[实用新型]一种超低功耗的污水处理电化学反应器

说明书

本实用新型属于工业废水处理技术领域。目前，对于工业废水的处理方法主要还是采用物理沉淀和生化降解等。虽然，电化学高级氧化方法被认为是绿色环保的污水处理技术，但是由于电化学高级氧化方法的能耗高而不能广泛的应用在各种工业废水的治理上。针对现有技术的问题，本实用新型公开了一种超低功耗的污水处理电化学反应器。反应器包括阳电极、阴电极、绝缘膜、电催化剂钛网涂层，进水口绝缘壳体，出水口绝缘壳体，密封垫，水压计和阀门。绝缘膜、电催化剂钛网涂层交错依次排列，并与左右两侧的阴阳电极一起组成电极组件。电极组件通过橡胶垫与出水孔口壳体一侧密封链接，进水口壳体通过橡胶垫与具有电极组件一侧的出水口壳体密封链接，在出口壳体一侧安装有水压计，进出口两侧分别有安置阀门。本实用新型结构简单，可以对工业废水进行去除COD，氨氮和总氮降解处理，具有超低功耗等优点。

技术领域

本发明涉及电化学水处理领域，具体涉及一种具有超低功耗的污水处理电化学反应器。

背景技术

随着国家对环境保护的越来越重视，对污水治理的排放标准不断提高。这意味着采用传统生化、物理沉淀等工艺方法来处理工业废水难以到达排放标准，尤其是对难生物降解有机污水，例如精细化工废水，生物制药废水，石油废水，煤焦化废水等，无法进行对污水中的有机物、NH3降解并达标排放。电化学高级氧化工艺被认为是高效绿色环保的一种处理技术。通过电化学反应产生催化氧化作用，不仅可以直接把生物难降解的有机物直接氧化为二氧化碳和水而得到去除，还可以直接将废水中的氨氮直接氧化成为氮气和水进行去除。许多用于治理工业废水处理的电化学反应器被开发，例如专利（授权公告号：CN105420752 B）公布了一种填充式定向流电化学反应器。尽管如此，电化学高级氧化方法处理工业污水的技术还不能得到广泛应用。这是由于与传统的生化降解等处理工艺的成本相比，电化学高级氧化技术的成本还是十分的昂贵。昂贵的成本主要是由电化学反应器的能耗高所造成的。而能耗高主要是因为电化学反应器设计不够合理，槽电压高，电流效率低。目前，电化学反应器的结构还主要采用传统的无隔膜电解槽方式，尽管会往电解槽中添加一些炭，铁等微颗粒来增强极化效果，形成三维电极，但是槽电压还是很高，尤其是对于盐分很低的废水，槽电压可高达10V以上。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述电化学槽电压高，能耗大等技术问题，提供了一种结构简单、投资成本和运行成本低、电解效率高，能去除有机物、氨氮和总氮的的污水处理电化学反应器。

一种超低功耗的污水处理电化学反应器，包括进水口绝缘壳体，电极组件，出水口绝缘壳体，密封垫，水压计和阀门，所述电极组件密封安置在由进水口绝缘壳体和出水口绝缘壳体所密封的空间内，所述电极组件由阳电极、隔离模块、和阴电极组成，所述阳电极置于隔离模块的一侧，所述阴电极置于隔离模块的另一侧，所述隔离模块由绝缘膜与电催化剂钛网涂层依次交错排列组成，并且隔离模块的左面和右面都是绝缘膜，所述出水口绝缘壳体的内部中空，右面设置有出水管，并在水管上从左到右依次安置水压计和阀门，左面为密封平面，通过密封垫与所述电极组件的阴电极密封链接，所述的进水口绝缘壳体内部中空，左面设有进水管，并在进水管上安置阀门，右面为密封平面，通过密封垫与出水口绝缘壳体左面链接。

所述阳电极为镀有电催化性质的多孔电极，也可以是网状结构电极。

所述阳电极的析氧电位在1.5V以上，优选2.5V以上（参比标氢电极电势）。

所述阴电极为不锈钢，钛，铜和石墨板的一种，为多孔或者网状结构，边缘设有与密封垫和出水口左平面密封的螺纹孔。

所述隔离模块的厚度在400微米以下，优选300微米以下。

所述绝缘膜为具有均匀分布的孔径为2毫米以下的孔洞，其厚度在于100微米以下。

所述电催化剂钛网涂层为单面涂有具有氧化锡，氧化钌，氧化铱及其合金氧化物涂层中的任一种，厚度200微米以下。

所述阳电极与阴电极之间的间距为400微米以下，优选300微米以下。