一种可分离式催化耦合电解的水处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种可分离式催化耦合电解的水处理装置，实现单一电解工艺研究与应用、电解技术与催化氧化或光催化技术耦合应用的多功能水处理实验装置。对单一电解槽进行结构优化，设置电极板间隔支架、绝缘密封部、特定管线布置位置，实现电极板的无阻碍安装，与电源线连接的接触电阻小，可浸没于水中，且可调节技术参数与动态运行。在进行催化氧化与电解技术耦合时，设置填料容纳网袋便于催化填料的装填与整体转移，通过特定的结构空间安排，装置自身产生的氧化性物质可作为催化氧化技术的氧化剂，实现技术耦合，达到优于两种技术简单联用的效果。装置整体为可分离式组合，便于安装与维修。

【技术实现步骤摘要】
一种可分离式催化耦合电解的水处理装置
本技术涉及一种水处理装置，属于水污染治理领域，具体地说是一种电解技术与催化氧化或光催化技术耦合的污水处理装置。
技术介绍
电解技术是水处理领域中高级氧化技术的一个分支，与物理化学法、化学法、生物法处理相比，具有无二次污染、多功效、节约用地、易实现自动化等优点。在高污染、高盐等难降解废水的处理以及深度处理中具有突出优势。现有技术问题随着高级氧化技术的发展与丰富，电解技术在废水处理中的应用与研究越来越广泛，为进一步提高降解污染物能力，与催化氧化、光催化、磁化、超声等技术结合使用越来越多。在技术研究与应用中，开发一个结构设计良好，便于技术参数调整，可实现多重功能的装置对研究内容的深化及工程应用有重要作用。目前研究与工程使用的装置多为常规、单一的电解槽，与其他高级氧化技术结合过程中，多为简单的多个装置联用，未能通过装置的结构设计进行改良与整合，以改善水体与催化介质的接触与流动，从而提升处理效果。现有手段不足单一电解技术研究与应用中，电极板供电时，为防止供电接触水样造成漏电，常保持上部一定面积的电极板露出水面，再用金属夹夹持接触连接，存在较大的接触电阻，影响能源利用，且不能充分利用电极板的催化面积。实际操作中，常通过在电极板上打孔，再穿入不同长度的螺栓以设定不同电极板间距，尤其是使用多对电极板时操作不便。曝气搅拌时，气管常为简单地从电极板间伸至电极板下，电极板与气管交错，对电极板操作时造成不便。而且，面体比等运行参数固定，运行参数不便于调整。电解技术与催化氧化技术进行结合时，常将一个电解装置与一个催化氧化装置联用，两者之间需要增加动力设备如水泵、曝气泵，催化氧化装置还需添加氧化剂，而电解产生的氧化物质如氯气不能被催化填料所利用而浪费，且造成一定的大气污染。光催化技术在应用或与电解技术技术结合时，通常在装置的上方架上紫外灯管，再紫外灯管上方加灯罩，没有固定的放置位置，紫外灯容易移位甚至从装置上坠落，存在不安全因素，另外装置四壁会透过或者吸收紫外线，辐射光线不能高效利用。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供一种既可进行单一电解技术研究与应用，又可以进行催化氧化或光催化技术与电解技术耦合的污水处理装置。通过对常规电解槽改进以及划分、添加相关结构，实现进行单一电解技术研究与应用时，可便于设定极板间距、面体比等技术参数；在进行催化氧化或光催化技术与电解技术耦合时，装置设计为可拆卸式组合，方便切换装置处理技术耦合与安装检修。在进行催化氧化与电解技术耦合研究与应用时，通过特定的空间结构安排，装置自身产生的氧化物质作为催化氧化技术的氧化剂，可节约或免去氧化剂投加。在进行光催化氧化与电解技术耦合研究与应用时，可实现光催化、电解一体化，并增加对紫外光的利用率。技术方案为实现本技术的技术效果，通过以下技术方案实现：可分离式催化耦合电解的水处理装置，包括装置槽体、电极板单元、曝气单元、催化氧化单元、光催化单元五大部分。装置槽体又分为槽底、槽身、槽盖、进水管、出水管、反光膜六个部件。长方形的槽身有两侧宽侧身与两侧窄侧身。槽身底部固定在槽底上，进水管设在一侧窄侧身的竖中央线下部，若干个出水管设在相对侧窄侧身竖中央线不同高度，出水位置可变，可实现水力停留时间。槽盖可分离的盖于槽身正上方，槽身范围内上方的槽盖均匀开有用于放置光催化灯套管的套管孔，盖于槽身两侧窄身上边缘中间的上方槽盖各开一个用于导入电源线与气管到装置内的管线孔。两侧宽侧身设置间隔为1cm，宽为2mm的从上至下的浅槽。电极板单元有电极板间隔支架、电极板、电极板连接端部、电极板电源线、绝缘密封部组成。在槽底平行于宽侧身的两内侧各固定粘接一条电极板间隔支架，电极板间隔支架上部每1cm设置一道宽2mm、深15～20mm的插缝，两端的下部向下延伸5～15mm长的方形支柱，下方形成的空间可容纳曝气单元的部件。电极板间隔支架左右两端与槽身有10mm间距，可布置电极板电源线。电极板间隔支架上部插缝与槽身浅槽一一对应，电极板竖向平行地、可不同间隔地、可分离地承插在两条电极板间隔支架的上部插缝中，电极板两竖边可分离地嵌入槽身对应的浅槽中。电极板一边下部的电极板连接端部与电极板电源线进行导电连接，如焊接，绑接等，电气连接点经防水环氧树脂灌封胶包裹，形成绝缘密封部，并起到防水绝缘作用。极板电源线向下在电极板间隔支架支撑的底部空间沿槽底布置，穿过电极板间隔支架两端与槽身之间的空间后，并沿两侧窄侧身内壁的竖中央线向上布置，并延伸至装置外接通电源。电极板厚度为1～2mm，分阴极板与阳极板。阴极可由不锈钢、纯钛板、石墨板等可与阳极形成回路并产生还原性物质的材料制成。阳极可由钛基涂钌铱、铱钽、铂铱等氧化物或混合物的复合电极板等有电催化活性的材料制成，并产生羟基自由基、活性氯等氧化性强的物质。电极板间距可通过置于电极板间隔支架的上部的不同插缝上进行调节。曝气单元有曝气主体、气管两部件。曝气主体可为砂头、纳米曝气管、曝气盘等可补充氧气于水中的，并实现气泡搅动水体的部件，以3～8个砂头或依槽底板盘成螺旋状的纳米曝气管为佳。曝气主体可分离的置于槽底板与电极板间隔支架之间的空间中，并与软性输送气体的气管连接。气管可沿着槽底板布置，并向上沿两侧窄侧身内壁的竖中央线延伸，至装置外接通气源。催化氧化单元分为孔板定位块、填料承托孔板、填料容纳网袋、催化填料四个部件。孔板定位块为四个具有一定厚度的等腰三角块或正方块，分别固定于槽身内侧四条竖向棱边中间，孔板定位块直角的两个面与槽身粘接。填料承托孔板的四个角部位可分离地放置于四个孔板定位块上方，槽身内空间划分为下部的电解室与上部空间，板上均匀开有直径为10～15mm的气液孔，开孔率为20～60％，两窄边边缘中间设有半径为10～15mm的半圆凹槽，与槽身的窄侧身内壁形成半圆孔，用于电极板电源线与气管从电解室穿越至上部空间。填料容纳网袋为聚丙烯网、聚四氟乙烯网等塑料网制成，可分离地放置于填料承托孔板上方，四面与槽身靠近，以形成与上部空间大小接近的空间，内部可装填催化填料，如经铈、银、锡等化合物修饰的活性炭、沸石、三氧化二铝球等，网孔大小稍小于催化填料的粒径，达到收纳催化填料，便于水体与气体通过的作用。光催化单元设有光催化灯套管、紫外灯管、紫外灯电源线三个部件。光催化灯套管的上边缘沿辐向伸出有圆环片状的固定外檐。光催化灯套管可分离地置于盖于槽身范围内的槽盖的套管孔中，并向下伸入装置内部，外檐下表面盖在槽盖上表面。光催化灯套管外径略小于槽盖开孔孔径，底部位于电极板上方。紫外灯管可为波长为365nm或254nm的汞灯，竖直放入光催化灯套管内。槽体，孔板定位块，填料承托孔板，电极板间隔支架，可用透明有机玻璃、工程塑料板等防水材料制成，光催化灯套管可用透明有机玻璃、普通玻璃、石英玻璃等对紫外光透过性好的材料制成。槽身内壁、槽盖下表面涂有或贴有反光膜，如铝镁合金箔膜、PET镀铝反光膜，镜面反光膜等。有益效果本技术通过装置结构优化与设计，从而可以得到以下有益效果：水处理研究与工程人员可以通过拆卸部分结构与变换装置的组合方式，便于进行单一电解技术的试验研究与应用，还可以进行电解与催化氧化技术的耦合，或电解与光催化组合技术耦合。进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可分离式催化耦合电解的水处理装置，其特征在于，包括含有槽底、反光膜、内壁带浅槽的槽身、开有套管孔与管线孔的槽盖的装置槽体，含有绝缘密封部的浸没式电极板单元，曝气单元，含有孔板定位块、填料承托孔板、填料容纳网袋的可分离式催化氧化单元，含有带外檐的光催化灯套管的可分离式光催化单元五大部分。

【技术特征摘要】
1.一种可分离式催化耦合电解的水处理装置，其特征在于，包括含有槽底、反光膜、内壁带浅槽的槽身、开有套管孔与管线孔的槽盖的装置槽体，含有绝缘密封部的浸没式电极板单元，曝气单元，含有孔板定位块、填料承托孔板、填料容纳网袋的可分离式催化氧化单元，含有带外檐的光催化灯套管的可分离式光催化单元五大部分。2.根据权利要求1所述的装置，装置槽体又分为槽底、槽身、槽盖、进水管、出水管、反光膜六个部件，槽身底部固定在槽底上，一侧窄侧身下部设进水管，在相对窄侧身不同高度设若干个出水管；槽身范围内上方的槽盖开有若干个套管孔，两侧窄侧身上方槽盖各开一个管线孔；两侧宽侧身设置间隔为1cm，宽为2mm的从上至下的浅槽，电极板两竖边可分离的嵌入槽身对应的浅槽中；槽身内壁与槽盖下表面贴有铝镁合金箔膜或PET镀铝膜。3.根据权利要求1所述的装置，电极板单元由电极板间隔支架、电极板、电极板连接端部、电极板电源线、绝缘密封部组成；在槽底平行于宽侧身的两内侧各固定粘接一条电极板间隔支架，电极板一边下部的电极板连接端部与电极板电源线进行导电连接，如绑接、焊接，极板电源线向下沿槽底布置，并沿两侧窄侧身内壁向上布置，延伸至装置外接通电源。4.根据权利要求3所述的装置，电极板间隔支架上部每1cm设置一道宽2mm、深15～20mm的插缝，插缝与槽身的浅槽一一对应；电极板竖向平行的、可分离的承插在两边的插缝中；两端的下部向下延伸5～15mm长的方形支柱，下方形成的空间用于容纳曝气单元的部件；电极板间隔支架左右两端与槽身有10mm间距，利于可布置电极板电源线。5.根据权利要求3所述的装置，绝缘密封部由防水环氧树脂灌封胶制成，将电极板连接端部与电极板电源线的电气连接点包裹进行防水绝缘。6.根据权利要求3所述的装置，电极板厚度为1～2mm，分阳极板与阴极板；阳极由涂覆有电催化活性的复合氧化物的钛基板制成，复合氧化物为钌铱、铱钽、铂铱氧化物组合的一种，产生的强氧化性物质可使污染物矿化或被催化填料利用；阴极由...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡海清，黄俊生，张寻，卢永，朱翔，
申请(专利权)人：南京普信环保股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32