[实用新型]一种电极自动交换式电解装置

说明书

本实用新型提供一种电极自动交换式电解装置，包括电解反应池，控制柜；所述电解反应池包括进水管、出水管、排泥口、两块电极板；所述控制柜内包括开关电源，第一回路和第二回路，所述第一回路和第二回路均由时间继电器和3个交流接触器组成；所述开关电源正负极分别用导线连接电极板上，正对固定在极板支撑架上。通过结合电化学氧化还原法及絮凝沉降原理，交换式电极可有效减缓电极板使用过程的出现钝化现象，使电极板使用寿命明显增加，除磷效率更加稳定可靠，装置维护简单、运行成本较低。同时使用该装置处理生活污水时可配合MBR、净化槽等设备使用且产生的污泥量较少，能够很大程度的节省后续污泥处理的费用。

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，涉及一种电极自动交换式的电解装置。

背景技术

在污水处理过程中，普遍使用的方法是生物法去除COD等污染物，同时配合投加絮凝剂达到去除SS、总磷的目的，此方法虽然能够保证较稳定污染物去除效率，但在使用化学絮凝剂时存在金属盐类沉淀物较多，易造成二次污染的隐患，且产生的沉淀物量和含水率会大大增加，为后续固废处理增加难度。电解的方法一般使用固定的铁电极或铝电极，接直流电源，在外电场作用下，阳极失去电子发生氧化反应，阴极获得电子发生还原反应。废水作为电解液，在阳极和阴极分别发生氧化和还原反应，污水中的污染物因此被去除，从而达到去除COD的目的；电化学反应产生的铁离子水中的磷酸盐结合形成络合物，沉淀到池底通过排泥管道排出，从而达到除磷效果；因电解水的作用，分别在阴极和阳极产生氢气和氧气，这两种初生态【H】和【O】能对废水中污染物起化学还原和氧化作用，并能产生细小的气泡，使悬浮物或油分附在气泡上浮升至液面以利于排除。此外，由于铁制金属阳极溶解的离子进一步水解，可以成为氢氧化亚铁或氢氧化铝等不溶于水的金属氢氧化物活性混凝剂。这种物质呈多孔性凝胶结构，具有表面电荷作用和较强的吸附作用，能对污水中的有机或无机污染物起抱合凝聚作用，使污染物相互凝聚而从废水中分离出来，也可以凝聚吸附废水中呈胶体状态或溶解状态的染料分子，而氧化还原作用可破坏生色基团，取得脱色效果，主要反应如下：

阳极：Fe - e^- = Fe²⁺ (1)

阴极：2H⁺ + 2e^- = H₂ ↑ (2)

在溶液中：

4Fe²⁺ + 2H₂O + O₂ = 4Fe³⁺ + 4OH^- (3)

Fe³⁺ + PO₄^3- = FePO₄ ↓ (4)

3Fe²⁺ + 2PO₄^3- = Fe₃(PO₄)₂ ↓ (5)

Fe²⁺ + 2OH^- = Fe(OH)₂ ↓ (6)

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃↓ (7)

电解水在碱性环境：

阴极： H₂O + e^- = OH^- + H₂ ↑ (8)