專利名稱：一種用于污水處理的電解槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于污水處理的電解槽，尤其涉及一種用金屬摻雜金剛石薄膜作為電極的污水處理電解槽，屬環(huán)境治理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展和人口的迅速增加，廢水排放量日益增加，環(huán)境污染日益嚴重，環(huán)境保護和資源保護已經(jīng)成為經(jīng)濟發(fā)展的主要問題和關(guān)鍵因素。我國是個缺水國家，日趨嚴重的水污染無異于雪上加霜，使本來有限的水資源的相當部分失去了使用價值。由于污水中的重金屬、化合物及有機廢水等，尤其是化學、食品、農(nóng)藥、染料和醫(yī)藥等行業(yè)排放的高濃度廢水，色度高、毒性大，含有大量生物難降解成份，使用傳統(tǒng)方法已難以處。
電化學法在工廠污水的回收或處理方面發(fā)揮重要作用，特別是在減少水中的有毒污染物或有毒污染的生物兼容性方面。但是目前電化學污水處理設備還存在以下缺點和不足(1)惰性不好，電化學窗口過窄，電極的重現(xiàn)性及穩(wěn)定性差，穩(wěn)態(tài)電流響應時間長，因此電極壽命短、污水處理效率和去除率低。
(2)電極的電化學氧化指數(shù)偏低，電極性能不好，對于難降解物質(zhì)有時不能徹底氧化，只能氧化成為毒性較低的便于生化降解的物質(zhì)；有時產(chǎn)生的中間產(chǎn)物毒性比原目標物質(zhì)毒性更大。
近年來，針對不同的電極，設計了不同類型的電化學處理裝置，其主要區(qū)別在于其電解槽的結(jié)構(gòu)。電解槽的設計主要有下面三個目的(1)改善質(zhì)量遷移在給定電解槽體積的情況下，采用相對小的電極面積，通過將電極置于運動狀態(tài)或增加助擾器來提高電流密度。典型的例子為泵電解槽、攪拌棒電解槽和電極振動或電解質(zhì)振動電解槽。
(2)設法提供大面積電極對于體積較小的電解槽，為了提高電極面積，提出了多陰極電解槽，瑞士-作用電解槽和擴展電解表面電解槽。
(3)改善質(zhì)量遷移系數(shù)和擴大電極面積通過使用三維電極達到這一效果。如多孔隙性流過式電解槽，填充床電解槽，流化床電解槽。
上面各種結(jié)構(gòu)的電解槽還存在污水處理效率不夠高的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種用于污水處理的電解槽，將金屬摻雜金剛石薄膜電極應用到電化學污水處理的電極中，以進一步提高污水處理效率。
本發(fā)明提出的用于污水處理的電解槽，包括上蓋、下蓋、上基極、下基極和多個電極。上蓋、下蓋互相密封連接后構(gòu)成電解槽內(nèi)腔，上蓋和下蓋上分別設有電極接線柱和水管接頭。電極接線柱與基極通過調(diào)節(jié)螺母相互聯(lián)動，上、下基極與相鄰的電極相互粘結(jié)，多個電極互相平行置于電解槽內(nèi)腔中，并與接線柱同軸安裝，電極之間設有墊片。
上述電解槽中與基電極相互粘結(jié)的電極為單面金屬摻雜金剛石薄膜電極，其它為雙面金屬摻雜金剛石薄膜電極。
本發(fā)明提出的用于難降解污水處理的電解槽，具有以下特點和優(yōu)點1、所用的金屬摻雜金剛石薄膜電極具有低電阻率、零腐蝕、高惰性和高電化學窗口，因此電解槽使用壽命長，污水處理效率高；2、由于所用的金屬摻雜金剛石薄膜電極的高電化學窗口，對廢水中的有機物和無機物的去除率高；3、由本發(fā)明的電解槽構(gòu)成的污水處理裝置，結(jié)構(gòu)緊湊、運行穩(wěn)定，因此較大地降低了污水處理成本。


圖1是本發(fā)明設計的用于污水處理的電解槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖1和圖2中，1是下蓋，2是雙面金屬摻雜金剛石薄膜電極，3是單面金屬摻雜金剛石薄膜電極，4是基電極，5是上蓋，6是電極接線柱，7和8分別是調(diào)節(jié)螺母，9是水管接頭，10是電極墊片，11是水管道，12是電解槽內(nèi)腔，13是水槽，14是密封墊圈，15是通道。
具體實施例方式
本發(fā)明提出的用于難降解污水處理的電解槽，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括上蓋5、下蓋1、上基極4、下基極和多個電極。上蓋5、下蓋1互相密封連接后構(gòu)成電解槽內(nèi)腔，上蓋5和下蓋1上分別設有電極接線柱6和水管接頭9。電極接線柱6與基極4通過調(diào)節(jié)螺母7、8相互聯(lián)動，上、下基極4與相鄰的電極相互粘結(jié)，多個電極互相平行置于電解槽內(nèi)腔中，并與接線柱6同軸安裝，電極之間設有墊片10。
上述電解槽中與基電極4相互粘結(jié)的電極3為單面金屬摻雜金剛石薄膜電極，其它電極，如圖中所示電極2為雙面金屬摻雜金剛石薄膜電極。
本發(fā)明裝置的工作過程污水通過水管接頭9依次經(jīng)過上蓋5中的水管道11、水槽13和通道15進入電極間的電解槽內(nèi)腔12；污水在通過電解槽內(nèi)腔時，在電極作用下發(fā)生電化學反應，使得污水中的污染物被分解成二氧化碳、水和不溶于水的中間產(chǎn)物等；經(jīng)過電極處理的污水依次經(jīng)過下蓋1中的通道、水槽和水管道后，通過水管接頭排出電解槽外，進入后續(xù)的污水處理池中，最后經(jīng)沉積或過慮后完成整個污水處理過程。
權(quán)利要求
1.一種用于難降解污水處理的電解槽，其特征在于該電解槽包括上蓋、下蓋、上基極、下基極和多個電極；所述的上蓋、下蓋互相密封連接后構(gòu)成電解槽內(nèi)腔，上蓋和下蓋上分別設有電極接線柱和水管接頭；所述的電極接線柱與基極通過調(diào)節(jié)螺母相互聯(lián)動，上、下基極與相鄰的電極相互粘結(jié)，多個電極互相平行置于電解槽內(nèi)腔中，并與接線柱同軸安裝，電極之間設有墊片。
2.如權(quán)利要求1所述的電解槽，其特征在于其中與基電極相互粘結(jié)的電極為單面金屬摻雜金剛石薄膜電極。
3.如權(quán)利要求1所述的電解槽，其特征在于其中的與基電極相互粘結(jié)的電極以外的電極為雙面金屬摻雜金剛石薄膜電極。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于污水處理的電解槽，屬于環(huán)境治理技術(shù)領(lǐng)域。該電解槽包括上蓋、下蓋、上基極、下基極和多個電極。上蓋、下蓋互相密封連接后構(gòu)成電解槽內(nèi)腔，上蓋和下蓋上分別設有電極接線柱和水管接頭。電極接線柱與基極通過調(diào)節(jié)螺母相互聯(lián)動，上、下基極與相鄰的電極相互粘結(jié)，多個電極互相平行置于電解槽內(nèi)腔中，并與接線柱同軸安裝，電極之間設有墊片。本發(fā)明提出的電解槽，由于所用的金屬摻雜金剛石薄膜電極具有低電阻率、零腐蝕、高惰性和高電化學窗口，因此電解槽使用壽命長，污水處理效率高；用本發(fā)明的電解槽構(gòu)成的污水處理裝置，結(jié)構(gòu)緊湊、運行穩(wěn)定，因此較大地降低了污水處理成本。
文檔編號C25B11/00GK1563497SQ20041003368
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月16日
發(fā)明者汪家道, 陳大融, 李學敏, 劉兵, 劉峰斌 申請人:清華大學