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CN100537849C - 用于电解槽的电极结构 - Google Patents

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CN100537849C CNB038234696A CN03823469A CN100537849C CN 100537849 C CN100537849 C CN 100537849C CN B038234696 A CNB038234696 A CN B038234696A CN 03823469 A CN03823469 A CN 03823469A CN 100537849 C CN100537849 C CN 100537849C
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Abstract

该电极结构的特征在于包括一种在电解槽中用作阳极和/或阴极的电极结构，其特征是包括：有许多液体流通开孔(18)并有连接电源的装置(20)的导电框架(10)，框架的一个或两个侧面用导电的穿孔金属箔或金属丝网覆盖，金属丝网包含适合覆盖导电框架(10)表面结构的分隔装置(16)。本发明还公开了制备所述电极的方法和阳极和阴极的应用。

Description

用于电解槽的电极结构
本发明涉及在电解槽中用作阳极/阴极的电极结构。
本发明还涉及制备所述电极结构的方法。
本发明还涉及装有上述阳极和阴极的电解槽的应用。
本发明涉及生产氧化剂和自由基的技术，所述的氧化剂和自由基用于氧化和清除液体中的有机物，用于氧化和清除液体中颗粒上的有机物，以及用于破坏细菌、孢子、微生物、藻类和病毒。
目前使用的已知方法
目前，阳极(电极)用贵金属薄层电解涂覆的基材来生产。但是，这些电极有尤其短的寿命，它们不允许长期处于高电压下。如果它们处于高电压下，那么它们会烧毁。在使用过程中，阳极出现溶解/沉积，以致使它腐蚀。
还生产纯金属或这些金属的合金的阳极，所述的这些金属不属于贵金属族，但是这些阳极在使用中迅速腐蚀，它们不能生产所需的氧化剂，也不能处于所希望的电压下。
目前正在使用的另一种更少为人所知的方法涉及将钽、铱或其混合物轧制到0.015-0.035毫米之间，并焊接到由钛、铝或铜制成的阳极芯上。按这一方法，可使用摩擦焊接。这些电极的寿命比用电解法制得的电极要长。它们能耐受高得多的电压和电流。由于在电解过程变量方面的这些优点，即电压为0-380伏和电流为0-1000安培，生产这样一种氧化剂的混合物，它包含很高的反应性、能力和对于单个氧化剂(Cl2、ClO3-、O3、O2、H2O2、OH、ClOH、O)的功能平衡的可能性，超过其他方法生产的阳极所得到的氧化剂的效果并降低其不希望的作用。
用这些方法制备的限制是在合金混合物中变化的范围。例如，已知含有20％以上铱的铂/铱合金(Pt/Ir)难以轧制到所需的厚度。目前，已知所述的合金可轧制到33微米(0.033毫米)。更高浓度的铱甚至产生更大的问题，制备的金属箔常常变脆。还希望金属箔有更高的硬度，以便提高机械耐磨损性和耐剥落性。此外，在决定在某一液体中用给定电压和电流能生产多少某些氧化剂中，金属箔的厚度是决定性的。还已知例如纯铂在技术上仅可能轧制到15微米(0.015毫米)。低于这一厚度，就不可能得到致密的金属箔(没有孔的)。
最近，根据上述方法，用于钽和贵金属真空/等离子体喷涂的方法已扩大应用潜力，因为已开发出用于喷涂更薄层的方法，同时提高了有100％孔密度的合金混合物的变化范围，从而扩大了具体的应用范围。
已知的电解方法在其最简单的形式时提供作为氧化剂的Cl2。但是，另外一些氧化剂(ClO3 -、O3、O2、H2O2、OH、ClOH、O)在化学上有高得多的反应活性，它们通过贵金属涂覆基材得到，在那里电压处于超过法拉第定律的范围内。
在这些组分中，就能力和不希望的副作用(有机物的卤化化合物)来说，自由基特别是最强力的氧化剂。已知电解法的问题在于，因为自由基只有千分之一秒的寿命，仅仅在十分靠近阳极表面的地方存在，所以它们不能被利用。因为只有很少一部分通过电解槽的液体与这一阳极表面接触，所以大量的液体不能有效地暴露到自由基中，以便与希望从液体中清除的有机物、细菌、病毒反应。
已知的电解法在阴极上生成氢。氢使阳极生成的氧化剂大大减少，因为氢与氧化剂接触时生成水。这一点特别适用于与氢接触的OH-自由基。当氢在阳极和阴极之间的电压场中存在并与阳极接触时，氢也使液体的导电性下降。
从US 6328875已知，已开发了各种电解槽设计，其阳极/阴极由包括贵金属在内的金属、或来自焊接的或纺织的丝布的炭、多孔金属网或炭毡、炭纺织布或网状玻璃炭和金属泡沫体组成的导电多孔元件制成。所述结构包含开放溶液，在那里流出液在分隔层/阳极和阴极之间的内部通过，达到开放区域(开放溶液)。将叠片夹在一起，并用分隔层将单极或双极的阳极/阴极分开，以便防止短路。然后在该过程中流出液与阳极/阴极/分隔层平行通过。
此外，已知US 6342151包含由选自多孔板、筛网、毛、毡和由不锈钢、铝、铜、镀铂的钛、混合金属氧化物、金和镀金的钢制成的织物的可透过导电材料制成的阳极/阴极。这种电极也使用分隔层，以便防止当所述阳极和阴极之间的距离很小时阳极和阴极之间短路。
大家都知道，分隔层使电解过程中的电流消耗增加，并使通过电极的流量下降。
大家还知道，由于处理的流出液中Mg和Ca成分引起的结垢是电解的一个重要问题。当含Mg和Ca的流出液(例如海水)通过阳极/阴极反应时，出现结垢问题。如果流出液的速度太慢，在阳极和阴极之间加速晶体的桥接，造成过程污染。将速度提高到这样的程度可在一定程度上防止这一问题，以致在所有Mg和Ca达到阴极以前都被排出。如果阳极和阴极为相同的或同等的反应性材料，那么另一种方法是定期改变阳极和阴极的极性。这样当阴极转变成阳极时，结垢从阴极上脱落。
本发明的一个目的是要提供一种新型的和改进的电极结构，它能消除由于需要分隔层造成的能量损失，还允许阳极和阴极之间有很近的距离，而又没有短路的危险。
本发明的一个目的是允许大的流速垂直通过电极，而同时保持电解的全部效率，以便防止由于结垢产生的污染。
本发明的一个目的是要提供一种用于制备上述氧化剂(例如Cl2、ClO3 -、O3、O2、H2O2、(OH)、(ClOH)、(O))的新型的和改进的电极结构，它最宜利用在阳极表面生产的自由基。
本发明的另一个目的是要提供一种新型的和改进的电极结构，其中可消除由于在阳极和阴极之间以及在阴极上氢的干扰产生的氧化降低作用。
本发明的另一个目的是将基本上全部液体与靠近阳极的区域接触，在所述区域产生自由基以及自由基的寿命有千分之若干秒(毫秒)。因为自由基为最主要的氧化剂，还考虑到其他氧化剂的不希望的副作用与现有技术相比，对创造性关键的是自由基对要消毒/氧化的材料的作用大大提高。
本发明的另一个目的是要制备一种阳极，其中当它连接到本发明的电路中时，相对于要处理的液体体积，其能耗大大下降。
本发明的另一个目的是要提供一种新型的和改进的方法，其中有可能简单地制备比以前已知的电极有更高使用性能的电极。
本发明的另一个目的是要提供一种电极的应用。
本发明提供了一种导电材料的电极结构，该电极结构在电解槽中用作阳极和/或阴极，它包含防止使用时电极之间电接触的分隔装置，并被设置以便要处理的工艺液体流通，其特征是包括：有许多液体流通开孔(18)并有连接电源的装置(20)的导电框架(10)，导电框架(10)的一个或两个平侧面用导电的穿孔金属箔或金属丝网(12、14)覆盖，以及分隔装置(16)为适用于覆盖穿孔金属箔或金属丝网(12、14)的一个平面表面的穿孔箔或丝网，而所述的穿孔金属箔的平面部分主要与导电框架(10)的平面部分相对应。
本发明还提供了用于制备上述电极结构的方法，其特征在于，通过使穿孔金属箔或金属丝网(12、14)承受拉伸或拉紧力，然后将其压紧到框架表面并通过焊接和/或粘合操作来固定到框架表面上，从而使该穿孔金属箔或金属丝网板锚定到导电框架(10)上。
本发明的电极结构在电解槽中的应用，其中在管内将根据所述权利要求的单电极堆叠和互连在一起形成阳极/阴极对，其数目为1个至最多50个。
根据本发明，提供了这样一种方法，所述的方法适合使用金属丝、针织的、纺织的或编织的金属丝网用于，以及用来生产可用于利用电解生产氧化剂混合物特别是自由基的阳极和/或阴极。
本发明的特征在于，阳极用钽、铌、铪、锆、铂、铑、铱、钌、钯或其合金针织或编织的金属丝或金属丝网组装，或用上述金属的不同金属丝的混合物组装。
本发明的特征在于，阴极用316L钢丝或用更高级合金化的导电的和耐腐蚀材料的针织或编织的金属丝或金属丝网组装。
本发明的特征还在于，所述金属丝或阳极金属丝网和阴极金属丝网可紧密结合在一起而没有短路接触，因为不导电的耐氧化剂材料的分隔网、隔膜或交叉的方形粗网安装在阳极和阴极之间，以便将它们分开，以防止短路接触。
根据本发明的一个优选的实施方案，可将高级的导电材料以单个地或粗方型图案安装在阳极和阴极上，然后可用耐氧化剂的绝缘材料与电解液绝缘，以便通过在暴露的金属丝网或金属丝网区域的流动提供平稳的电流。
本发明的特征在于，阳极/阴极安装在必须通过阳极/阴极的液体流中，或者阳极/阴极安装在生产氧化剂的容器中。
此外，本发明的特征还在于，通过淡水的电解，可使用SS316L质量或更高级合金化金属的阴极金属丝网和阳极金属丝网。
此外，本发明的特征还在于，通过淡水的电解，可用光化学穿孔的SS316L板代替纺织的、针织的或编织的金属丝网，以便替代金属丝网。
本新方法的优点
通过将超过法拉第定律的高电流密度的电流作用在金属丝组合件或上述的金属或贵金属的纺织的、针织的或编织的金属丝网上，达到高的自由基和反应性氧化剂的产量。这一产量意味着特别高的有机物氧化和消毒作用。
本发明与现有的电解槽/方法的不同点在于，在那里由带有一层生产反应性氧化剂的贵金属的阳极制备自由基、臭氧、过氧化氢、chlordioxide和次氯酸盐，以及提供这样一种电极结构，因此生产的自由基可比以前的更优化地利用。
这一点可通过一定形状的阳极来提供，包括本文公开的金属丝网，金属丝的距离为100-25000微米或18-25000微米的方孔，其中金属处于超过法拉第定律的电压下，靠近阳极得到高产量的氧化剂。
通过使用本发明的电极结构，将要处理的液体通过金属丝网，在那里金属丝网的开孔的孔径最小为15微米。通过时，寿命为千分之几秒的自由基反应基本上对流过金属丝网的所有液体起作用。其他电解氧化过程在阳极表面上得到1-3％自由基作用。使用本发明，得到95-98％的自由基作用利用效率。这是由于95-98％的液体靠近阳极通过，在那里自由基在液体实际上流过细网阳极条件下消耗完它的寿命。
本发明与现有的电解槽/方法的不同点在于，阳极和阴极可通过分离元件(分隔层)或由粗方形不导电材料制备的分隔网很紧密地靠在一起。
根据本发明的一个优选实施方案，优选每一个框架在其每一侧面上都被两层丝网覆盖。但是，如图1A、1B和1C所示，框架仅包含一个丝网层就足够了。
根据最优选的实施方案，通过施加显著的拉紧力/压力以及还可能通过加热和使用粘合剂或通过感应焊接或激光焊接同时将金属丝网或穿孔的金属箔保持在足够的拉紧力下，将金属箔或金属丝网(12、14)分别粘到导电框架10的每一侧。因此，在导体的每一个侧面上覆盖暴露区域的金属丝或平行丝被稳定。有可能金属丝网包含一些平行丝，在那里每10根或20根丝中有一根钽丝，而其他的为铂丝。
不导电材料的(PVS或聚丙烯材料的)和具有导电框架10的准确形状(平面图)的分隔装置16被固定和锚固在导电框架10的一个金属丝网14或所述的分隔装置上。因此，分隔装置16的开孔19与框架10的流通开孔18对准。因此，已被金属箔或金属丝网(12、14)覆盖的导电框架10的流通开孔18未被所述的分隔装置16覆盖。导电框架10的厚度可为5毫米，而分隔装置16的厚度可低至0.3毫米(表示阳极和阴极表面之间的分离)。因此，使用中框架的水/液体流通性质未受干扰。
因此，阳极或阴极的电极单元包括所述的有许多流通孔18的导电框架，其两个侧面被穿孔板、金属丝(平行丝或丝网)和仅在一侧的分隔装置16覆盖。此外，导电框架10(阳极或阴极的)包含用于连接到充足供电(电压和电流)的设备20。
为了建造一个单一(最简单的)电解槽，将图4A或4B所示的两个电极单元彼此相互靠近安装成一线，以致所述的分隔装置16在一个电极单元的阳极面和相邻电极单元的阴极面之间提供必要的距离(例如0.3毫米)。
优选用不可氧化的材料覆盖导电框架(如为不锈钢的)10和覆盖所述框架的金属箔或金属丝网(12、14)，以便防止与电解液接触，类似图1C中所示的方式。
由许多上述电极单元对(最多到50对)组成的电解槽可为圆形或矩形。圆形电极单元的直径可例如最高到1米，表示通过单元的水流。根据本发明，可将电解槽放入输送要处理水的管道中，例如如图5所示。当足够的电压施加到阳极/阴极组时，流过所述单元的丝网的单元(开孔18)的工艺水得到与丝网的阳极丝上生成的氧化剂和自由基的反应性紧密接触。
图4A和4B为构成每一单元的4个层20、12、14、16的透视图(矩型和圆型)。
图4B表示阳极或阴极丝网，在那里高刚性的导电材料的导电框架支承暴露的阳极或阴极表面，以便在大的区域内或在高电流的情况下得到均匀的电流分布。将丝网附在导电框架的两侧。与刚性导电框架相同形状的不导电的隔离材料附在所述丝网的一侧。
可将单一阳极或阴极的组合件按一个阳极和一个阴极堆积在一起最多到50个。
阳极和阴极可为相同材料或不同材料。在类似材料的情况下，可交替变化提供的DC电源，以便避免结垢和不均匀的剥落和磨损。阳极的尺寸都可大于1米直径。流量可为数升/小时(最小的电解槽)至1000米3/小时(最大的电解槽之一)。在316L阳极上，典型的电流密度为38毫安/厘米2，得到C1含量为5ppm。对于贵金属来说，在阳极面积为0.5厘米2下，典型的电流是270安培。
金属丝网可由彼此平行安装到框架的单个丝或由纺织的、针织的或编织的或感应焊接的单个丝制成，以制成上述丝网。平行的金属丝之间的距离是100微米至25000微米。
优选的是，这样将每一单个金属丝或穿孔的金属箔附到导电框架上，以致在暴露的电极区域上达到均匀电流分布的电接触，而暴露的电极区域变得张力稳定，以便不必使用传统的分隔层，于是框架或导体通过耐氧化剂的绝缘体/涂层与液体电解液隔绝。
优选将要处理的水通过机械颗粒分离装置，以便除去大于电极中透光孔径(light aperture)的所有的颗粒和有机物。
此外，液体按本发明处理以后，将它通过疏水吸附过滤器或疏水吸附介质，以便除去可能过量的有机化合物。
处理以后，优选将液体通过絮凝设备，以便除去电飘浮的有机物。
因为通过放置与框架本身有相同形状的不导电材料的箔、薄膜或粗结构来提供间隔，阳极和阴极之间的暴露间隔不需要传统的或另外的分隔层。间隙可低至0.3毫米。这意味着通过本发明有可能得到有很低电压的高电流密度，这意味着在没有分隔层造成的流量或电流损失的条件下很容易超过法拉第定律并提供所需的反应性氧化剂的制备。
在导体框架两侧装有金属丝/金属丝网或穿孔的箔的另一优点是，可允许对于通至用于电解的暴露区域的极大电流每毫米2的性能提升。在两侧有覆盖的5毫米厚框架能在两侧设置薄隔离的框架，在那里阴极金属丝网/穿孔的金属箔可放置在靠近阳极距离低至0.3毫米的地方。由于改变距离，大于3000安培的电流可通过电极。
本发明与现有的电解槽/方法的不同点在于，借助很低的电压，可能得到大面积的必要的高电流密度，而又不降低通过要处理的液体流通的量。这也意味着大量要处理液体可很廉价地处理。与其他的电解槽不同，所述电解槽的体积生产能力甚至在阳极和阴极之间的距离从5厘米下降到0.3厘米时也不改变，因为相同的液体体积流量通过阳极和阴极，而与它们之间的距离无关。
本发明与现有的阳极的不同点在于，与金属的重量和实际的表面相比，金属丝的应用在相当大的程度上提高了阳极的面积。因此，同时因为每厘米2的效率提高，也使贵金属的费用大大下降。
本发明与现有的电解槽/方法的不同点在于，由于阳极和阴极之间的距离可下降到0.3毫米，而又不降低电解槽的生产能力，以致它可在淡水(地表水和地下水)使用铁的导电性，所以它有可能得到高的电流密度、低的能耗和高的液体体积流。
使用本发明，有可能将不同金属的作用相结合。例如，包含一些其他铂族贵金属丝的钽阳极金属丝网主要产生臭氧、自由基和过氧化氢以及很少的次氯酸盐和chloride dioxide。这是由于所有的电流都由贵金属丝例如钽立即产生，并立即得到氧化物分隔层。
本发明与现有的电解槽/方法的不同点在于，可用低的费用来处理大量目前世界上大部分现有组成的液体，例如地表水、淡水和地下水。甚至使用316L钢或更高级合金化的金属的阳极和阴极，阳极没有氧化或腐蚀。这是由于甚至用地下水和地表淡水中的平均导电性，有很低能耗的高电极表面生成必需的氧化剂(臭氧和自由基)。
本发明的特征在于，液体可通过阳极和阴极，因为导电材料的框架固定到阳极和阴极金属丝网，形成足够的接触，金属丝网优选在框架的两侧，并用不可氧化的材料涂覆导体框架，以便防止与电解液接触。可提供不导电的耐氧化剂材料的隔离材料，然后组装阳极或阴极。隔离材料与导体框架有相同的形状，并有不同的厚度。
参考以下的说明书和以下的附图更详细地说明本发明的设备，其中：
图1A表示用单个贵金属丝网覆盖的高级导体框架1的阳极平面示意图。金属丝网固定其上的高级导体框架1用模压的耐氧化剂的绝缘体隔绝。
图1B表示包含纺织的、针织的或编织的金属丝网4(例如不锈钢316L)的阴极框架3。
图1C表示除了其他细节外，用参考数5表示的耐氧化剂的绝缘体的侧视图。
图2表示固定到已绝缘的高级导体的金属丝网阳极。
图3表示固定到已绝缘的高级导体的金属箔阳极。
图4A表示矩形电极结构的透视图，它在本说明书中在前面公开了。
图4B表示本发明的圆形电极的透视图。
图5表示由金属丝、编织的、纺织的或针织的金属丝网制作的电解槽(为简便起见，仅示出一套阳极和阴极)的截面图，在阳极和阴极之间有分离丝网，以便防止短路接触。由于液体通过阳极和阴极，它被处理，以致从阴极放出氢并远离阳极。
图5中所示的结构用于处理船只镇仓水以及包括含有细菌、微生物、藻类和孢子的海水的对照和验证实验。正如箭头所示，将高度污染的水一次通过100安培的电解槽。结果表明，包括孢子在内的100％的上述污染物被破坏。实验结果的外推表明，为了用2.5米2的阳极表面处理2500米3/小时工艺水，所需的能耗为5千瓦小时。
同样，将图5中所示的结构用于证实在淡水中生成氧化剂。阳极/阴极的距离为1毫米，在一次流过的过程中，贵金属丝网的阳极生成0.5ppm臭氧。放大模型表明，对于2.5米2的阳极表面，处理2500米3/小时需要87千瓦小时。
用316L钢的阳极金属丝网和阴极金属丝网重复实验。在一次流动过程中，在80伏和3安培下在饮用水中生成0.91ppm臭氧。
图6表示电解槽的截面图，在那里液体加到金属箔或金属丝网的两个平表面，因此液体经阳极的每侧通过阴极，以致氢不与阳极接触或在阳极和阴极之间的电场中。
这种电解槽用于破坏海水浆液中颗粒上的聚芳烃(PAH)和PCB。按相对高的浓度计，由于在20分钟内小心加入电解液和混合物循环，PAH的含量下降99.6％，而PCB的含量下降76％。
现在提供本发明的另外一些实施例。
实施例1
组装图4B所示的包括5个阳极和6个阴极的电极组，如图4B所示有1毫米分隔层，电极都为316L钢，而阳极总面积为1013厘米2。液体以10升/分的速率流过电解槽。流出液为来自地表水源的未处理饮用水，其盐度为1.5-5ppm并有高的腐殖质含量。将大肠杆菌以560000个细菌/毫升的浓度加到水中。一次通过20安培电流的电解槽显示在处理以后在所取的全部样品中的消毒总效率。在通过电解槽后2-20分钟取得样品系列。
相同的样品分析了三卤甲烷(氯化有机化合物和溴化有机化合物)。这些样品表明结果为0.9-2.5ppb。与水的氯化相比，这一结果是极低的。施加18.5安培时，细菌的总数大于10log 3。
实施例2
使用实施例1中相同的设备和类似的水，但电极的数目成倍增加，以达到更高的安培数。目标是要使IPN Virus失活。在60安培下达到所希望的10log 3失活率。此外，在相同的条件下，也使相同log的Areomonas Salmonicida失活。总的剩余氧化剂从0.7变化到1.6ppm。
实施例3
来自石油和天然气生产含有PAH、烃类、酚类和重要浓度BETEX的生产水通过图4B所示的针织金属丝布的贵金属阳极1和阴极2。电流强度为300安培，阳极面积为180厘米2。流速为180升/分。酚类从1580个微克/升下降到0.51个微克/升。PAH 16从34.7个微克/升下降到3.92个微克/升。NPD从114个微克/升下降到3.92个微克/升。TEOM(C10-C40)从16个毫克/升下降到2.41个毫克/升。
实施例4
来自炼油厂的含有1600ppm H2S、2-3％酚类和2900ppm铵的被污染流体通过与3个316L钢丝网的阴极堆叠的2个贵金属丝网阳极进行处理。阳极总面积为225厘米2。电流为300安培。流量为140升/分。C1含量为2％NaCl。40升料处理15分钟以后，H2S被氧化到0ppm，再处理15分钟使铵含量为3ppm，而酚含量为300ppb。在处理过程中，用添加剂控制pH值。
实施例5
将来自石油和天然气工业的250克钻井切屑液(Drill cuttings)在实施例4所述的条件下通过电极进行处理。将切屑液分散在22升含有6％NaCl的流出液中。目标是从颗粒中除去烃类。在1小时处理中，初含量为7.62％的烃类下降到1.32％。
实施例6
将深蓝色织物染色废水通过跨过5英寸直径园形阳极导体框架的贵金属丝的阳极，以致阳极的面积总计仅为0.5厘米2。2个阴极为316L钢的金属丝网。20升批料以流速180升/分通过电极进行处理。体积为20升。NaCl含量为5％。电流为270安培。在25-35秒内，废水变水白。

Claims (24)

1.导电材料的电极结构，该电极结构在电解槽中用作阳极和/或阴极，它包含防止使用时电极之间电接触的分隔装置，并被设置以便要处理的工艺液体流通，其特征是包括：有许多液体流通开孔(18)并有连接电源的装置(20)的导电框架(10)，导电框架(10)的一个或两个平侧面用导电的穿孔金属箔或金属丝网(12、14)覆盖，以及分隔装置(16)为适用于覆盖穿孔金属箔或金属丝网(12、14)的一个平面表面的穿孔箔或丝网，而所述的穿孔箔的平面部分与导电框架(10)的平面部分相对应。
2.根据权利要求1的电极结构，其特征在于，金属丝网(12、14)包含平行的丝，其中每10根或20根丝有一根为钽丝，而其余的丝为铂丝。
3.根据权利要求2的电极结构，其特征在于，金属丝网(12、14)的金属丝单个之间间隔100-25000微米，而当它们为纺织的、针织的、感应焊接的或编织的金属丝网时，有15-25000微米的通气孔。
4.根据权利要求3的电极结构，其特征在于，每一金属丝的直径为0.010-5毫米。
5.根据权利要求1的电极结构，其特征在于，金属箔或金属丝网(12、14)由钽、铌、铪、锆、铂、铑、铱、钌、钯或其合金制成。
6.根据权利要求5的电极结构，其特征在于，金属箔或金属丝网(12、14)由通过光化学作用密集穿孔的SS316L或更高级合金化金属的板组成。
7.根据权利要求1的电极结构，其特征在于，分隔装置(16)的流通开孔(19)与导电框架(10)的流通开孔(18)对准。
8.根据权利要求7的电极结构，其特征在于，分隔装置(16)为PVC或聚丙烯片，并焊接到导电框架(10)上。
9.根据权利要求8的电极结构，其特征在于，导电框架(10)的厚度为5毫米。
10.根据权利要求7的电极结构，其特征在于，导电框架(10)用不可氧化的材料覆盖，以便防止与上述工艺液体接触。
11.根据权利要求1的电极结构，其特征在于，箔的厚度为25-1000微米，而每一穿孔的直径为25-2000微米。
12.一种用于制备权利要求1的电极结构的方法，其特征在于，通过使穿孔金属箔或金属丝网(12、14)承受拉伸或拉紧力，然后将其压紧到框架表面并通过焊接和/或粘合操作来固定到框架表面上，从而使该穿孔金属箔或金属丝网锚定到导电框架(10)上。
13.根据权利要求12的方法，其特征在于，通过摩擦焊接、激光焊接或通过使用压力/热以及粘合，使穿孔金属箔或金属丝网(12、14)锚定到导电框架(10)上。
14.权利要求1的电极结构在电解槽中的应用，其中在管内将根据所述权利要求的单电极堆叠和互连在一起形成阳极/阴极对，其数目为1个至最多50个。
15.根据权利要求14的电极结构在电解槽中的应用，其中阳极和阴极为相同材料或不同材料，在类似材料的情况下，可交替变化提供的直流DC电源，以避免结垢和不均匀的剥落和磨损。
16.根据权利要求14的电极结构在电解槽中的应用，其中316L阳极的典型电流密度为38毫安/厘米2，得到Cl含量为5ppm，而对于贵金属来说，在阳极面积为0.5厘米2时，电流为270安培，一个电极单元的阳极表面和相邻电极单元的阴极表面之间的距离是0.3毫米。
17.根据权利要求14的电极结构在电解槽中的应用，用于通过电解生产氧化剂，以便用于液体中有机物的氧化和液体中颗粒上的有机物的氧化。
18.根据权利要求14的电极结构在电解槽中的应用，用于通过电解生产氧化剂，以便用于液体中细菌、孢子、微生物、藻类和病毒的氧化和破坏。
19.根据权利要求14的电极结构在电解槽中的应用，用于通过电解生产氧化剂，以便用于淡水和饮用水的处理。
20.根据权利要求14的电极结构在电解槽中的应用，其中被污染的液体/水通过电解槽的阳极和阴极的流通开孔(18)。
21.根据权利要求14的电极结构在电解槽中的应用，用于通过电解生产氧化剂，以便用于船只压舱水中小于100微米的病毒、孢子和细菌以及微生物、藻类和藻类孢囊的破坏。
22.根据权利要求14的电极结构在电解槽中的应用，其中在通过包含权利要求1-11中任一项所述电极结构的电解槽处理液体以前先使该液体通过机械颗粒分离装置，以便除去大于电极中透光孔的所有颗粒和有机物。
23.根据权利要求14的电极结构在电解槽中的应用，其中在通过包含权利要求1-11中任一项所述电极结构的电解槽处理液体以后使该液体通过疏水的吸附过滤器或疏水的吸附介质，以便除去过量的有机化合物。
24.根据权利要求14的电极结构在电解槽中的应用，其中处理中的液体通过浮洗装置，以便除去电飘浮凝的有机物。
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