一種廢水處理用三維電化學反應器的制作方法

本實用新型屬于環保廢水處理領域，涉及一種廢水處理用三維電化學反應器。

背景技術：

電化學反應是一種在固液界面上發生的異相電子轉移反應，所以固液界面面積、電極電勢和電極表面反應物種的形態及濃度是決定反應速度(電流) 的基本因素。電極的三維性質一方面大大增加了電極反應面積，因而增大體反應速度；另一方面由于內部電阻的存在，電極電勢和電流在整個三維電極體上呈不均勻分布，且與電解液流體狀態有較復雜的關系，因而整個反應器的分析與設計，較一般的反應器設計相比，有其獨有的特點。

目前電化學反應器廣泛應用于有機廢水、含氰廢水和重金屬廢水等的處理，具有結構簡單，處理效率高等優勢。配合超聲波、微波強化等措施，還可進一步加速反應，提高處理效率，減少反應器規模和投資。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種廢水處理用三維電化學反應器，解決現有電化學裝置產品工程應用中過流速率調節范圍小，適用范圍窄和不易模塊化組裝的不足。

針對以上目的，本實用新型采用的技術方案是，一種廢水處理用三維電化學反應器，其特征在于，其外形為封閉耐壓柱狀，采用塑料、玻璃鋼等絕緣材質制作，主要包括陽極柱（1）、上端蓋及法蘭接口（21）、上部填料擋板及布水板（31）、超聲波發生器（4）、與陽極呈同心圓狀的陰極板（5）、反應器柱狀外殼（6）、電極間顆粒填料（7）、下承托及布水板（32）、下端蓋及法蘭接口（22）。所述的上端蓋上端蓋及法蘭接口（21）、下端蓋及法蘭接口（22）通過螺紋與反應器柱狀外殼（6）連接構成反應器，廢水、藥劑、空氣可以通過上下端蓋的法蘭接口進入反應器發生反應；陽極柱（1）上端通過螺紋穿過上端蓋與電源正極連接，并貫穿上部填料擋板及布水板（31），支撐于下承托及布水板（32）上，陽極位于反應器柱體中央，為鈦包銅結構，反應器內與上端蓋接觸密封以下均為鈦外層，內部銅棒與反應器外電源正極連接，所述鈦外層根據工藝需要涂層不同的金屬氧化物；與陽極呈同心圓狀的陰極板（5）為鈦板，通過螺桿與反應器殼體外電源負極連接；陽極柱（1）、陰極板（5）中間過流區域內裝有電極間顆粒填料（7），電極間顆粒填料（7）依據處理廢水成份的差異選擇性填充活性炭、改性活性炭、其他金屬、非金屬顆粒狀填料以達到吸附、氧化還原治理廢水的目的；電化學反應器內安裝有超聲波發生器（4），超聲波發生器（4）產生空化效應，起到反應器運行及再生過程中強化廢水處理及填料再生效率的目的，并根據反應器的直徑大小可選擇增加超聲波發生器的數量。

進一步的，陽極柱（1）、陰極板（5）分別與直流電源的正、負極連接，在需要時開啟電源產生電化學反應。

進一步的，上端蓋及法蘭接口（21）、下端蓋及法蘭接口（22）可與待處理廢水、需要添加的藥劑以及壓縮空氣等管道連接，作為過流通道；上下部端蓋通過螺紋或法蘭方式與反應器柱狀外殼（6）連接，形成的反應器耐壓4kg/cm²。

進一步的，上部填料擋板及布水板（31）、下承托及布水板（32）為絕緣體，滿足電極間顆粒填料（7）的支撐和阻擋作用，同時滿足固定陽極的作用。

進一步的，陽極柱（1）、陰極板（5）中間過流區域內有填充料，根據廢水處理需要填充吸附用活性炭、改性三維電極填料等顆粒狀填料的一種或多種組合填料。

進一步的，電化學反應器內安裝有超聲波發生器（4）位于填料層上部，可用于強化廢水處理、填料再生效率。

本實用新型實現了三維電化學反應器的模塊化，有利于設備安裝、系統擴展和運行管理。

附圖說明

圖1是本實用新型結構剖示圖。

圖2是圖1的局部放大圖。

在圖中，陽極柱（1）、上端蓋及法蘭接口（21）、下端蓋及法蘭接口（22）、上部填料擋板及布水板（31）、承托及布水板（32）、超聲波發生器（4）、與陽極呈同心圓狀的陰極板（5）、反應器柱狀外殼（6）、電極間顆粒填料（7）。

具體實施方式

一種廢水處理用三維電化學反應器，為塑料、玻璃鋼材質，主要包括陽極柱（1）、上端蓋及法蘭接口（21）、上部填料擋板及布水板（31）、超聲波發生器（4）、與陽極呈同心圓狀的陰極板（5）、反應器柱狀外殼（6）、電極間顆粒填料（7）、下承托及布水板（32）、下端蓋及法蘭接口（22）。上端蓋及法蘭接口（21）、下端蓋及法蘭接口（22）通過螺紋與反應器柱狀外殼（6）連接構成反應器，廢水、藥劑、空氣可以通過上下端蓋的法蘭接口進入反應器發生反應；陽極柱（1）上端通過螺紋穿過上端蓋與電源正極連接，并貫穿上部填料擋板及布水板（31），支撐于下承托及布水板（32）上，陽極柱（1）位于反應器柱體中央，為鈦包銅結構，反應器內與上端蓋接觸密封以下均為鈦外層，內部銅棒與反應器外電源正極連接，所述鈦外層根據工藝需要涂層不同的金屬氧化物，在提高陽極耐用性的同時降低了陽極電阻；與陽極呈同心圓狀的陰極板（5）為鈦板，通過螺桿與反應器殼體外直流電源負極連接；電極間顆粒填料（7）依據處理廢水成份的差異選擇性填充活性炭、改性活性炭、其他金屬、非金屬顆粒狀填料以達到吸附、氧化還原治理廢水的目的；電化學反應器內安裝有超聲波發生器（4）位于填料層上部，超聲波發生器（4）產生空化效應，起到反應器運行及再生過程中強化廢水處理及填料再生效率的目的，并根據反應器的直徑大小可選擇增加超聲波發生器的數量。