[实用新型]一种基于多孔电极内过滤的消毒装置

说明书

本实用新型公开了一种基于多孔电极内过滤的消毒装置，所述消毒装置包括反应室和固定在反应室内的电极过滤膜；电极过滤膜与反应室同轴设置，电极过滤膜包括依次层叠设置的阳极、电极隔层和阴极；阳极和阴极均由多孔导电材料制成，电极隔层由多孔绝缘材料制成；反应室的两端分别设置端盖，两端盖上分别开设有与反应室内部相通的进水口和出水口；反应室的侧壁开设有穿装导线的导线插孔，电极过滤膜的阳极和阴极分别通过导线与反应室外侧电源的正极和负极连接。本实用新型不需要投加任何化学试剂，仅需极低的电压、低停留时间即可实现高标准消毒，杀毒效率高，并且没有消毒副产物产生。

技术领域

本实用新型涉及电化学消毒技术领域，尤其涉及一种基于多孔电极内过滤的消毒装置。

背景技术

电化学消毒技术具有消毒效果好、无二次污染、自动化程度高、处理对象广泛等优点，在再生水和饮用水消毒领域中具有突出的应用优势。电化学反应本质上是一种固液界面的电子转移反应，固液相接触面积和电极电势是决定反应速度的主要因素。电化学消毒机理主要包括电场的直接作用和活性物质的间接氧化作用，两种作用分别取决于电机活性表面积和电极优势。

传统的电化学反应器多采用阴阳电极相对布置且水流由两者之间通过的构型，该构型中较小的反应面积会限制其直接消毒作用，需要依靠较高电压生成活性物质，实现消毒作用，故其大规模应用受到传质能力差，稳定性弱、能耗高等制约。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种基于多孔电极内过滤的消毒装置。

本实用新型提供的基于多孔电极内过滤的消毒装置，包括反应室和固定在反应室内的电极过滤膜；电极过滤膜与反应室同轴设置，电极过滤膜包括依次层叠设置的阳极、电极隔层和阴极；阳极和阴极均由多孔导电材料制成，电极隔层由多孔绝缘材料制成；反应室的两端分别设置端盖，两端盖上分别开设有与反应室内部相通的进水口和出水口；反应室的侧壁开设有穿装导线的导线插孔，电极过滤膜的阳极和阴极分别通过导线与反应室外侧电源的正极和负极连接。

在上述技术方案中，采用多孔导电材料作为内过滤式电极，可以强化微生物与电极表面的接触几率和面积，继而提高消毒体系的传质和直接氧化消毒能力，在低电压下即可实现微生物的高效灭活。

优选地，两端盖上下方向设置，进水口和出水口分别开设在上端盖和下端盖，电极过滤膜中的阴极、电极隔层和阳极从上到下布置；或者，进水口和出水口分别开设在下端盖和上端盖，电极过滤膜中的阴极、电极隔层和阳极从下到上布置。

在上述技术方案中，本实用新型基于阳极氧化为主导的消毒机制，通过采用后置阳极的排列方式，阳极可以利用阴极产生的氢氧根离子，在碱性条件下实现微生物直接氧化灭活的目的，可有效降低能耗和提高电流的利用效率。

优选地，每组电极过滤膜包括1层阳极和至少2层阴极，相邻两阴极由电极隔层隔开。

优选地，电源的电压为1-5V。

优选地，电源的电压为1-5V。

优选地，电极过滤膜为平行设置的1-5组,并与电源并联，相邻两组电极过滤膜由电极隔层隔开。

优选地，电极过滤膜为圆形，直径为1-10cm，阳极和阴极的厚度均为0.1-1cm，电极隔层的厚度为0.1-0.3mm。

本实用新型提供的消毒装置具有以下有益效果：

(1)结构简单，使用方便；

(2)微生物杀灭效果较好，对水中常见的病原微生物有良好的灭活效果；

(3)不需要投加任何化学试剂，仅需极低的电压即可实现高标准消毒，杀毒效率高，并且没有消毒副产物产生。

附图说明