公布日：2023.05.09
申请日：2023.04.06
分类号：C02F1/461(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I
摘要
本发明创造提供了一种高压阴极电芬顿催化氧化污水处理装置，包括：上封头、下封头和处理单元。上封头可拆卸的设置在处理单元顶部，下封头可拆卸的设置在处理单元底部。处理单元包括至少一个电极组件，电极组件包括：阴极板、阳极板和两个隔离板，两个隔离板分别可拆卸的设置在阴极板的上下两端，且在隔离板和阴极板之间设有负载贵金属氧化物的活性碳毡。阳极板设置在阴极板的下方，且阳极板与设置在阴极板下端的隔离板可拆卸连接。本发明创造所述的一种高压阴极电芬顿催化氧化污水处理装置，能够提高废水的处理效率和处理能力。
权利要求书
1.一种高压阴极电芬顿催化氧化污水处理装置，其特征在于，包括：上封头（1）、下封头（2）和处理单元，所述上封头（1）可拆卸的设置在处理单元顶部，在上封头（1）上设有出料管组，所述下封头（2）可拆卸的设置在处理单元底部，在下封头（2）上设有曝气组件和进液管（21），以使得处理单元内部形成与外界环境相隔离的废水处理空间；所述处理单元包括至少一个电极组件，所述电极组件包括：阴极板（3）、阳极板（5）和两个隔离板（4）；所述阴极板（3）上设有第一流通开口，在第一流通开口中设有阴极金属网（31），阴极金属网（31）的开孔率为70%-80%，且在阴极板（3）的侧壁上设有阴极接线端（32）；所述阴极板（3）上设有多个容纳孔（71），多个容纳孔（71）呈环状布置在第一流通开口的周侧，且在每个容纳孔（71）内部均设有连接螺杆（74）；两个所述隔离板（4）分别可拆卸的设置在阴极板（3）的上下两端，且在隔离板（4）和阴极板（3）之间设有负载贵金属氧化物的活性炭毡（6）；在隔离板（4）上设有第二流通开口，所述第二流通开口与第一流通开口相对正，且在第二流通开口中设有隔离格栅（41）；所述阳极板（5）设置在阴极板（3）的下方，且阳极板（5）与设置在阴极板（3）下端的隔离板（4）可拆卸连接；在阳极板（5）上设有第三流通开口，所述第三流通开口与第二流通开口相对正，在所述隔离板（4）和所述阳极板（5）上均设有用于容纳连接螺杆（74）的第一连接孔（72），且在所述上封头（1）和所述下封头（2）上均设有用于容纳连接螺杆（74）的第二连接孔（73）；在连接螺杆（74）上还设有两个限位螺母（741），其中一个限位螺母（741）的底端与上封头（1）的顶面相抵持，另一个限位螺母（741）的顶端与下封头（2）的底面相抵持；在第三流通开口中设有阳极金属网（51），阳极金属网（51）的开孔率为30%-50%，且在阳极板（5）的侧壁上设有阳极接线端（52）；所述阴极金属网（31）的开孔率大于阳极金属网（51）的开孔率，能降低水力损失并提高电流效率，从而增强废水处理效果。
2.根据权利要求1所述的一种高压阴极电芬顿催化氧化污水处理装置，其特征在于：当所述处理单元包括多个电极组件时，多个电极组件沿高度方向顺次拼接。
3.根据权利要求1所述的一种高压阴极电芬顿催化氧化污水处理装置，其特征在于：所述第一流通开口的内径和第二流通开口的内径均与第三流通开口的内径相等，且所述负载贵金属氧化物的活性炭毡（6）的外径与第一流通开口的内径相等。
4.根据权利要求1所述的一种高压阴极电芬顿催化氧化污水处理装置，其特征在于：所述阴极金属网（31）的厚度小于阴极板（3）的厚度，所述阳极金属网（51）的厚度小于阳极板（5）的厚度。
5.根据权利要求1所述的一种高压阴极电芬顿催化氧化污水处理装置，其特征在于：所述阴极板（3）的上下端面上均设有第一密封环槽（33），所述第一密封环槽（33）的内径大于第一流通开口的内径；在所述隔离板（4）的上下端面上均设有第二密封环槽（42），所述第二密封环槽（42）与第一密封环槽（33）相对正，且第二密封环槽（42）的内径大于第二流通开口的内径；在所述阳极板（5）的上下端面上均设有第三密封环槽（53），所述第三密封环槽（53）与第二密封环槽（42）相对正，且第三密封环槽（53）的内径大于第三流通开口的内径。
6.根据权利要求1所述的一种高压阴极电芬顿催化氧化污水处理装置，其特征在于：所述出料管组包括：放空管（11）、测压管（12）和泄压管（13），所述放空管（11）上设有放空阀（111），所述测压管（12）上设有压力表（121），所述泄压管（13）上设有安全阀（131）。
7.根据权利要求1所述的一种高压阴极电芬顿催化氧化污水处理装置，其特征在于：所述曝气组件包括曝气盘（22）和曝气管（23），所述曝气管（23）置于下封头（2）上预设的安装孔内部，所述曝气盘（22）位于下封头（2）靠近处理单元的一侧，在曝气盘（22）上设有多个曝气孔，且曝气盘（22）与曝气管（23）相连通。
8.根据权利要求1所述的一种高压阴极电芬顿催化氧化污水处理装置，其特征在于：所述阴极板（3）和阳极板（5）均采用金属钛制成，且在阴极板（3）和阳极板（5）上均设有通过烧结法涂覆的贵金属氧化物涂层；所述隔离板（4）采用弹性绝缘材料制成；所述负载贵金属氧化物的活性炭毡（6）以活性炭纤维毡为载体，通过凝胶法负载贵金属氧化物。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种高压阴极电芬顿催化氧化污水处理装置，以实现提高电催化氧化设备的废水处理能力，并提高废水处理效率的目的。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种高压阴极电芬顿催化氧化污水处理装置，包括：上封头、下封头和处理单元，所述上封头可拆卸的设置在处理单元顶部，在上封头上设有出料管组，所述下封头可拆卸的设置在处理单元底部，在下封头上设有曝气组件和进液管；所述处理单元包括至少一个电极组件，所述电极组件包括：阴极板、阳极板和两个隔离板；所述阴极板上设有第一流通开口，在第一流通开口中设有阴极金属网，且在阴极板的侧壁上设有阴极接线端；两个所述隔离板分别可拆卸的设置在阴极板的上下两端，且在隔离板和阴极板之间设有负载贵金属氧化物的活性碳毡；在隔离板上设有第二流通开口，所述第二流通开口与第一流通开口相对正，且在第二流通开口中设有隔离格栅；所述阳极板设置在阴极板的下方，且阳极板与设置在阴极板下端的隔离板可拆卸连接；在阳极板上设有第三流通开口，所述第三流通开口与第二流通开口相对正，在第三流通开口中设有阳极金属网，且在阳极板的侧壁上设有阳极接线端。
进一步的，当所述处理单元包括多个电极组件时，多个电极组件沿高度方向顺次拼接。
进一步的，所述阴极金属网的开孔率大于阳极金属网的开孔率。
进一步的，所述阴极板上设有多个容纳孔，多个容纳孔呈环状布置在第一流通开口的周侧，且在每个容纳孔内部均设有连接螺杆；在所述隔离板和所述阳极板上均设有用于容纳连接螺杆的第一连接孔，且在所述上封头和所述下封头上均设有用于容纳连接螺杆的第二连接孔；在连接螺杆上还设有两个限位螺母，其中一个限位螺母的底端与上封头的顶面相抵持，另一个限位螺母的顶端与下封头的底面相抵持。
进一步的，所述第一流通开口的内径和第二流通开口的内径均与第三流通开口的内径相等，且所述负载贵金属氧化物的活性碳毡的外径与第一流通开口的内径相等。
进一步的，所述阴极金属网的厚度小于阴极板的厚度，所述阳极金属网的厚度小于阳极板的厚度。
进一步的，所述阴极板的上下端面上均设有第一密封环槽，所述第一密封环槽的内径大于第一流通开口的内径；在所述隔离板的上下端面上均设有第二密封环槽，所述第二密封环槽与第一密封环槽相对正，且第二密封环槽的内径大于第二流通开口的内径；在所述阳极板的上下端面上均设有第三密封环槽，所述第三密封环槽与第二密封环槽相对正，且第三密封环槽的内径大于第三流通开口的内径。
进一步的，所述出料管组包括：放空管、测压管和泄压管，所述放空管上设有放空阀，所述测压管上设有压力表，所述泄压管上设有安全阀。
进一步的，所述曝气组件包括曝气盘和曝气管，所述曝气管置于下封头上预设的安装孔内部，所述曝气盘位于下封头靠近处理单元的一侧，在曝气盘上设有多个曝气孔，且曝气盘与曝气管相连通。
进一步的，所述阴极板和阳极板均采用金属钛制成，且在阴极板和阳极板上均设有通过烧结法涂覆的贵金属氧化物涂层；所述隔离板采用弹性绝缘材料制成；所述负载贵金属氧化物的活性碳毡以活性炭纤维毡为载体，通过凝胶法负载贵金属氧化物。
相对于现有技术，本发明创造所述的一种高压阴极电芬顿催化氧化污水处理装置具有以下优势：
（1）本发明创造所述的一种高压阴极电芬顿催化氧化污水处理装置，其电极组件包括可拆卸连接的阴极板、阳极板和隔离板，由于阴极板和阳极板之间仅通过隔离板进行分隔，因此与传统电催化氧化设备相比，本装置相邻极板之间的间距更小，因此能获得更好的传质效果，从而提高废水的氧化处理效率。其次，阴极板、阳极板和隔离板之间的拼接能代替传统催化氧化设备的壳体，因此能使本装置适应更高的工作压力，方便在废水处理过程中通入更多的氧气，从而使阴极板附近产生更多的羟基自由基，提高废水的处理能力。此外，由于本装置在阴极板和阳极板上分别设有阴极金属网和阳极金属网，因此在进行工作时可以提高电流的传输效率并降低水流阻力，从而提升废水处理效果并合理降低能耗。
（2）本发明创造所述的一种高压阴极电芬顿催化氧化污水处理装置，在隔离板和阴极板之间设有负载贵金属氧化物的活性碳毡。在进行工作时，负载贵金属氧化物的活性碳毡能避免传统颗粒状催化剂占用体积过大的问题，从而降低阴极板与阳极板之间的间距，大幅降低槽电压，进而降低本装置的运行电耗。
（3）本发明创造所述的一种高压阴极电芬顿催化氧化污水处理装置，通过上封头、处理单元和下封头的拼接结构替代了传统电催化氧化设备的外壳结构，不仅能降低装置的整体体积，还能方便工作人员根据废水处理需求调整电极组件的拼接数量，从而适应不同的工作需要。
（发明人：冯辉;秦微;苏志龙;赵孟亭;闫妍;刘羿;杨帆）
