[实用新型]一种新型三维粒子电极电催化氧化装置

权利要求书

1.一种新型三维粒子电极电催化氧化装置，其特征在于：包括三维电催化壳体，所述的三维电催化壳体内自上而下设置了三维电催化系统、支撑层及粒子电极清洗系统；

所述三维电催化系统包含级配粒料（5）、阴极（9）、阳极（10）、整流器（11）和隔板（13），整流器（11）可实现定电压和定电流两种模式切换，阳极（10）、阴极（9）分别平行正对设于三维电催化壳体相对两侧的内壁上，级配粒料（5）设于三维电催化系统底部，所述阳极（10）及阴极（9）分别与整流器（11）正负极相连；粒子电极填充于阳极（10）、阴极（9）、级配粒料（5）之间，采用两块竖直设于三维电催化系统内部的隔板（13）将粒子电极分隔为阳极区（7）、阴极区（6）和中间区（8）；阳极区（7）内粒子电极与阳极（10）连接，阴极区（6）粒子电极与阴极（9）相连；

所述支撑层为均布板（14），均布板（14）设于级配粒料（5）底部；

所述粒子电极清洗系统由反冲洗风机（1）、进水泵（2）、布气管（3）、进水口（12）组成，所述布气管（3）设在三维电催化系统下方，三维粒子电极电催化氧化装置底部一侧设有与布气管（3）相连的反冲洗风机（1），三维粒子电极电催化氧化装置底部另一侧设有进水口（12），所述进水口（12）与进水泵（2）相连；

所述三维电催化壳体一侧顶部设有出水口（4）。

2.根据权利要求1所述一种新型三维粒子电极电催化氧化装置，其特征在于：所述阳极（10）为板状电极，具体为石墨电极、尺寸稳定阳极（DSA）或铅阳极；所述阴极（9）为板状电极，具体为石墨电极、碳钢电极或不锈钢电极；阳极（10）及阴极（9）可直接在电极表面氧化或还原难降解废水内污染物。

3.根据权利要求1所述一种新型三维粒子电极电催化氧化装置，其特征在于：所述三维电催化系统内填充的粒子电极为多孔性催化剂颗粒，由碳基材上负载金属氧化物构成；所述碳基材为颗粒碳、柱状碳或粉末碳加工成型；所述的金属氧化物为钛的氧化物、锡锑氧化物或贵金属氧化物。

4.根据权利要求1所述一种新型三维粒子电极电催化氧化装置，其特征在于：所述隔板（13）表面均匀布满微孔，孔径小于粒子电极最大直径，隔板（13）为不导电材料，具体为PP材料或PTFE材料。

5.根据权利要求1所述一种新型三维粒子电极电催化氧化装置，其特征在于：所述中间区（8）内粒子电极之间设有导流网，便于废水均匀从粒子电极之间流过。

6.根据权利要求1所述一种新型三维粒子电极电催化氧化装置，其特征在于：所述粒子电极清洗系统由反冲洗风机（1）提供反冲洗动力，反冲洗风机（1）为离心风机或轴流风机；所述布气管（3）为开孔花管。

7.根据权利要求1所述一种新型三维粒子电极电催化氧化装置，其特征在于：所述阳极区（7）内粒子电极与阳极（10）连接，作为阳极外延部分，阳极区（7）内粒子电极呈现氧化性，可氧化降解通过阳极区（7）粒子电极表面的废水。

8.根据权利要求1所述一种新型三维粒子电极电催化氧化装置，其特征在于：所述阴极区（6）内粒子电极与阴极（9）相连，作为阴极外延部分，增加了阴极的实际面积；阴极区（6）内粒子电极呈现还原性，可对流过阴极区（6）的废水内污染物进行还原作用，减弱污染物的毒性。

9.根据权利要求1所述一种新型三维粒子电极电催化氧化装置，其特征在于：所述中间区（8）内的粒子电极，由于隔板（13）的作用，不与阳极（10）、阴极（9）相连，利用通电的阴阳极之间产生的电场感应成为复极性粒子电极，在粒子两端自产生阴阳极，氧化及还原废水内污染物，实现废水内污染物的开环断链作用，提高废水的可生化性。

10.根据权利要求1所述一种新型三维粒子电极电催化氧化装置，其特征在于：所述粒子电极在三维电催化作用过程中，会出现破损损耗情况，破损后细小碳基材料易堵塞粒子电极之间孔道，阻止废水在三维电催化装置的自由流动，当出现此情况时，利用反冲洗风机（1）提供反冲洗动力，空气通过布气管（3）及级配粒料（5）进入粒子电极区域时粒子电极流动，从而将已破碎细小的碳基材料从三维电催化装置顶部的出水口（4）冲出，以维持三维电催化过程的持续稳定运行。