[发明专利]一种过滤式电化学反应器和水处理装置以及水处理方法

说明书

本发明公开了一种过滤式电化学反应器和水处理装置以及水处理方法，所述过滤式电化学反应器包括从内到外依次嵌套的布水管、多层管状多孔电极、管状反应器壁，所述管状多孔电极和管状反应器壁的两端开口采用密封结构封装，所述布水管穿过所述密封结构，所述布水管设有进水口，最外层的所述管状多孔电极与管状反应器壁组成的腔体设有出水口；所述布水管和管状反应器壁采用导电材料制成，所述布水管和管状反应器壁设置为阴极；多层所述管状多孔电极从内到外交替设置为阳极和阴极；所述管状多孔电极的孔隙率大于等于45%。有机废水经过管状多孔电极后，一步实现过滤和电化学氧化降解污染物，污水净化时间短、效率高；而且，多孔电极能够提高水流紊动，提高电化学氧化反应效率，使得本发明的过滤式电化学反应器具有电化学氧化效率高、能耗低的特点。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，更具体地，涉及一种过滤式电化学反应器和水处理装置以及水处理方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，进入水环境中的有机污染物的种类和数量不断增加，有机废物造成的水环境污染问题日益严重。例如，卤代有机物（例如，氯仿、全氟化合物等）常作为溶剂、表面活性剂等在人类生产和生活中广泛使用，近年来其在各种环境介质中不断被检测到。多数卤代有机物在环境中具有强滞留性、难降解性和高毒性，已有研究证明，长时间接触低剂量的卤代有机物也会对水生生物造成长期伤害。因此，探索难降解有机废水的高效处理技术是近年来环境领域研究的热点之一。

近年来，电化学氧化在有机废水治理中已有广泛研究，其机理主要是利用高效阳极来直接氧化有机物，或者利用电极表面生成的活性氧物种（如、HO∙、O₂‾）来间接氧化有机物。电化学氧化技术无需添加氧化剂，具有反应条件温和、设备简单、使用方便等优点，已成为环境领域处理毒害有机物的有效手段之一。

但是现有电氧化反应体系效率低，这主要是由于电极有效利用效率低和污染物与电极的传质速率慢所致，这使得水处理成本大大提高，阻碍了该技术大规模使用。电化学氧化技术在实际中应用的关键是提高电化学氧化效率、节约能耗。目前，现有针对提高电化学氧化效率的国内专利主要是对电极材料进行改性，例如硼掺杂金刚石电极、稀土掺杂氧化物电极、钛基掺聚偏二氟乙烯二氧化铅阳极，这些电极多数制备复杂、成本高、难以在实际废水的治理中应用。虽然也有专利报道对电化学装置进行改进，但只是改变反应装置形态以强化水流紊动、或者简单组装电絮凝/电气浮和电氧化连用设备，从而强化其装置对污染物的去处效果，其操作步骤复杂，效率低。

现有的电化学反应器及水处理装置存在电化学氧化效率低、能耗高的问题，急需设计出电化学氧化效率更高、能耗更低的电化学反应器及水处理装置。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的缺陷，提供一种过滤式电化学反应器，能够同时进行多级过滤和电化学氧化去除有机污染物。

本发明的另一目的在于提供一种电化学水处理装置。

本发明的还一目的在于提供一种电化学水处理方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种过滤式电化学反应器，包括从内到外依次嵌套的布水管、多层管状多孔电极、管状反应器壁，所述管状多孔电极和管状反应器壁的两端开口采用密封结构封装，所述布水管穿过所述密封结构，所述布水管设有进水口，最外层的所述管状多孔电极与管状反应器壁组成的腔体设有出水口；

所述布水管和管状反应器壁采用导电材料制成，所述布水管和管状反应器壁设置为阴极；多层所述管状多孔电极从内到外交替设置为阳极和阴极；所述管状多孔电极的孔隙率大于等于45%。