[发明专利]废水分段式三维电催化装置

说明书

本发明公开了一种废水分段式三维电催化装置，包括：反应器，反应器内设有多组阴阳极板组，各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和阳极板。各组阴阳极板组的阴极板和阳极板的种类相同或不同，且不同组阴阳极板组的阴极板和阳极板的种类相同或不同。各组阴阳极板组中相邻的阴极板和阳极板之间未设置或设置有上下叠放设置的模块化粒子电极，且模块化粒子电极与反应器的底板之间具有流通间隙。本发明废水分段式三维电催化装置，可灵活选择不同的阴阳极板组组合，以满足不同污染物的去除需要或提高经济性的需要，并分段设置粒子电极层、或选择部分区域不设置粒子电极层，可满足污染物去除的不同需求，提高装置适应性。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别地，涉及一种废水分段式三维电催化装置。

背景技术

高盐分难降解有机废水是当前工业废水处理的热点和难点。电催化技术不产生污泥、无二次污染、反应条件温和、运行操作简单、反应过程易控制，故而极具应用前景，但因催化效率低、传质效率低、运行能耗高等问题限制了应用。三维电催化技术在传统二维电催化反应器内填充粒子电极，粒子电极在通电情况下被极化而带电，形成无数的微电池参与电化学反应，污染物在其表面被降解。由于增大了电极比表面积，大大缩小了阴阳极间距，相比传统的二维电极，提高了电能效率和传质效率，进而提高污染物的降解速率并降低能耗。

受设备投资高、运行费用高的限制，目前三维电催化技术的实际工程应用较少，没有形成成熟的设备和工艺，还需要在反应装置结构设计、极板及粒子电极材料选择、运行工艺条件优化等方面开展大量的研究工作和工程实践。

现有技术CN201510967304.X采用的三维电极反应装置，反应器为敞开式，在电催化过程中产生的气体如氢气、氯气及一些臭味气体直接扩散在环境中，污染环境；粒子电极在绝缘框内自然堆积，彼此接触形成串联，在一定程度上影响粒子电极效能发挥；无布水设施，在进水区易形成短流，远离进水一侧的粒子电极无法发挥效用；该反应器底部为出水区，在电催化反应过程中产生的不溶物质，在曝气的作用下随着气泡上浮形成浮渣，未设排浮渣设施无法排除浮渣。

现有技术CN202022087572 .1采用的三维电极反应装置，反应器为敞开式，在电催化过程中产生的气体如氢气、氯气及一些臭味气体直接扩散在环境中，污染环境；粒子电极填充在极板间，仅靠曝气来使粒子电极流态化需维持极大的曝气量，能耗较高；更换粒子电极须进行掏挖，操作不便；在电催化反应过程中产生的不溶物质，在曝气的作用下随着气泡上浮形成浮渣，被隔板阻隔堆积在阴阳极板之间，未设排浮渣设施无法排除浮渣；装置未设计排空设施，检修不便。

发明内容

本发明提供了一种废水分段式三维电催化装置，以解决现有的电催化反应装置存在的使用灵活性低、设备运行成本高及经济性低的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种废水分段式三维电催化装置，包括：反应器，反应器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和阳极板，阴极板和阳极板均竖直设置，且与反应器的底板之间具有流通间隙；各组阴阳极板组的阴极板和阳极板的种类相同或不同，且不同组阴阳极板组的阴极板和阳极板的种类相同或不同；各组阴阳极板组中相邻的阴极板和阳极板之间未设置或设置有上下叠放设置的模块化粒子电极，且模块化粒子电极与反应器的底板之间具有流通间隙。

进一步地，各组阴阳极板组连接同一电源供电，或各组阴阳极板组分别连接电源供电；电源供电为直流供电或脉冲供电。

进一步地，各组阴阳极板组分别连接的电源的电压和电流分别相同或不同。