一种基于石墨烯的小流域电催化降解系统

专利主权项内容

1.一种基于石墨烯的小流域电催化降解系统，其特征在于：包括：设置在治理流域河道水面上的浮台单元、设置于治理流域河岸上的伏安电化学测试仪、设置于河岸上的可调式脉冲变频电源，以及安装于所述浮台单元中的电催化装置和电位检查容器；所述电催化装置，通过密封电源线连接河岸上的可调式脉冲变频电源，并在可调式脉冲变频电源的作用下，对治理流域水体的大分子有机物和非活波金属进行催化降解；所述电位检查容器，通过密封信号线与伏安电化学测试仪连接，配合伏安电化学测试仪完成水体的电位检测；所述浮台单元由浮台外龙骨(1)和浮台内龙骨(2)焊接形成，所述浮台外龙骨(1)和浮台内龙骨(2)之间填充有泡沫浮筒(3)，且浮台内龙骨(2)底部设置有浮台连接卡扣(4)；浮台内龙骨(2)内设置有分隔框架，所述分隔框架将浮台内龙骨(2)所围成的内部空间划分为若干个安装区域，所述电催化装置和电位检查容器设置于不同的安装区域内；所述电位检查容器包括密封检测箱(21)、工作电极(22)、参比电极(23)和测试电极(24)，所述密封检测箱(21)的顶部通过收缩连杆(26)连接在所述分隔框架上；所述密封检测箱(21)的底部开设有溶液取样孔(25)；所述工作电极(22)、参比电极(23)和测试电极(24)的第一端均位于密封检测箱(21)的顶部，所述工作电极(22)、参比电极(23)和测试电极(24)的第二端均贯穿密封检测箱(21)顶部并延伸至密封检测箱(21)内，所述工作电极(22)、参比电极(23)和测试电极(24)的第一端还分别通过密封信号线连接到伏安电化学测试仪；所述电催化装置包括通过固定组件安装在浮台单元中，所述固定组件包括安装框架和绝缘格栅框架；所述绝缘格栅框架由底面和侧面的五块绝缘格栅面板(9)相互焊接形成，其整体呈长方体，且内部带有开口向上的容置空间，所述电催化装置设置于该容置空间内；所述安装框架包括呈长方体的框架龙骨(10)和焊接于框架龙骨(10)顶部的四根角钢，所述四根角钢开口向外焊接后形成框架连接卡扣(11)；所述安装框架的底部设置有至少一根支撑杆(12)，所述安装框架的四个侧面上均设置有加强筋(13)；所述绝缘格栅框架的长宽尺寸小于安装框架的长宽尺寸，绝缘格栅框架的高度小于或等于安装框架的高度；绝缘格栅框架从安装框架顶部放入安装框架中，所述安装框架设置于浮台内龙骨(2)内的一个安装区域中；所述电催化装置包括从左至右排列的多个电催化单元(14)和依次贯穿各个电催化单元(14)的连接杆(15)，所述连接杆(15)上套装有位于相邻电催化单元(14)之间的间隔孔柱(16)，以实现电催化单元之间的隔离；每一个电催化单元(14)均包括从左至右依次排列的第一绝缘格栅板(1401)、第一电极板(1402)、第二绝缘格栅板(1403)、第二电极板(1404)和第三绝缘格栅板(1405)；所述的第一电极板(1402)和第二电极板(1404)均为石墨烯电极板；整个石墨烯电催化装置中，最左侧的石墨烯电极板连接有阴极接线口(17)，用于连接脉冲电源的输出阴极；最右侧的石墨烯电极板连接有阳极接线口(18)，用于连接脉冲电源的阳极；从左至右的第4n和第4n+1块石墨烯电极板之间通过第n块顶部连接板(19)电连接，n=1, 2, 3，…, N；其中N表示顶部连接板(19)的数目；从左至右的第4m-2和第4m-1块石墨烯电极板通过第m块底部连接板(20)电连接，m=1, 2, 3，…, M；其中M表示底部连接板(20)的数目。