一种多维电解耦合芬顿氧化反应装置的制作方法

本技术涉及水处理，尤其涉及一种多维电解耦合芬顿氧化反应装置。

背景技术：

1、在工业废水处理领域，特别是对于含有难生物降解有机物的废水，高级氧化技术是有效的处理手段。其中，芬顿法因其氧化能力强、反应条件温和而得到了广泛应用。

2、传统的芬顿反应依赖于向废水中投加亚铁盐作为催化剂，并持续补充过氧化氢作为氧化剂。然而，过氧化氢作为一种化学药剂，其采购、运输和存储成本较高，且存在一定的安全风险，这在一定程度上限制了芬顿法的应用规模和经济性。

3、此外，在芬顿反应过程中，作为催化剂的亚铁离子会被氧化成铁离子。铁离子在常规的ph条件下容易形成氢氧化铁沉淀，产生大量的含铁污泥。这种污泥不仅增加了后续处理的负担和成本，也意味着催化剂的流失，导致需要不断补充新的亚铁盐来维持反应效率，从而造成了资源的浪费和二次污染问题。

4、为了克服上述缺陷，电芬顿技术应运而生，通过在阴极通入空气使氧气电化学还原生成过氧化氢，实现了氧化剂的原位供给。然而，现有的一些电芬顿装置在结构设计上仍存在不足。氧气的供给效率和向阴极表面的传质效率直接决定了过氧化氢的生成速率，若曝气结构与阴极的位置关系设计不当，容易导致氧气利用率低，过氧化氢生成效率不稳定，进而影响整个芬顿氧化反应的持续性和高效性，难以实现理想的耦合效果。

5、因此，本实用新型提出一种多维电解耦合芬顿氧化反应装置，来解决现有技术的不足。

技术实现思路

1、为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种多维电解耦合芬顿氧化反应装置，旨在改善现有技术中，一种多维电解耦合芬顿氧化反应装置存在的氧气向阴极表面的传质效率低，导致过氧化氢原位生成效率不稳定，且催化剂难以循环再生，整体处理成本高、易产生二次污染的问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供一种多维电解耦合芬顿氧化反应装置，包括：反应器壳体、设置于所述反应器壳体内部的阳极板和阴极板；所述装置还包括定位卡板、微孔曝气管和溢流槽。

3、其中，所述定位卡板固定连接于所述反应器壳体的内壁，所述阳极板与所述阴极板通过所述定位卡板插接固定，以在所述反应器壳体内部呈平行间隔设置。

4、并且，所述微孔曝气管设置于所述反应器壳体的内侧底部，并位于所述阴极板的下方；所述溢流槽设置于所述反应器壳体的顶部内壁，所述溢流槽上连通有出水口。

5、优选的，所述一种多维电解耦合芬顿氧化反应装置还包括支撑板，所述支撑板设置于所述反应器壳体的内侧底部，所述阳极板和所述阴极板的下端搁置于所述支撑板上。

6、优选的，所述一种多维电解耦合芬顿氧化反应装置还包括布水管，所述布水管水平贯穿所述反应器壳体的下部侧壁，并延伸至其内部。

7、优选的，所述布水管的管壁上开设有多个布水孔。

8、优选的，所述一种多维电解耦合芬顿氧化反应装置还包括电线、联通件和连接线，所述阳极板通过所述联通件和所述电线与外部直流电源的正极电性连接，所述阴极板通过所述连接线与外部直流电源的负极电性连接。

9、优选的，所述定位卡板上开设有与所述阳极板和所述阴极板厚度相匹配的多个插槽。

10、优选的，所述溢流槽为环形结构，其一体设置于所述反应器壳体的顶部。

11、优选的，所述支撑板为格栅板结构，其上开设有供气体和液体通过的通孔。

12、本实用新型具有如下有益效果：

13、1、本实用新型中，通过设置微孔曝气管并将其置于阴极板下方，结合阴极板的电化学还原作用，解决了现有技术中芬顿反应需要从外部投加过氧化氢和亚铁盐，导致药剂成本高、存在安全隐患且易产生大量含铁污泥造成二次污染的问题，达到了原位生成过氧化氢并同步实现催化剂循环再生，从而降低运行成本、提升氧化结构安全性与处理效率的效果。

14、2、本实用新型，通过设置带有插槽的定位卡板，用于对阳极板和阴极板进行插接固定，解决了现有技术中电极板安装复杂、间距不均、容易位移导致电场分布不稳和处理效率低下的问题，达到了简化电极安装、确保电极间距精确均匀、增强电极组结构稳定性的效果，保证了高效稳定的电化学反应环境。

15、3、本实用新型，通过在反应器壳体底部设置布水管、顶部设置溢流槽，并结合底部的微孔曝气管进行曝气搅拌，解决了现有反应器中水力流场不均，易产生短流和死区，导致废水处理不彻底、停留时间不一致的问题，达到了在反应器内部形成均匀的推流模式和良好的混合效果，确保了污染物与电极表面及活性物质充分接触，从而提高整体降解效率和出水水质稳定性的效果。

1.一种多维电解耦合芬顿氧化反应装置，包括：

2.根据权利要求1所述的一种多维电解耦合芬顿氧化反应装置，其特征在于，还包括支撑板（7），所述支撑板（7）设置于所述反应器壳体（1）的内侧底部，所述阳极板（6）和所述阴极板（11）的下端搁置于所述支撑板（7）上。

3.根据权利要求1所述的一种多维电解耦合芬顿氧化反应装置，其特征在于，还包括布水管（2），所述布水管（2）水平贯穿所述反应器壳体（1）的下部侧壁，并延伸至其内部。

4.根据权利要求3所述的一种多维电解耦合芬顿氧化反应装置，其特征在于，所述布水管（2）的管壁上开设有多个布水孔。

5.根据权利要求1所述的一种多维电解耦合芬顿氧化反应装置，其特征在于，还包括电线（10）、联通件（9）和连接线（12），所述阳极板（6）通过所述联通件（9）和所述电线（10）与外部直流电源的正极电性连接，所述阴极板（11）通过所述连接线（12）与外部直流电源的负极电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种多维电解耦合芬顿氧化反应装置，其特征在于，所述定位卡板（3）上开设有与所述阳极板（6）和所述阴极板（11）厚度相匹配的多个插槽。

7.根据权利要求1所述的一种多维电解耦合芬顿氧化反应装置，其特征在于，所述溢流槽（4）为环形结构，其一体设置于所述反应器壳体（1）的顶部。

8.根据权利要求2所述的一种多维电解耦合芬顿氧化反应装置，其特征在于，所述支撑板（7）为格栅板结构，其上开设有供气体和液体通过的通孔。