多功能电催化反应器及多功能水处理系统技术方案

本发明专利技术涉及多功能电催化反应器及设有这种多功能电催化反应器的多功能水处理系统。电催化反应器的电极为管状电极，各电极相互平行，相间分布。水处理系统设有设有电催化反应器，还设有后序的紫外照射处理装置、固液分离装置和脱水装置。本发明专利技术提高了电极的抗弯能力，增强了污染物去除效果，可用于相关污水/废水处理。水处理。水处理。

【技术实现步骤摘要】
多功能电催化反应器及多功能水处理系统


[0001]本专利技术涉及电催化反应器及具有该电催化反应器的多功能水处理系统，可用于相关污水/废水处理，属于水污染治理


技术介绍

[0002]现有用于污水处理的电极采用平行相间分布的板状电极，在电极通电的情形下，电极板之间产生均匀电场，在电场作用下，依据各自相应的条件，分别产生或辅助产生电催化氧化、电絮凝、电渗透和电泳等物理化学反应，以去除水中相应的污染物或者为相应污染物的去除提供有利条件。例如，中国专利文献CN209442707U公开了一种高级氧化反应器电催化极堆，包括极板安装组件、极板定位组件和极柱，所述极柱设有两个，且两个所述极柱的电极相反，所述极板安装组件包括极板部件，每个所述极板部件均包括呈水平设置的上极板和下极板，所述上极板设置在下极板的上方，所述上极板和下极板呈对称设置且两者结构相同，所述上极板和下极板均包括左极柱孔和右极柱孔，通过极柱使上极板和下极板上分别有两个电极相反的电极，使废水中污染物质的电荷将逐渐被降低、中和直至消失，并且通过设置若干个极板部件，提高了净化效率。中国专利文献CN211035347U公开了一种电泳增强电催化氧化深度处理装置，包括阴极箱体、阳极板、分层隔板、顶层封端板、底层封端板、垂直分流器、垂直排水器和水平分流器，分层隔板在阴极箱体内部竖向排列设置有多个，多个分层隔板将阴极箱体内部分隔出多个相互独立的电催化氧化层，阳极板设置于阴极箱的前后侧板之间，阳极板一侧的顶层封端板和各个分层隔板上均依次插接有一垂直分流器，每个分层隔板的顶部均排列设置有多个首尾依次相连的水平分流器，利用电催化氧化技术的固有电极产生电泳效应，将有机废水中极性污染物定向分流，形成淡水流和浓水流，分别进行电催化氧化。这些现有技术各有特色，分别在各自的场合下解决了相应的技术问题，然而，依然存在一些共性的缺陷：一是板状结构抗弯能力较弱，且为满足所处理的水的水力停留时间，需要具有足够的面积和纵向（水流方向）长度，因此需要较大的板材厚度，增加了材料消耗量及设备重量，进而增大了制造成本及安装和储运成本；二是电场各处的场强相同，无论在何种工作条件下，受限于单一的电场强度，所能够形成的工作机理和所具有的技术效果是有限的，难以同时形成需要不同电场强度的工作机理和工作过程，不利于通过多种工作机理来改善处理效果。
[0003]另外，已有理论和实验表明，电催化反应器运行成本高的一个主要原因是电极在反应过程中出现钝化极化，污染物糊住电极与水体接触的表面（俗称糊管），致使水体无法有效地接触到电极，电极管正负极之间无法有效地感应到对方，进而使电极释放金属离子的效果变差，电荷释放量减小，由此导致电分解电催化氧化能力变弱，水体污染物处理效果降低；另一重要原因是电荷传导过程中的阻值。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提高电极的抗弯能力，增强污染物去除效果。
[0005]本专利技术的技术方案是：多功能电催化反应器，设有若干电极，所述电极为管状电极，各电极相互平行，相间分布（相邻电极之间有间距）。
[0006]进一步地，反应器的进口和出口分别设置在轴向（反应器的轴向，或者说反应器壳体的轴向）两端或近两端部位。
[0007]可选地，反应器的壳体呈圆柱形，为圆形壳体，各电极分别位于与壳体同轴的多个圆周（或者说，圆柱面）上。
[0008]可选地，轴心位置（壳体的轴线位置）设有电极或者不设有电极。
[0009]优选地，位于同一圆周上的各电极之间的间距（或以壳体轴线为基准的角距离）相同。
[0010]可选地，反应器的壳体为圆形壳体（主体部分的横截面为圆形的壳体）或矩形壳体（主体部分的横截面为矩形的壳体），电极采用纵横对齐的方式分布，在任意纵向（所称纵横对齐中的纵向）上的相邻电极所连接的电源极性相反，或者说任一行上的相邻电极所连接的电源极性相反，在任意横向（所称纵横对齐中的横向）上的相邻电极所连接的电源极性相反，或者说任一列上的相邻电极所连接的电源极性相反。
[0011]多功能水处理系统，设有电催化反应器，所述电催化反应器为本专利技术公开的任一种多功能电催化反应器。
[0012]进一步地，还设有紫外照射处理装置或石墨电极电催化反应器，所述电催化反应器的出水接入紫外照射处理装置或石墨电极电催化反应器，或者说，反应器的出口（出口管路）通过管道连接紫外照射处理装置/或石墨电极电催化反应器的进口。
[0013]进一步地，还设有固液分离装置，所述固液分离装置为气浮分离装置和/或沉淀分离装置，也就是，所述固液分离装置为气浮分离装置，或者，所述固液分离装置为沉淀分离装置，或者，所述固液分离装置为气浮分离装置和沉淀分离装置，在所述电催化反应器的出水接入紫外照射处理装置的情形下，紫外照射处理装置的出水接入固液分离装置，或者说，紫外照射处理装置的出口通过管道连接固液分离装置的进口，当所述固液分离装置为气浮分离装置和沉淀分离装置时，紫外照射处理装置的出口分为两路，一路接入气浮分离装置的进口，一路接入沉淀分离装置的进口；在所述电催化反应器的出水接入石墨电极电催化反应器的情形下，石墨电极电催化反应器的出水接入固液分离装置，当所述固液分离装置为气浮分离装置和沉淀分离装置时，石墨电极电催化反应器的出口分为两路，一路接入气浮分离装置的进口，一路接入沉淀分离装置的进口。
[0014]进一步地，还设有脱水装置，所述脱水装置可以采用叠螺机或其他任意适宜的污泥脱水装置，例如，压滤机，固液分离装置的固相出口（污泥出口）接入脱水装置，脱水装置的液相出口（水出口）接入集水池。
[0015]作为实践中的一种较佳实施方式，这种多功能水处理系统可以包括：进水池，用于接收/容纳待处理的污水，设有用于连接外部污水输送管的进口；过滤装置，用于对污水进行过滤，进水池的出水管路接入过滤装置；电催化反应器，采用本专利技术公开的任一种多功能电催化反应器，用于对污水进行电催化处理，过滤装置的出水管路接入电催化装置；紫外照射反应池或石墨电极电催化反应器（或称石墨加强吸附反应器），其中，紫外照射反应池用于对污水进行紫外照射处理，设有对进水进行紫外光照射的紫外灯，紫外
灯的照射区域包括紫外照射反应池的进水区（进水口附近的区域），电催化反应器的出水管路接入紫外照射反应池；石墨电极电催化反应器利用石墨电催化产生的碳进行综合性吸收，极大补充增强金属电催化的吸附范围，实现水中污染物更全面的去除，电催化反应器的出水管路接入石墨电极电催化反应器；固液分离装置，用于对污水进行固液分离，为气浮装置，紫外照射反应池的出水管路（当前序为紫外照射反应池时）或石墨电极电催化反应器的出水管路接入气浮装置（当前序为石墨电极电催化反应器时）；或者，为沉淀装置，紫外照射反应池的出水管路或石墨电极电催化反应器的出水管路接入沉淀装置；或者，为气浮装置和沉淀装置，紫外照射反应池的出水管路分为两路，分别接入气浮装置和沉淀装置，或石墨电极电催化反应器的出水管路分为两路，分别接入气浮装置和沉淀装置；脱水装置，用于对污泥进行脱水处理，设有或者不设有前置的污本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多功能电催化反应器，设有若干电极，其特征在于所述电极为管状电极，各电极相互平行，相间分布。2.如权利要求1所述的多功能电催化反应器，其特征在于反应器的进口和出口分别设置在轴向两端或近两端部位。3.如权利要求1或2所述的多功能电催化反应器，其特征在于反应器的壳体为圆形壳体，各电极分别位于与壳体同轴的多个圆周上。4.如权利要求3所述的多功能电催化反应器，其特征在于轴心位置设有电极或者不设有电极。5.如权利要求3所述的多功能电催化反应器，其特征在于位于同一圆周上的各电极之间的间距相同。6.如权利要求1或2所述的多功能电催化反应器，其特征在于反应器的壳体为圆形壳体或矩形壳体，电极采用纵横对齐的方式分布，任一行上的相邻电极所连接的电源极性相反，任一列上的相邻电极所连接的电源极性相反。7.多功能水处理系统，设有电催化反应器，其特征在于所述电催化反应器为权利要求1
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7中任一项所述的多功能电催化反应器。8.如权利要求7所述的多功能水处理系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建国，贾君，刘存辉，张志豪，闫先歌，张乐一，高晓光，吕全举，姚国帅，刘霞，杨林，姜旭，
申请(专利权)人：北京金河生态科技有限公司，
类型：发明
国别省市：