[发明专利]一种电化学水处理装置

摘要

一种电化学水处理装置，主体结构为竖直方向串接的两组以上柱状阳极‑阴极组，所述柱状阳极‑阴极组分为R型电极组和FR型电极组，相应的，所述电化学水处理装置分为R型反应器、FR型反应器和FR‑R型反应器；本发明通过将阴极和阳极间的电场作用于污水中，在电极上发生氧化还原反应，实现电絮凝、电解和电气浮功能；解决了传统技术的电极钝化、电极极板间距变化不恒定和浓差极化等引起的处理效果持续下降的问题，为工业化应用提供了创新性思路和实现手段。

主权项

一种电化学水处理装置，其特征在于：主体结构为竖直方向串接的两组以上柱状阳极‑阴极组，所述柱状阳极‑阴极组分为R型电极组和FR型电极组，相应的，所述电化学水处理装置分为R型反应器、FR型反应器和FR‑R型反应器；所述R型电极组为溶解性阳极：阳极为高纯金属，阴极为不锈钢；其中第一组R型电极组的阳极为第一中空柱状溶解阳极(4)，竖直方向固定，第一中空柱状溶解阳极(4)下方安装外径相同的第一柱状阴极(7)，第一柱状阴极(7)嵌在固定的阴极槽内，第一柱状阴极(7)与阴极槽为同心圆形，顶面相平，阴极槽开孔接入电刷与第一柱状阴极(7)相连，电刷数量大于1，第一柱状阴极(7)在阴极槽内旋转，阴极槽不动；第一柱状阴极(7)上表面设置卡槽，卡槽内固定有第一绝缘隔离片(6)，或根据需要，第一绝缘隔离片(6)上固定第一耐磨刮磨片(5)；第一中空柱状阳极(4)压在第一绝缘隔离片(6)和/或第一耐磨刮磨片(5)上，若有第一耐磨刮磨片(5)，第一柱状阴极(7)带动表面固定的第一绝缘隔离片(6)和第一耐磨刮磨片(5)一起转动，刮除第一中空柱状溶解阳极(4)表面的氧化膜和污物，保证第一柱状阴极(7)和第一中空柱状溶解阳极(4)的表面电化学反应正常进行；第一绝缘隔离片(6)和第一耐磨刮磨片(5)的厚度之和为第一中空柱状溶解阳极(4)和第一柱状阴极(7)的间隙距离，整个反应过程中保持该距离不变；第二组R型电极组或更多组R型电极组的结构同第一组R型电极组；相应的，所述R型反应器包括两组以上所述R型电极组，还包括设置在第一组R型电极组中第一中空柱状溶解阳极(4)空腔底部、第一柱状阴极(7)上方的圆形穿孔布水管(17)，圆形穿孔布水管(17)连接污水进水管(14)，柱状阴极(7)中心通过轴套与竖直方向安装的减速电机(1)驱动的转轴(3)相连，柱状阴极(7)能够旋转；第一中空柱状溶解阳极(4)不动，当第一柱状阴极(7)转动时，即使第一中空柱状溶解阳极(4)溶解，也能保证阴极和阳极之间间隙距离恒定，第一中空柱状阳极(4)表面污物和金属氧化膜也能被及时刮除干净；还包括与通过支架(18)与转轴(3)相连位于第一柱状阴极(7)下部的第一汇水斗(8)；第一汇水斗(8)底部连接第二组R型电极组中第二中空柱状阳极(9)空腔底部、第二柱状阴极(12)上方；第二组R型电极组或更多组R型电极组上设置的其它部件同第一组R型电极组；所述FR型电极组为非溶解性阳极：阳极为钛镀贵金属，阴极为不锈钢；其中第一组FR型电极组的阳极为第一中空柱状不溶解阳极(19)，竖直方向固定，第一中空柱状不溶解阳极(19)下方安装外径相同的第一柱状阴极(7)，第一柱状阴极(7)嵌在固定的阴极槽内，第一柱状阴极(7)与阴极槽为同心圆形，顶面相平，第一柱状阴极(7)有中空腔留出转轴(3)空间，不与转轴(3)连接，第一柱状阴极(7)和第一中空柱状不溶解阳极(19)在工作中静止不动；阴极槽开孔接入电刷与第一柱状阴极(7)相连，电刷数量大于1；第一柱状阴极(7)和第一中空柱状不溶解阳极(19)之间安装耐磨刮膜片(5)、第一绝缘隔离片(6)和旋转叶片(15)，耐磨刮磨片(5)有两个，分别用于刮除第一柱状阴极(7)和第一中空柱状不溶解阳极(19)表面污物，旋转叶片(15)通过轴套与竖直方向安装的减速电机(1)驱动的转轴(3)相连，转轴(3)带动旋转叶片(15)旋转，旋转叶片(15)转动时其上下固定的耐磨刮膜片(5)和第一绝缘隔离片(6)一起旋转，刮除第一柱状阴极(7)和第一中空柱状不溶解阳极(19)表面污物，阴极槽不动；耐磨刮磨片(5)、第一绝缘隔离片(6)和旋转叶片(15)的厚度之和为第一中空柱状不溶解阳极(19)和第一柱状阴极(7)的间隙距离，整个反应过程中保持该距离不变；第二组FR型电极组或更多组FR型电极组的结构同第一组FR型电极组；相应的，所述FR型反应器包括两组以上所述FR型电极组，还包括设置在第一组FR型电极组中第一中空柱状不溶解阳极(19)空腔底部、第一柱状阴极(7)上方的圆形穿孔布水管(17)，圆形穿孔布水管(17)连接污水进水管(14)；旋转叶片(15)通过轴套与竖直方向安装的减速电机(1)驱动的转轴(3)相连，转轴(3)带动旋转叶片旋转；旋转叶片旋转时其上下固定的第一绝缘隔离片(6)和耐磨刮磨片(5)一起旋转，刮除第一柱状阴极(7)和第一中空柱状不溶解阳极(19)表面污物；还包括与通过支架(18)与转轴(3)相连位于第一柱状阴极(7)下部的第一汇水斗(8)；第一汇水斗(8)底部连接到第二组FR型电极组中第二中空柱状不溶解阳极(20)空腔底部、第二柱状阴极(12)上方；第二组FR型电极组或更多组FR型电极组上设置的其它部件同第一组FR型电极组；所述FR‑R型反应器包括任意搭配串联的R型反应器和FR型反应器。