一种高效处理的电催化氧化污水处理设备的制作方法

本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种高效处理的电催化氧化污水处理设备。

背景技术：

1、随着工业化进程的不断推进，焦化、印染、制药、化工等行业产生了大量高浓度、难降解的有机废水。此类废水具有成分复杂、毒性强、可生化性差等特点，常规的生物处理方法难以实现有效降解，已成为水污染治理领域的重点和难点。

2、电催化氧化技术是一种基于电化学高级氧化原理的废水处理方法，通过在电极表面产生羟基自由基等强氧化性活性物种，无选择性地攻击并矿化有机污染物，具有处理效率高、操作简便、无二次污染等优点，近年来受到了广泛关注。为进一步提升处理效率，三维电催化氧化技术应运而生，其核心思想是在传统的二维主电极板之间填充粒子电极（如活性炭颗粒），使粒子电极在电场作用下极化为无数个微小的“第三极”，从而大幅增加电极的有效反应面积，提高传质效率和电流效率。

3、在现有的三维电催化氧化设备中，已有部分技术尝试采用钛基材料作为电极基体，并在阳极网框或钛篮内填充活性炭颗粒。然而，现有技术仍存在以下不足：电极结构设计较为固定，缺乏灵活调节能力，常规设备中阳极与阴极之间的间距一旦确定便无法改变，而废水的水质、电导率等参数往往随来水波动变化。固定极板间距意味着设备无法根据不同水质状况动态调整电场强度和欧姆电阻，导致处理效果不稳定、能耗偏高。已有研究表明，极板间距的优化对降低废水欧姆电阻、提升电流效率具有显著影响。

4、因此，亟需开发一种电极结构可调、催化活性高、能耗低且适应性强的高效处理的电催化氧化污水处理设备。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种电极结构可调、催化活性高、能耗低且适应性强的高效处理的电催化氧化污水处理设备。

2、技术方案是：一种高效处理的电催化氧化污水处理设备，包括有放置架、罐体，所述放置架上固接有多个罐体，相邻所述罐体之间通过连接管连接并连通，所述罐体内设置有电极调节机构，所述电极调节机构包括相互套合的下网框和上网框，构成可纵向伸缩的阳极网框组件，通过滑动改变所述阳极网框组件的整体高度和内部容积，所述罐体底部均设置有第二出液接头，所述第二出液接头端部共同连接有排液管，所述第二出液接头上均设置有阀门。

3、进一步，所述罐体由钛材料制成，作为阴极并与直流电源的负极电连接，所述罐体下部设置有进液接头，所述罐体顶部设置有第一出液接头，相邻所述罐体上的进液接头与第一出液接头通过连接管连接并连通，最后一个所述罐体的第一出液接头上连接有流量计。

4、进一步，所述电极调节机构包括同心转动设置在罐体内下部的下网框，所述下网框上部同心转动并滑动设置有上网框，所述上网框顶部对称设置有升降杆，所述升降杆向上穿出罐体上壁共同连接有连接环，所述放置架上设置有导向杆，所述连接环与其相邻的导向杆滑动连接，所述罐体顶部固接有升降气缸，所述升降气缸活动端与其相邻的连接环固接。

5、进一步，所述上网框和下网框由导电材料制成，作为阳极并与直流电源的正极电连接，催化涂层负载于所述上网框和下网框的表面，用于电催化产生氧化性活性物种，所述上网框与下网框套合形成的内部空间中填充有活性炭颗粒。

6、进一步，所述催化涂层的材料为钛基氧化物涂层，包括氧化铅、氧化钌、氧化铱、氧化钽、氧化锡、氧化锑中的一种或多种。

7、进一步，所述罐体内下部设置有清理结构，所述清理结构包括同心转动设置在罐体内下部的旋转叶片，所述旋转叶片与进液接头处于同一高度，所述旋转叶片顶部中心与下网框底部中心通过轴连接，所述下网框周向沿其轴向设置有一圈刮板，所述刮板外端与罐体内壁贴合。

8、进一步，所述清理结构还包括同心设置在罐体内下部的圆环，所述圆环处于下网框与旋转叶片之间，所述圆环内侧沿其径向转动设置有多个辊刷，所述辊刷内端与旋转叶片顶端固接。

9、进一步，所述下网框和上网框之间设置有搅动结构，所述搅动结构包括固接在上网框内顶部中心的伸缩杆，所述伸缩杆底端与下网框内底部中心转动连接，所述伸缩杆的伸缩端与固定端通过键条导向，所述伸缩杆的活动端周向设置有一圈下搅拌叶片，所述伸缩杆固定端周向设置有一圈上搅拌叶片。

10、进一步，所述下搅拌叶片与上搅拌叶片在竖直方向错开设置，所述上搅拌叶片为l形，所述上搅拌叶片只有上部与伸缩杆固定端上部固接。

11、本发明具有以下优点：本发明通过多级串联的钛制罐体构成阴极系统，其内部阳极采用套合式网框配合升降气缸组成电极调节机构，该机构能够根据待处理废水的水质及电导率变化，实时调整阳极网框的内部容积与极板间距，有效降低欧姆电阻和运行能耗，配合网框内填充的活性炭颗粒形成三维粒子电极，大幅增加有效反应面积，产生强氧化性活性物种，实现对高浓度难降解有机废水的高效、无选择性矿化，且无二次污染；

12、清理结构巧妙利用了进水的流体动能，废水从进液接头冲入时直接驱动同高度的旋转叶片旋转，无需外接额外动力源，节能环保，旋转叶片带动刮板沿罐体内壁做周向运动，自动刮除长期运行附着的水垢与杂质，同时联动底部的辊刷在圆环内滚动，对底部物料进行辅助清理，有效防止了罐壁结垢和下网框底部堵塞问题，显著延长了设备连续稳定运行的周期；

13、通过伸缩杆配合上下两层错位布置的搅拌叶片，与下网框的转动及上网框的升降联动，形成复杂的翻腾流场，有效防止活性炭颗粒在床层内板结，始终保持良好的流化状态，极大促进了废水与粒子电极的传质效率。

1.一种高效处理的电催化氧化污水处理设备，包括有放置架（1）、罐体（2），所述放置架（1）上固接有多个罐体（2），相邻所述罐体（2）之间通过连接管（25）连接并连通，其特征在于，所述罐体（2）内设置有电极调节机构（3），所述电极调节机构（3）包括相互套合的下网框（31）和上网框（33），构成可纵向伸缩的阳极网框组件，通过滑动改变所述阳极网框组件的整体高度和内部容积，所述罐体（2）底部均设置有第二出液接头（24），所述第二出液接头（24）端部共同连接有排液管（4），所述第二出液接头（24）上均设置有阀门（41）。

2.根据权利要求1所述的一种高效处理的电催化氧化污水处理设备，其特征在于，所述罐体（2）由钛材料制成，作为阴极并与直流电源的负极电连接，所述罐体（2）下部设置有进液接头（21），所述罐体（2）顶部设置有第一出液接头（22），相邻所述罐体（2）上的进液接头（21）与第一出液接头（22）通过连接管（25）连接并连通，最后一个所述罐体（2）的第一出液接头（22）上连接有流量计（23）。

3.根据权利要求1所述的一种高效处理的电催化氧化污水处理设备，其特征在于，所述电极调节机构（3）包括同心转动设置在罐体（2）内下部的下网框（31），所述下网框（31）上部同心转动并滑动设置有上网框（33），所述上网框（33）顶部对称设置有升降杆（32），所述升降杆（32）向上穿出罐体（2）上壁共同连接有连接环（34），所述放置架（1）上设置有导向杆（35），所述连接环（34）与其相邻的导向杆（35）滑动连接，所述罐体（2）顶部固接有升降气缸（36），所述升降气缸（36）活动端与其相邻的连接环（34）固接。

4.根据权利要求3所述的一种高效处理的电催化氧化污水处理设备，其特征在于，所述上网框（33）和下网框（31）由导电材料制成，作为阳极并与直流电源的正极电连接，催化涂层负载于所述上网框（33）和下网框（31）的表面，用于电催化产生氧化性活性物种，所述上网框（33）与下网框（31）套合形成的内部空间中填充有活性炭颗粒。

5.根据权利要求4所述的一种高效处理的电催化氧化污水处理设备，其特征在于，所述催化涂层的材料为钛基氧化物涂层，包括氧化铅、氧化钌、氧化铱、氧化钽、氧化锡、氧化锑中的一种或多种。

6.根据权利要求3所述的一种高效处理的电催化氧化污水处理设备，其特征在于，所述罐体（2）内下部设置有清理结构（5），所述清理结构（5）包括同心转动设置在罐体（2）内下部的旋转叶片（51），所述旋转叶片（51）与进液接头（21）处于同一高度，所述旋转叶片（51）顶部中心与下网框（31）底部中心通过轴连接，所述下网框（31）周向沿其轴向设置有一圈刮板（52），所述刮板（52）外端与罐体（2）内壁贴合。

7.根据权利要求6所述的一种高效处理的电催化氧化污水处理设备，其特征在于，所述清理结构（5）还包括同心设置在罐体（2）内下部的圆环（53），所述圆环（53）处于下网框（31）与旋转叶片（51）之间，所述圆环（53）内侧沿其径向转动设置有多个辊刷（54），所述辊刷（54）内端与旋转叶片（51）顶端固接。

8.根据权利要求3所述的一种高效处理的电催化氧化污水处理设备，其特征在于，所述下网框（31）和上网框（33）之间设置有搅动结构（6），所述搅动结构（6）包括固接在上网框（33）内顶部中心的伸缩杆（61），所述伸缩杆（61）底端与下网框（31）内底部中心转动连接，所述伸缩杆（61）的伸缩端与固定端通过键条（62）导向，所述伸缩杆（61）的活动端周向设置有一圈下搅拌叶片（63），所述伸缩杆（61）固定端周向设置有一圈上搅拌叶片（64）。

9.根据权利要求8所述的一种高效处理的电催化氧化污水处理设备，其特征在于，所述下搅拌叶片（63）与上搅拌叶片（64）在竖直方向错开设置，所述上搅拌叶片（64）为l形，所述上搅拌叶片（64）只有上部与伸缩杆（61）固定端上部固接。