【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种电催化反应器，尤其涉及一种应用于厌氧生物处理技术的电催化系统、电极组件及应用。
技术介绍
1、生物电化学系统(bess)，如微生物燃料电池(mfcs)、微生物电催化系统(mecs)是新近发展起来的将生物和电化学结合起来的极具创新性的一种方法。这种系统利用生物电化学活性微生物将电子从还原性电子供体传递到电极，然后电子通过闭合电路传递到阴极用于还原阴极电子受体。基于这一原理，bess已经有了一系列有价值的应用。在阳极，bess可以去除水中各种有机物，包括乙酸盐、葡萄糖、纤维素、植物根系沉积物，以及硫化物等；在阴极，bess可用于生产氢气、还原硝酸盐和亚硝酸盐、脱卤、脱色、以及还原硝基苯等。bess可将硝基苯在阴极有效的还原为易于生物降解的苯胺，从而提高污水的可生化性，达到对硝基苯废水预处理的目的。与单纯的生物法、物化发及电化学等方法相比，生物电化学系统具备以上各方法的优点，同时又有效的解决了以上各方法的某些弊端，因此是一种极具前景、潜力和开发价值的污水处理方法。但是由于目前的生物电化学系统电极的一般采用金属或石墨板等材料制成，电极材质容易被腐蚀、电极富集微生物能力弱，工程化应用投资成本高且对于难降解有机物断链开环能力较弱等等原因，导致并没有大规模的工程化应用。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种应用于厌氧生物处理技术的电催化系统、电极组件及应用，以解决相关技术存在的问题，技术方案如下：
2、第一方面，本申请实施例提供了一种电极组件，包括电极框架、多个阴极电
3、在一种实施方式中，相邻阴极电极板与阳极电极板之间的间距为5-30cm，同一阴极电极板或同一阳极电极板上相邻电催化填料之间的间距为6-20cm。
4、在一种实施方式中，电极框架采用聚丙烯或不锈钢材料制成。
5、第二方面，本申请实施例提供了一种电催化系统，包括反应器池体、电源系统及如上述任一项所述的电极组件，反应器池体内具有进水区、出水区及电极区，电极组件置于电极区，电源系统与电极组件相连，电源系统为电极组件提供稳定的低压电源，电源系统位于反应器池体外部。
6、在一种实施方式中，电源系统包括稳压电源及接线盒，接线盒的一端端子或空气开关通过铜导线与稳压电源相连接，接线盒的另一端端子或空气开关通过碳纤维导线与电催化填料连接。
7、在一种实施方式中，阴极电极板与阳极电极板之间的电压范围为0.2-2.5v，电流范围为0.001-0.02a。
8、在一种实施方式中，还包括曝气系统，曝气系统包括鼓风机、进气主管、多个进气支管及多组微孔曝气管，鼓风机位于反应器池体外部，鼓风机的出风口与进气主管的进气口相连，多个进气支管分别与进气主管相连，进气支管上设置有进气球阀，多组微孔曝气管与多个进气支管的出气口相连，多组微孔曝气管位于反应器池体内侧底部。
9、在一种实施方式中，进水区及出水区分别设置有orp仪表、do仪表及ph仪表。
10、第三方面，本申请实施例提供了一种厌氧生物处理系统，包括升流式厌氧反应器或水解酸化反应器，以及如上述任一项所述的电催化系统，电催化系统的进水区与升流式厌氧反应器或水解酸化反应器的回流区相连通，电催化系统的出水区与升流式厌氧反应器或水解酸化反应器内的布水系统相连。
11、第四方面，本申请实施例提供了一种厌氧生物处理系统，包括完全混合式式厌氧反应器及如上述任一项所述的电催化系统，电催化系统位于完全混合式厌氧反应器的进水端。
12、上述技术方案中的优点或有益效果至少包括：
13、电极组件采用改性碳纤维丝与尼龙线骨架编制而成，相较于金属及石墨板等材料组成的电极，采用改性碳纤维丝编制的电催化填料能够保证填料的强度，不易崩断，碳材料用料大大减少，降低了成本，耐腐蚀性好。由于采用尼龙线骨架支撑及碳纤维材料出色的比表面积，能够附着更多的微生物，能够保障电子快速传递，保证电催化反应的高效运行。改性碳纤维丝拥有出色的比表面积，能够传递更多的电子，促进微生物反应的电子转移，加速有机物的分解、开环与降解，能够有效的提升生物处理技术对于cod等指标的去除效率。
14、上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
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1.电极组件，其特征在于，包括电极框架、多个阴极电极板及多个阳极电极板，阴极电极板及阳极电极板间隔固定于电极框架上，沿着阴极电极板及阳极电极板的高度方向间隔设置有多个电催化填料，电催化填料由多个“8”字型编织品绕中心绳编制而成，“8”字型编织品由改性碳纤维丝与尼龙线骨架编制而成。
2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，相邻阴极电极板与阳极电极板之间的间距为5-30cm，同一阴极电极板或同一阳极电极板上相邻电催化填料之间的间距为6-20cm。
3.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，电极框架采用聚丙烯或不锈钢材料制成。
4.电催化系统，其特征在于，包括反应器池体、电源系统及如权利要求1至3任一项所述的电极组件，反应器池体内具有进水区、出水区及电极区，电极组件置于电极区，电源系统与电极组件相连，电源系统为电极组件提供稳定的低压电源，电源系统位于反应器池体外部。
5.根据权利要求4所述的电催化系统，其特征在于，电源系统包括稳压电源及接线盒，接线盒的一端端子或空气开关通过铜导线与稳压电源相连接，接线盒的另一端端子或空气开关通过
6.根据权利要求5所述的电催化系统，其特征在于，阴极电极板与阳极电极板之间的电压范围为0.2-2.5V，电流范围为0.001-0.02A。
7.根据权利要求4所述的电催化系统，其特征在于，还包括曝气系统，曝气系统包括鼓风机、进气主管、多个进气支管及多组微孔曝气管，鼓风机位于反应器池体外部，鼓风机的出风口与进气主管的进气口相连，多个进气支管分别与进气主管相连，进气支管上设置有进气球阀，多组微孔曝气管与多个进气支管的出气口相连，多组微孔曝气管位于反应器池体内侧底部。
8.根据权利要求4所述的电催化系统，其特征在于，进水区及出水区分别设置有ORP仪表、DO仪表及PH仪表。
9.厌氧生物处理系统，其特征在于，包括升流式厌氧反应器或水解酸化反应器，以及如权利要求4至8任一项所述的电催化系统，电催化系统的进水区与升流式厌氧反应器或水解酸化反应器的回流区相连通，电催化系统的出水区与升流式厌氧反应器或水解酸化反应器内的布水系统相连。
10.厌氧生物处理系统，其特征在于，包括完全混合式厌氧反应器及如权利要求4至8任一项所述的电催化系统，电催化系统位于完全混合式厌氧反应器的进水端。
...【技术特征摘要】
1.电极组件，其特征在于，包括电极框架、多个阴极电极板及多个阳极电极板，阴极电极板及阳极电极板间隔固定于电极框架上，沿着阴极电极板及阳极电极板的高度方向间隔设置有多个电催化填料，电催化填料由多个“8”字型编织品绕中心绳编制而成，“8”字型编织品由改性碳纤维丝与尼龙线骨架编制而成。
2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，相邻阴极电极板与阳极电极板之间的间距为5-30cm，同一阴极电极板或同一阳极电极板上相邻电催化填料之间的间距为6-20cm。
3.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，电极框架采用聚丙烯或不锈钢材料制成。
4.电催化系统，其特征在于，包括反应器池体、电源系统及如权利要求1至3任一项所述的电极组件，反应器池体内具有进水区、出水区及电极区，电极组件置于电极区，电源系统与电极组件相连，电源系统为电极组件提供稳定的低压电源，电源系统位于反应器池体外部。
5.根据权利要求4所述的电催化系统，其特征在于，电源系统包括稳压电源及接线盒，接线盒的一端端子或空气开关通过铜导线与稳压电源相连接，接线盒的另一端端子或空气开关通过碳纤维导线与电催化填料连接。
...【专利技术属性】
技术研发人员：谢海松，夏天卓，唐尧，田俊，
申请(专利权)人：广州一博环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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