反。