[实用新型]电化学反应器和污水处理装置

说明书

本实用新型公开了电化学反应器和污水处理装置，该电化学反应器包括：阴极组件，阴极组件包括阴极电极，阴极电极为活性炭毡电极；阳极组件，阳极组件包括阳极电极，阳极电极用于通过外接电源与活性炭毡电极连接；电化学反应单元，阴极组件和阳极组件配置于电化学反应单元内。本实用新型的实施例的电化学反应器至少具有如下有益效果：区别于相关技术中采用的金属电极板或金属电极棒作为阴极的方案，本方案选择活性炭毡作为电化学反应器的阴极，活性炭毡所具有的更大的比表面积可以提供更多的反应位点，使得电化学反应器上的电化学反应进程可以更加高效迅速。

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其是涉及电化学反应器和污水处理装置。

背景技术

由于我国城镇化发展，污水排放量大幅增加，大量污染物排入水体造成水环境破坏。其中，氮磷过量排放易造成水体富营养化，使水质腐败发臭，严重威胁生态环境及身体健康。为减少氮磷排放，脱氮除磷工艺在我国城镇污水厂得到大量应用。污水脱氮工艺中常用的方法包括异养反硝化法、自养反硝化等。自养反硝化通过电化学反应器在阴极上设置自养反硝化菌，将阳极金属电极上的电子传导至阴极，为自养反硝化菌提供反硝化所需电子，将污水中的硝氮或亚硝氮转化为氮气，与此同时，阳极释放的金属离子与污水中的磷酸盐反应生成沉淀从而达到除磷的目的。然而，目前的污水处理装置中电化学反应器上自养反硝化的效率较低，脱氮除磷的效果仍有待提高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种高效脱氮除磷的电化学反应器和污水处理装置。

第一方面，本实用新型的一个实施例提供了一种电化学反应器，该电化学反应器包括：

阴极组件，阴极组件包括阴极电极，阴极电极为活性炭毡电极；

阳极组件，阳极组件包括阳极电极，阳极电极用于通过外接电源与活性炭毡电极连接；

电化学反应单元，阴极组件和阳极组件配置于电化学反应单元内。

本实用新型的实施例的电化学反应器至少具有如下有益效果：

区别于相关技术中采用的金属电极板或金属电极棒作为阴极的方案，本方案选择活性炭毡作为电化学反应器的阴极，活性炭毡所具有的更大的比表面积可以提供更多的反应位点，使得电化学反应器上的电化学反应进程可以更加高效迅速。

根据本实用新型的一些实施例的电化学反应器，活性炭毡电极上负载有自养反硝化菌生物膜。通过设置该生物膜，随着污水处理的进行，自养反硝化菌固着到活性炭毡电极上，使自养反硝化菌在相同情况下可以更多更稳定地利用电流中的电子发生还原反应，使反应进程的持效性和稳定性更高。

根据本实用新型的一些实施例的电化学反应器，还包括储电池，储电池分别与阴极组件、阳极组件电连接。通过储电池对电化学反应器供电，可以更有效地利用其它发电过程获得的电能。而在由于某些原因无法发电时，也可以提供电能供电化学反应器顺利运转。

根据本实用新型的一些实施例的电化学反应器，还包括太阳能发电板，太阳能发电板与储电池电连接。由太阳能发电板将太阳能转变为电能由储电池储存起来向电化学反应器供电，使其在相对天气较坏的情况下，也能够向电化学反应器输出直流电，保证处理工作的顺利进行。

根据本实用新型的一些实施例的电化学反应器，阳极电极为铁电极、铝电极中的任一种。采用铁或铝作为电化学反应的阳极，可以使电化学反应过程中产生的金属阳离子更有效地与污水中的磷酸根离子反应生成沉淀从而除去。

根据本实用新型的一些实施例的电化学反应器，阳极电极为金属阳极板或金属阳极棒。以板状或棒状形式的金属阳极更易获得或制备。