本发明专利技术提供了一种转子搅拌型三维电化学反应装置，包括：反应槽体(1)、主电极板(4)、绝缘隔板(2)、粒子电极(5)、进水管(9)、出水管(3)、曝气管(10)、曝气系统(12)、布水系统(11)、固定架(7)、可调频搅拌系统(6)。针对广泛废水，特别是具有一定含盐量的废水，本发明专利技术装置在三维电化学的高处理效率基础上引进了可调频搅拌系统，进一步提高了处理效率，同时还降低了处理成本，减小了反应过程中的损耗。
A rotor stirred three dimensional electrochemical reaction device
The invention provides a rotor stirring type three-dimensional electrochemical reaction device, which comprises a reaction tank body (1), a main electrode plate (4), an insulating baffle (2), a particle electrode (5), a water inlet pipe (9), a water outlet pipe (3), an aeration pipe (10), an aeration system (12), a water distribution system (11), a fixing frame (7) and an adjustable frequency stirring system (6). In view of a wide range of wastewater, especially the wastewater with a certain salt content, the device of the invention introduces an adjustable frequency stirring system on the basis of high treatment efficiency of three-dimensional electrochemistry, which further improves the treatment efficiency, reduces the treatment cost and reduces the loss in the reaction process.
【技术实现步骤摘要】
一种转子搅拌型三维电化学反应装置
本专利技术涉及废水处理设备
，具体涉及一种转子搅拌型三维电化学反应装置。
技术介绍
针对越来越难于直接生化处理的各类废水或需进行深度处理提标的废水，常采用快速、高效的三维电化学法处理。三维电化学技术作为二维电化学的延伸、改进，是处理效率较高的高级氧化法之一，常用于各类高难废水的预处理或需提标废水的深度处理。然而面临成分日趋复杂、含量越来越高的废水，三维电化学法的处理效率显得有些力不从心。特别是面对具有一定含盐量的高难废水，处理过程中更是会出现处理效率低下、粒子板结和反应槽体发热严重等现象。这就在很大程度上限制了三维电化学法的实际应用。因此，寻找一种面对多种废水都具有高处理效率的三维电化学装置势在必行。
技术实现思路
有鉴于此，针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种转子搅拌型三维电化学反应装置，以适应更广泛的废水处理。既降低了处理成本，又提高了处理效率，还能防止粒子电极的板结，从而延长其使用寿命。一种转子搅拌型三维电化学反应装置，包括反应槽体，所述反应槽体内部沿水平方向设置有绝缘隔板，所述绝缘隔板将反应槽体内部分隔为上隔室和下隔室；所述上隔室槽壁上设置有出水管，上隔室两相对槽壁上设置有主电极板，主电极板之间设置有粒子电极，上隔室内部沿竖直方向设置有可调频搅拌系统；所述下隔室槽壁上设置有进水管和曝气管。本装置中绝缘孔状隔板将反应槽体分割为上下两个隔室，上隔室为反应区，下隔室为进水管和布水系统、曝气管和曝气系统的安放区域，粒子电极只停留在上隔室的反应区中，整个反应槽体进、出水方式为下进上出，进水管位于反应槽体下隔室槽壁上，与布水系统相连通，出水管位于上隔室顶端槽壁上。传统三维电化学反应装置易出现粒子板结和反应槽体发热严重等现象，本专利技术在反应区内沿竖直方向设置有可调频搅拌系统，使粒子电极一直处于动态，从而完全去除短路电流，通过控制反应区内水位与粒子电极堆积的高度尽量一致时，便可大大降低旁路电流，从而有效提高处理效率。优选的，所述可调频搅拌系统包括可调频搅拌器和与所述可调频搅拌器相配合的螺旋状搅拌转子，所述螺旋状搅拌转子沿竖直方向设置于上隔室内部。所述可调频搅拌器工作时的频率可根据实际需要进行调节。更加优选的，所述反应槽体为上端开口的腔体结构，反应槽体上端设置有固定架，所述固定架的两端分别与反应槽体两相对的槽壁固定，所述固定架上开设有供可调频搅拌器滑动的滑动槽。所述的可调频搅拌器安装于固定架的滑动槽中，可在滑动槽中自由滑动，使所述的螺旋状搅拌转子在工作时，只与粒子电极相接触，不与反应槽体、主电极板和绝缘孔状隔板相接触。更加优选的，所述螺旋状搅拌转子材质为耐高温绝缘材料。优选的，所述下隔室内部设置有布水系统和曝气系统，所述布水系统包括与进水管连通的水管，所述水管管壁上均匀开设有通孔；所述曝气系统包括与曝气管连通的叉形管，所述叉形管的管壁上均匀开设有孔洞。更加优选的，所述布水系统和曝气系统设置于不同水平面。优选的，所述绝缘隔板上开设有孔洞，所述孔洞的孔径小于粒子电极的直径。优选的，所述主电极板材质为耐腐蚀材料，所述耐腐蚀材料包括不锈钢、钛板、DSA；所述粒子电极成分包括铁、碳、钛、锰、镍中的一种或几种。本专利技术的有益效果是：①、有效电流增大、电流密度增大、处理效率提高；②、同等条件下、可减小电源的输出电压，减小处理成本；③、消除了反应中的短路电流，温度下降，损耗较低；④、消除了粒子电极的板结，针对具有一定盐含量的废水也有优异的处理效率；⑤、在同等条件下，搅拌可代替曝气部分功能，因此可减小曝气量，曝气只需为反应提供一定氧气和混匀水质即可。附图说明图1为本专利技术的主视示意图；图2为本专利技术的左视示意图；图3为本专利技术的俯视示意图；图4为本专利技术中可调频搅拌系统的结构示意图；图5为本专利技术中布水系统和曝气系统俯视示意图；其中，1为反应槽体，101为上隔室，102为下隔室，2为绝缘隔板，3为出水管，4为主电极板，401为阳极极板，402为阴极极板，5为粒子电极，6为可调频搅拌系统，601为可调频搅拌器，602为螺旋状搅拌转子，7为固定架，8为滑动槽，9为进水管，10为曝气管，11为布水系统，111为水管，112为通孔，12为曝气系统，121为叉形管，122为孔洞。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术提供的一种转子搅拌型三维电化学反应装置进行进一步详细说明，应当理解，此处描绘的具体实施仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本实施例提供了一种转子搅拌型三维电化学反应装置，如附图1和附图2所示，包括反应槽体1，所述反应槽体1为上端开口的腔体结构，所述反应槽体1内部沿水平方向设置有绝缘隔板2，所述绝缘隔板2上开设有孔洞，所述绝缘隔板2将反应槽体内部分隔为上隔室101和下隔室102，上隔室101为反应区，下隔室102为进水管和布水系统、曝气管和曝气系统的安放区域。具体的，所述上隔室101槽壁上设置有出水管3，上隔室101两相对槽壁上设置有主电极板4，所述主电极板包括阳极极板401和阴极极板402，主电极板4采用不锈钢、钛板和DSA等耐腐蚀材料，主电极板4之间设置有粒子电极5，该粒子电极5为三维电化学反应专用粒子电极，不同于传统的活性炭粒子电极，专用粒子电极5成分包括铁、碳、钛、锰、镍等多种元素，所述粒子电极5的直径大于绝缘隔板2上孔洞的孔径，充分保证粒子电极5只停留在上隔室101的反应区中。上隔室101内部沿竖直方向设置有可调频搅拌系统6；所述可调频搅拌系统6包括可调频搅拌器601和与所述可调频搅拌器601相配合的螺旋状搅拌转子602，所述螺旋状搅拌转子602沿竖直方向设置于上隔室101内部，螺旋状搅拌转子602材质为耐高温绝缘材料。反应槽体1上端设置有固定架7，所述固定架7的两端分别与反应槽体1两相对的槽壁通过螺钉固定，所述固定架7上开设有供可调频搅拌器滑动的滑动槽8，可调频搅拌器601安装于固定架7的滑动槽8中，可在滑动槽8中自由滑动，使螺旋状搅拌转子602在工作时只与粒子电极5相接触，不与反应槽体1、主电极板4和绝缘隔板2相接触，本实施例中，螺旋状搅拌转子602设置于上隔室101的中心位置。所述下隔室102槽壁上设置有进水管9和曝气管10。下隔室102内部设置有布水系统11和曝气系统12，所述布水系统11包括与进水管9连通的水管111，所述水管111管壁上均匀开设有通孔112；所述曝气系统12包括与曝气管10连通的叉形管121，所述叉形管121的管壁上均匀开设有孔洞122。所述布水系统11和曝气系统12设置于不同水平面，本实施例中，布水系统11所在水平面位于曝气系统12所在水平面上方。所述转子搅拌型三维电化学反应装置工作原理如下：装置运行前，在反应槽体1的上隔室101中填充粒子电极5，主电极板4的阴、阳极分别与外接电源的负极、正极相连。所处理的废水通过进水管9进入下隔室102的布水系统11，同时外接风机所输送的空气通过曝气管10进入曝气系统12，气、水混合物逐渐向上隔室101流动。在上隔室101中，三维电化学反应开始发生，废水中的污染物被直接氧化或者间接氧化。在整个反应区内共有三种电流，即旁路电流、短路电流和有效电流。其中，只有有效电流能为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种转子搅拌型三维电化学反应装置，其特征在于：包括反应槽体(1)，所述反应槽体(1)内部沿水平方向设置有绝缘隔板(2)，所述绝缘隔板(2)将反应槽体(1)内部分隔为上隔室(101)和下隔室(102)；所述上隔室(101)槽壁上设置有出水管(3)，上隔室(101)两相对槽壁上设置有主电极板(4)，主电极板(4)之间设置有粒子电极(5)，上隔室(101)内部沿竖直方向设置有可调频搅拌系统(6)；所述下隔室(102)槽壁上设置有进水管(9)和曝气管(10)。
【技术特征摘要】
1.一种转子搅拌型三维电化学反应装置，其特征在于：包括反应槽体(1)，所述反应槽体(1)内部沿水平方向设置有绝缘隔板(2)，所述绝缘隔板(2)将反应槽体(1)内部分隔为上隔室(101)和下隔室(102)；所述上隔室(101)槽壁上设置有出水管(3)，上隔室(101)两相对槽壁上设置有主电极板(4)，主电极板(4)之间设置有粒子电极(5)，上隔室(101)内部沿竖直方向设置有可调频搅拌系统(6)；所述下隔室(102)槽壁上设置有进水管(9)和曝气管(10)。2.如权利要求1所述的转子搅拌型三维电化学反应装置，其特征在于：所述可调频搅拌系统(6)包括可调频搅拌器(601)和与所述可调频搅拌器(601)相配合的螺旋状搅拌转子(602)，所述螺旋状搅拌转子(602)沿竖直方向设置于上隔室(101)内部。3.如权利要求2所述的转子搅拌型三维电化学反应装置，其特征在于：所述反应槽体(1)为上端开口的腔体结构，反应槽体(1)上端设置有固定架(7)，所述固定架(7)的两端分别与反应槽体(1)两相对的槽壁固定，所述固定架(7)上开设有供可调频搅拌器(601)滑动的滑...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴捷，刘松，胡耀笛，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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