空心阴极管式电催化氧化阴极装置

984 编辑：中冶有色技术网来源：戈润(上海)环保科技有限公司

2024-05-20 15:48:00

权利要求书： 1.一种空心阴极管式电催化氧化阴极装置，包括空心管阴极(4)，空心管阴极(4)设置有配合的阳极(9)，所述空心管阴极(4)和阳极(9)设置有直流电源(8)进行连接，且位于空心管阴极(4)和阳极(9)的外部设有池体(6)，池体(6)上设有进水管(1)和出水管(11)，其特征在于，所述空心管阴极(4)设有曝气组件，曝气组件包括固定安装于空心管阴极(4)顶部的进气管(7)，所述进气管(7)上连接有曝气管(5)插于空心管阴极(4)的内部，曝气管(5)中下部的表面开有曝气孔(10)，所述曝气孔(10)开设时方向朝下倾斜，所述空心管阴极(4)的底部活动安装有集气组件，且集气组件包括集气板(18)和集气板(18)内部开有的沙漏状的集气孔(20)，集气组件还包括两侧支撑集气板(18)的弹性机构，集气板(18)开有与空心管阴极(4)适配的安装槽(19)，池体(6)底部对应曝气管(5)的底部设有集泥组件。

2.根据权利要求1所述的一种空心阴极管式电催化氧化阴极装置，其特征在于，所述集泥组件包括漏斗状的泥斗(3)，所述泥斗(3)的顶部设有过滤板(13)。

3.根据权利要求2所述的一种空心阴极管式电催化氧化阴极装置，其特征在于，所述过滤板(13)上设有漏斗状的滤孔(14)，即滤孔(14)的直径自上而下依次减小。

4.根据权利要求3所述的一种空心阴极管式电催化氧化阴极装置，其特征在于，所述泥斗(3)设置为两个，且泥斗(3)的底部连接有排泥管(2)。

5.根据权利要求1所述的一种空心阴极管式电催化氧化阴极装置，其特征在于，所述进水管(1)安装于池体(6)的底部，且出水管(11)设置在池体(6)的中上部。

6.根据权利要求1所述的一种空心阴极管式电催化氧化阴极装置，其特征在于，所述池体(6)的顶部设置有卡槽(12)对空心管阴极(4)和阳极(9)进行安装。

7.根据权利要求1所述的一种空心阴极管式电催化氧化阴极装置，其特征在于，弹性机构包括活动插接于集气板(18)两端的活动杆(16)和活动杆(16)上下两端安装的限位柱(15)，还包括安装于集气板(18)底部与底部的限位柱(15)之间安装的弹簧(17)。

说明书：一种空心阴极管式电催化氧化阴极装置技术领域[0001] 本实用新型涉及电催化氧化设备技术领域，尤其是一种空心阴极管式电催化氧化阴极装置。

背景技术[0002] 电催化氧化法是指有机污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生强氧化活性物质使污染物产生氧化还原转化。其氧化法实现机理为直接氧化与间接氧

化，直接氧化作用为溶液中?OH基团产生的氧化作用，其是以水通过电化学作用而产生的，

此基团氧化活性极强，作用物无选择性。在合适的电极材料以及运行工况下，对于部分高难

废水，针对其污染物种类，在加入合适的电解质后，可以有效提升废水电解处理效果。电催

化氧化法具有适应性强，可控性高等优点，在处理废水污染物的同时不会增加额外的环境

污染物质，是一种新型的环境安全的处理方法。

[0003] 现有的电催化氧化法处理污水的装置在使用时常常忽视了电极表面长时间处理附着杂质影响催化效率的问题，从而降低了污水处理的效率；而利用曝气增加反应速度时，

曝气后产生的细小气泡搅拌作用弱且还容易发生气蚀，在解决聚集细小气泡的问题时，还

存在处理表面接触不稳定的问题。

实用新型内容

[0004] 本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种空心阴极管式电催化氧化阴极装置。

[0005] 本实用新型所设计的一种空心阴极管式电催化氧化阴极装置，包括空心管阴极，空心管阴极设置有配合的阳极，所述空心管阴极和阳极设置有直流电源进行连接，且位于

空心管阴极和阳极的外部设有池体，池体上设有进水管和出水管，所述空心管阴极的顶部

设有曝气组件，曝气组件包括固定安装于空心管阴极顶部的进气管，所述进气管上连接有

曝气管插于空心管阴极的内部，曝气管中下部的表面开有曝气孔，所述曝气孔开设时方向

朝下倾斜，所述空心管阴极的底部活动安装有集气组件，且集气组件包括集气板和集气板

内部开有的沙漏状的集气孔，集气组件还包括两侧支撑集气板的弹性机构，集气板开有与

空心管阴极适配的安装槽，池体底部对应曝气管的底部设有集泥组件。

[0006] 进一步的，所述集泥组件包括漏斗状的泥斗，所述泥斗的顶部设有过滤板。[0007] 进一步的，所述过滤板上设有漏斗状的滤孔，即滤孔的直径自上而下依次减小。[0008] 进一步的，所述泥斗设置为两个，且泥斗的底部连接有排泥管。[0009] 进一步的，所述池体的顶部设置有卡槽对空心管阴极和阳极进行安装。[0010] 进一步的，弹性机构包括活动插接于集气板两端的活动杆和活动杆上下两端安装的限位柱，还包括安装于集气板底部与底部的限位柱之间安装的弹簧。

[0011] 本实用新型所设计的一种空心阴极管式电催化氧化阴极装置，通过空心管阴极内部由于曝气管的曝气作用，气体由曝气孔迅速排出，并同时带动周围污水剧烈运动，控制曝

气强度可产生水雾，增加污水与空心管阴极之间的接触作用，从而增加反应效率；集气组件

使得曝气管作用后细小的气泡又聚集形成大气泡，大气泡由池体底部向上移动，对池体内

部的液体进行搅拌，从而增加处理效率，同时减少气体对于部件的腐蚀作用；

[0012] 本实用新型所设计的一种空心阴极管式电催化氧化阴极装置，通过设置的弹性机构作用于集气板向上，安装空心管阴极后与集气板弹性接触，保证接触稳定，使得空心管阴

极与集气孔相对。

[0013] 本实用新型所设计的一种空心阴极管式电催化氧化阴极装置，通过设置的集泥组件使用时，沉淀由空心管阴极中的曝气作用带下，经过过滤板达到泥斗内部，此时由于过滤

板上直径自上而下依次就减小的滤孔的设置使得沉淀不容易从泥斗中再次回到上方，从而

保证集泥效果。

附图说明[0014] 图1是实施例1的整体结构示意图；[0015] 图2是图1中A处曝气管的放大剖视结构示意图；[0016] 图3是实施例1的俯视状态下的部分结构示意图；[0017] 图4是实施例1的过滤板处的部分结构示意图；[0018] 图5是实施例1的集气组件的局部剖视结构示意图。[0019] 图中：1、进水管；2、排泥管；3、泥斗；4、空心管阴极；5、曝气管；6、池体；7、进气管；8、直流电源；9、阳极；10、曝气孔；11、出水管；12、卡槽；13、过滤板；14、滤孔；15、限位柱；16、

活动杆；17、弹簧；18、集气板；19、安装槽；20、集气孔。

具体实施方式[0020] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的

实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属

于本实用新型保护的范围。

[0021] 实施例1：[0022] 如图1?5所示，本实施例所描述的一种空心阴极管式电催化氧化阴极装置，包括空心管阴极4，空心管阴极4设置有配合的阳极9，空心管阴极4和阳极9设置有直流电源8进行

连接，且位于空心管阴极4和阳极9的外部设有池体6，池体6上设有进水管1和出水管11，工

作时，由进水管1通入污水，经过空心管阴极4和阳极9接电后的电催化氧化作用，在电极上

发生直接电化学反应或利用电极表面产生强氧化活性物质使污染物产生氧化还原转化，产

生氢氧根作用于污水中的部分金属离子产生絮凝对污水中的杂质进行吸附，经过处理后的

污水由出水管11排出；

[0023] 具体的，空心管阴极4的顶部设有曝气组件，曝气组件包括固定安装于空心管阴极4顶部的进气管7，进气管7上连接有曝气管5插于空心管阴极4的内部，曝气管5中下部的表

面开有曝气孔10，曝气孔10开设时方向朝下倾斜，空心管阴极的底部活动安装有集气组件，

且集气组件包括集气板18和集气板18内部开有的沙漏状的集气孔20，集气组件还包括两侧

支撑集气板18的弹性机构，集气板18开有与空心管阴极4适配的安装槽19，池体6底部对应

曝气管5的底部设有集泥组件,在设置的空心管阴极4内部，由于曝气管5的曝气作用，气体

由曝气孔10迅速排出，并同时带动周围污水剧烈运动，控制曝气强度可产生水雾，增加污水

与空心管阴极4之间的接触作用，污水从空心管阴极4底部由气体带出，同时周围的水再次

补充进去，持续进行反应处理，从而增加反应效率，同时，在处理过程中产生的沉淀杂质在

曝气作用下喷出，并在池体6的内部经过沉淀作用最终落入集泥组件中进行处理，减少了沉

淀杂质附着在空心管阴极4上带来的负面影响，增加空心管阴极4的使用寿命；集气组件通

过安装槽19安装在空心管阴极4的底部，空心管阴极4的底部的出孔与集气板18上的集气孔

20由于其沙漏状的设计，即孔径两头大中间小，由曝气管5曝气后，细碎的气泡通过空心管

阴极4的底部出孔喷出经过集气孔20先导向，到集气孔20的中部时聚集，从而使得细小的气

泡又聚集形成大气泡，大气泡由池体6底部向上移动，对池体6内部的液体进行搅拌，从而增

加处理效率，同时，细小的气泡经过处理为大气泡后减少了与空心管阴极4外部的相互作

用，从而减少气体对于部件的腐蚀作用；在集气组件安装过程中，通过弹性机构的作用，安

装后空心管阴极4与集气板18的安装槽19之间契合相接并通过弹性机构夹紧，保证集气孔

20与空心管阴极4底部之间接触的相对密封。

[0024] 本实用新型中，集泥组件包括漏斗状的泥斗3，泥斗3的顶部设有过滤板13，过滤板13上设有漏斗状的滤孔14，即滤孔14的直径自上而下依次就减小，泥斗3设置为两个，且泥

斗3的底部连接有排泥管2，在集泥组件使用时，沉淀由空心管阴极4中的曝气作用带下，经

过过滤板13达到泥斗3内部，此时由于过滤板13上直径自上而下依次减小的滤孔14的设置

使得沉淀不容易从泥斗3中再次回到上方，从而保证集泥效果。

[0025] 本实用新型中，进水管1安装于池体6的底部，且出水管11设置在池体6的中上部，由底部通入污水自下而上经过处理后从上方的出水管11处排出，增加处理效果。

[0026] 本实用新型中，池体6的顶部设置有卡槽12对空心管阴极4和阳极9进行安装，通过卡槽12的安装使得空心管阴极4和阳极9便于拆装，从而方便维修和检查。

[0027] 本实用新型中，弹性机构包括活动插接于集气板18两端的活动杆16和活动杆16上下两端安装的限位柱15，还包括安装于集气板18底部与底部的限位柱15之间安装的弹簧

17，弹簧17材质选择不参与电絮凝反应的材质，使用时，弹性机构作用于集气板18向上，安

装空心管阴极4后与集气板18弹性接触，保证接触稳定。

[0028] 本实施例在实施时，由进水管1通入污水，经过空心管阴极4和阳极9接电后的电催化氧化作用，在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生强氧化活性物质使污染物

产生氧化还原转化，产生氢氧根作用于污水中的部分金属离子产生絮凝对污水中的杂质进

行吸附，经过处理后的污水由出水管11排出；由底部通入污水自下而上经过处理后从上方

的出水管2处排出，增加处理效果；在设置的空心管阴极4内部，由于曝气管5的曝气作用，

气体由曝气孔10迅速排出，并同时带动周围污水剧烈运动，控制曝气强度可产生水雾，增加

污水与空心管阴极4之间的接触作用，污水从空心管阴极4底部由气体带出，同时周围的水

再次补充进去，持续进行反应处理，从而增加反应效率，同时，在处理过程中产生的沉淀杂

质在曝气作用下喷出，并在池体6的内部经过沉淀作用最终落入集泥组件中进行处理，减少

了沉淀杂质附着在空心管阴极4上带来的负面影响，增加空心管阴极4的使用寿命；集气组

件通过安装槽19安装在空心管阴极4的底部，空心管阴极4的底部的出孔与集气板18上的集

气孔20由于其沙漏状的设计，即孔径两头大中间小，由曝气管5曝气后，细碎的气泡通过空

心管阴极4的底部出孔喷出经过集气孔20先导向，到集气孔20的中部时聚集，从而使得细小

的气泡又聚集形成大气泡，大气泡由池体6底部向上移动，对池体6内部的液体进行搅拌，从

而增加处理效率，同时，细小的气泡经过处理为大气泡后减少了与空心管阴极4外部的相互

作用，从而减少气体对于部件的腐蚀作用；在集气组件安装过程中，通过弹性机构的作用，

安装后空心管阴极4与集气板18的安装槽19之间契合相接并通过弹性机构夹紧，保证集气

孔20与空心管阴极4底部之间接触的相对密封；在集泥组件使用时，沉淀由空心管阴极4中

的曝气作用带下，经过过滤板13达到泥斗3内部，此时由于过滤板13上直径自上而下依次就

减小的滤孔14的设置使得沉淀不容易从泥斗3中再次回到上方，从而保证集泥效果；弹性机

构作用于集气板18向上，安装空心管阴极4后与集气板18弹性接触，保证接触稳定。

[0029] 本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相

近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。