[发明专利]废水分段式三维电催化装置

权利要求书

1.一种废水分段式三维电催化装置，其特征在于，包括：

反应器（30），所述反应器（30）内设有沿进流侧至出流侧方向依次间隔设置的多组阴阳极板组，各所述阴阳极板组包括沿与其布设方向相垂直方向依次间隔且交错布设的阴极板（80）和阳极板（90），所述阴极板（80）和所述阳极板（90）均竖直设置，且与所述反应器（30）的底板之间具有流通间隙；

各组所述阴阳极板组的所述阴极板（80）和所述阳极板（90）的种类相同或不同，且不同组所述阴阳极板组的所述阴极板（80）和所述阳极板（90）的种类相同或不同；

各组所述阴阳极板组中相邻的所述阴极板（80）和所述阳极板（90）之间未设置或设置有上下叠放设置的模块化粒子电极，且所述模块化粒子电极与所述反应器（30）的底板之间具有流通间隙；

所述反应器（30）封闭设置且用于引导电催化反应产生的氢气与反应产生的其它混合气体自分离；所述反应器（30）外还设有与其连通的排气循环系统（50），所述排气循环系统（50）用于使自分离出的氢气向外排出，同时使自分离出的其它混合气体在所述反应器（30）和所述排气循环系统（50）间循环流动用作曝气，以使所述反应器（30）内的污水分别在所述阴极板（80）和所述阳极板（90）的两侧形成分别环绕所述阴极板（80）和所述阳极板（90）循环流动的局部环流，进而提升传质效果和电催化效率；

反应器（30）包括上端敞口的外壳体（31）、可拆卸式罩设于外壳体（31）敞口端上的上罩体（32）、及设置于上罩体（32）上的观察窗（33）；上罩体（32）由其敞口端至封闭端方向逐渐向内收拢，且上罩体（32）封闭端的顶部形成外凸的集气腔（320），以用于使反应产生的氢气在上罩体（32）的结构导引下自动汇集至集气腔（320），进而实现与其它混合气体的自分离；

排气循环系统（50）包括与集气腔（320）连通的排气管（51）、设置于反应器（30）外的抽吸风机（52）、与抽吸风机（52）分别连通的抽气管（53）和曝气干管（54）、及与曝气干管（54）分别连通的多根曝气支管（55）；抽气管（53）的进气端穿设上罩体（32）后，延伸至反应器（30）内污水的上方；曝气干管（54）的排气端穿设外壳体（31）后，延伸至外壳体（31）的底板上；多根曝气支管（55）依次间隔设置，且位于阴极板（80）、阳极板（90）及模块化粒子电极的下方；

沿阴极板（80）和阳极板（90）的排布方向，将第一块阴极板（80）和第一块阳极板（90）组合成第一组阴阳极板，将第二块阴极板（80）和第二块阳极板（90）组合成第二组阴阳极板，……，以此类推；多根曝气支管（55）一一对应多组阴阳极板设置，且沿对应设置的模块化粒子电极的宽度方向延伸布设于模块化粒子电极的正下方，并各曝气支管（55）的下表面上开设有沿其长度方向均匀间隔设置且出口朝下的曝气孔（550）；

模块化粒子电极包括用于使其在外壳体31内横向或竖向叠放的绝缘筐40、及用于使粒子体20相对分散布设于外壳体31内的复合粒子电极, 绝缘筐40绝缘设置且为中空网状体结构，其一侧外凸形成连接凸起401，其相对设置的另一侧内凹形成连接凹口402 , 复合粒子电极分散填充于绝缘筐40内；复合粒子电极包括粒子体20、及起支撑作用并使粒子体20分散安装的绝缘包材10 , 复合粒子电极悬浮填充于绝缘筐40内，或依次有间隙地叠放于绝缘筐40内；

复合粒子电极用于悬浮于绝缘筐40内，绝缘包材10为多孔安装体，粒子体20用于负载金属活性组分或催化剂, 多孔安装体内具有若干间隔布设的安装孔隙, 各粒子体20内嵌于对应设置的安装孔隙中；或者

绝缘包材10为由塑性材料制备形成的塑性体，塑性体的外表面间隔设有内凹延伸的安装通道101；安装通道101内嵌安装有柱状的粒子体20，以使粒子体20间相互分散，并与塑性体连接形成复合粒子电极；或者

复合粒子电极用于悬浮于绝缘筐内；绝缘包材为由塑性材料制备形成的塑性片，塑性片为具有空间曲面的空间曲面片；塑性片的表面内嵌有分散布设且呈颗粒状的粒子体20，粒子体20用于与反应器内的废水接触后传质；或者

粒子体20填充于绝缘筐40内，且绝缘筐40内还填充有用于防止粒子体20堆叠且绝缘设置的分隔体110。

2.根据权利要求1所述的废水分段式三维电催化装置，其特征在于，

各组所述阴阳极板组连接同一电源供电，或各组所述阴阳极板组分别连接电源供电；

所述电源供电为直流供电或脉冲供电。