敞開式電吸附水處理設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種敞開式電吸附水處理設(shè)備，是由許多水處理單元采用矩陣方式布置，水處理單元包括作為低壓直流電源正電極的金屬正電極（003），作為低壓直流電源負(fù)電極的金屬負(fù)極槽板（005）及V形槽板（006）構(gòu)成槽形結(jié)構(gòu)的過水?dāng)嗝妫饘僬姌O（003）置于兩個(gè)金屬負(fù)極槽板（005）的中間位置；金屬正電極（003）可以是各種形狀的柱狀結(jié)構(gòu)體，也可以是平面形狀的金屬板材或者是金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體；沿水流方向的縱斷面的是由相同的水處理單元組串行組成，水處理單元組包含至少一個(gè)進(jìn)水閘和一個(gè)出水閘；進(jìn)水閘和出水閘均包含閘門槽（010）和閘門板（011）；閘門槽（010）制作在水處理單元上，所述的閘門板（011）在使用的時(shí)候安裝在閘門槽（010）里。
【專利說明】 敞開式電吸附水處理設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種敞開式電吸附水處理設(shè)備，屬于水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其適合于離子濃度高、大流量的循環(huán)水系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]水資源通常有三種——地表水、地下水和城市中水。
[0003]地下水和地表水多為生活飲用水源，地下水雖不加處理即可直接使用，但硬度大，易結(jié)垢，長(zhǎng)期飲用對(duì)人體有害，用反滲透工藝制成純凈水，由于水中有益的和有害的成分全被過濾掉了，長(zhǎng)期飲用照樣對(duì)人體不利。
[0004]地表水通過加藥殺菌處理后可作為城市自來水源，但傳統(tǒng)的處理方式無法應(yīng)對(duì)水源的日益污染。
[0005]中水雖被大力提倡用于工業(yè)循環(huán)水，卻有硬度大和微生物含量高和氯根腐蝕設(shè)備等諸多危害，處理手段和處理成本受限，至今不能得到充分利用。
[0006]作為工業(yè)用水大戶采用的循環(huán)水的補(bǔ)水水源，原則上地表水、地下水和城市中水皆可使用，但需采用一定的技術(shù)進(jìn)行處理。
[0007]電吸附水處理方法具有投資小，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低，水資源利用率高等優(yōu)點(diǎn)。
[0008]但目前采用的電吸附水處理技術(shù)不足之處也很明顯:對(duì)流量、流速、濁度要求高，不宜直接處理循環(huán)水。
[0009]由于同時(shí)吸附陰陽離子，需頻繁充放電，水的硬度降低有限，反而加大了電除鹽難度。
[0010]因水處理量有限，需投入大量的碳纖維電極和電氣設(shè)備，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用較高。
[0011]污水排放量較大、浪費(fèi)水資源。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有電吸附水處理方法的不足、尤其是循環(huán)水硬度大、易結(jié)垢、氯根高、易腐蝕等問題，在電吸附水處理方法的基礎(chǔ)上，解決離子濃度高、大流量的循環(huán)水問題。
[0013]敞開式電吸附水處理設(shè)備是由至少一個(gè)水處理單元組成，水處理單元包括電氣和機(jī)械兩部分。
[0014]電氣部分可以提供36伏的正、負(fù)極可交換的低壓直流電源。
[0015]機(jī)械部分包括作為連接低壓直流電源正極的正極連接線(001)，固定連接正極連接線(001)的電極架(002)，作為低壓直流電源正電極的金屬正電極(003)，固定和放置金屬正電極(003 )的電極座(004)，作為低壓直流電源負(fù)電極的金屬負(fù)極槽板(005 )和V形槽板(006)，作為敞開式電吸附水處理設(shè)備的底板固定架(007)等部分組成。
[0016]水處理單元的金屬負(fù)極槽板(005)和V形槽板(006)構(gòu)成槽形結(jié)構(gòu)的過水?dāng)嗝妫糜谒幚砉ぷ鞯乃魍ǖ?，金屬正電極(003)置于兩個(gè)金屬負(fù)極槽板(005)的中間位置。
[0017]待處理的水體流經(jīng)由金屬負(fù)極槽板(005)和V形槽板(006)組成的水流通道，水體的水面線(009)在設(shè)備正常運(yùn)行期間不應(yīng)高于金屬負(fù)極槽板(005)的上端。
[0018]在金屬正電極(003)和金屬負(fù)極槽板(005)、V形槽板(006)之間，通過待處理的水體形成電流通路。
[0019]在直流電流的作用下，鈣、鎂離子流向電源負(fù)極，使其積聚金屬負(fù)極槽板(005)和V形槽板(006)附近，形成了一個(gè)很強(qiáng)的堿性環(huán)境區(qū)域，會(huì)加速使溶于水中的二氧化碳與鈣、鎂離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而生成大量的碳酸鈣、碳酸鎂沉淀、吸附于陰極附近，使水中的鈣、鎂離子減少，降低水體的硬度，使經(jīng)過處理后的水質(zhì)滿足生產(chǎn)要求。
[0020]在直流電流的作用下，水中含有的氯離子會(huì)被電解氧化成游離氯或次氯酸(0CL-)，還可以起到防腐、殺菌的作用。
[0021]一個(gè)水處理單元有一定的過水?dāng)嗝婧鸵欢ǖ挠糜谒幚淼挠行Чぷ鏖L(zhǎng)度，具有相應(yīng)的水處理能力和水處理質(zhì)量。
[0022]水處理的水量與過水?dāng)嗝嬗嘘P(guān)，也與過水?dāng)嗝鎯?nèi)的水流速度有關(guān)，在確定水處理的能力后，根據(jù)輸水渠道的有關(guān)參數(shù)即可確定所需的過水?dāng)嗝妗?br> [0023]水處理單元的水處理能力不能滿足要求時(shí)，需要在過水?dāng)嗝嫔喜⑿胁贾孟鄳?yīng)的水處理單元。
[0024]水處理單元的水處理質(zhì)量不能滿足要求時(shí)，需要在沿水流方向上進(jìn)行串聯(lián)布置水處理單元，水處理單元的靈活布置，可以滿足不同的水處理工程要求。
[0025]沿水流方向縱向串行布置的水處理單元，其斷面參數(shù)應(yīng)相同；垂直水流方向上并行布置的水處理單元，其斷面參數(shù)可以相同，也可以不相同。
[0026]沿水流方向縱向串行布置的水處理單元，至少應(yīng)有一對(duì)進(jìn)水口和出水口閘門，使水處理單元的進(jìn)水口和出水口閘門關(guān)閉后水處理單元內(nèi)部的水體與外部的水體可以相互隔離。
[0027]正常工作的水處理單元，進(jìn)出水口閘門全部敞開，水流通道內(nèi)的水體在低壓直流電源的作用下，在陰極附近形成大量的鈣、鎂離子，逐漸沉降、聚集、吸附于金屬負(fù)極槽板(005 )和V形槽板(006 )內(nèi)，形成水垢狀的沉淀物。
[0028]水處理設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后，會(huì)在金屬負(fù)極槽板(005)和V形槽板(006)內(nèi)形成較多的水垢狀沉淀物，就需要進(jìn)行清污處理了。
[0029]清污可以采用機(jī)械刮垢的方式將水垢混入水中，也可采用電源正負(fù)極顛倒的方法將水垢從負(fù)極板槽上剝離下來，用水泵將含有水垢的水抽到岸上進(jìn)行沉淀。
[0030]也可調(diào)節(jié)電流將鈣、鎂離子直接絮凝沉淀在水流遲緩的水底，待定期清污時(shí)清除。
[0031]為保證設(shè)備的正常工作，清污可以分組進(jìn)行，一次對(duì)一組或多組水處理單元組進(jìn)行處理。
[0032]進(jìn)行刮垢清污處理時(shí)，需將水處理單元組的進(jìn)水閘門和出水閘門關(guān)閉。
[0033]倒極處理時(shí)只需關(guān)閉出水閘門，控制電路使該組低壓直流電源的正、負(fù)極切換，在反向電流的驅(qū)動(dòng)下，附著在金屬負(fù)極槽板(005)和V形槽板(006)上的沉淀物脫落進(jìn)入水中。
[0034]利用水泵等方式將污水抽出到地面沉淀池進(jìn)行沉淀處理，數(shù)小時(shí)后經(jīng)沉淀處理過的澄清水仍可進(jìn)行循環(huán)利用，提高水資源的利用率，做到污水零排放。
[0035]本實(shí)用新型與現(xiàn)有的水處理技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)，水處理單元的有效工作面積大，水處理效率高；采用矩陣式分組進(jìn)行水處理，可以適應(yīng)不同水量要求的水處理系統(tǒng)；可以分組進(jìn)行清污工作，不影響用水設(shè)備的正常運(yùn)行；清污處理后的澄清水仍可循環(huán)利用，基本上沒有廢水排放。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1為敞開式電吸附水處理設(shè)備平面俯視圖；圖2為A-A的橫剖面圖；圖3為方案一的B-B的縱剖面圖；圖4為方案二的B-B的縱剖面圖；圖5為方案三的B-B的縱剖面圖；圖中編號(hào):001-正極連接線，002-電極架，003-金屬正電極，004-電極座，005-金屬負(fù)極槽板，006-V形槽板，007-底板固定架，008-支架，009-水面線，010-閘門槽，011-閘門板。
具體實(shí)施方案
[0037]如圖所示，本實(shí)用新型的主要
【發(fā)明內(nèi)容】
是設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分，在控制系統(tǒng)提供的低壓直流電源的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，控制系統(tǒng)可以為每個(gè)水處理單元分別提供低壓直流電源。
[0038]機(jī)械部分主要是圍繞著低壓直流電源的正、負(fù)極展開布置的。
[0039]低壓電源正極部分包括正極連接線(001)、電極架(002)、金屬正電極(003)、電極座(004)，低壓電源負(fù)極部分包括金屬負(fù)極槽板(005)、V形槽板(006)，還包括底板固定架
(007)、支架(008)、閘門槽(010)、閘門板(011)。
[0040]閘門槽(010)制作在水處理單元上，閘門板(011)在使用的時(shí)候安裝在閘門槽
(010)里。
[0041]水處理單元的金屬負(fù)極槽板(005)和V形槽板(006)組成一個(gè)槽狀結(jié)構(gòu)的水處理槽，槽寬一般在2?50厘米之間，深度一般在f 3米之間，長(zhǎng)度一般在3米左右。
[0042]每個(gè)水處理單元的槽狀結(jié)構(gòu)可以提供一定截面積的水流通道。
[0043]總的處理水量及水流的速度決定需要的水流通道橫截面積。
[0044]根據(jù)水流通道橫截面的大小、形狀，采用的水處理單元槽狀結(jié)構(gòu)的尺寸，確定需要并行布置多少個(gè)水處理單元。
[0045]布置在水流通道上的水處理單元的截面積可以是相同的，也可以是不相同的，以便適應(yīng)不同的水流通道橫截面形狀。
[0046]根據(jù)用戶對(duì)水處理質(zhì)量的要求，沿水流方向可以串聯(lián)布置多個(gè)相同槽狀結(jié)構(gòu)的水處理單元，進(jìn)行多級(jí)的水處理，處理水流長(zhǎng)度段可達(dá)100米左右，處理水量可達(dá)每小時(shí)十五萬噸。
[0047]根據(jù)金屬正電極(003)結(jié)構(gòu)形狀的不同，分為三種實(shí)施方案:方案一是采用柱狀的金屬棒狀體，具體形狀可以是實(shí)心金屬鋼材、管狀金屬鋼材、薄鋼板包芯材料、網(wǎng)狀金屬包芯材料、各種型鋼材料制作而成的柱狀體。
[0048]方案二是采用平面形狀的金屬板材。
[0049]方案三是采用平面形狀的金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體。
[0050]方案具體實(shí)施時(shí)，首先根據(jù)要求處理的水量，處理的水質(zhì)要求，輸水渠道的流速，輸水渠道的斷面大小，確定輸水?dāng)嗝嫘枰⑿胁贾玫?、沿水流方向串?lián)布置的水處理單元數(shù)量。
[0051 ] 設(shè)備安裝完成后，在電氣設(shè)備提供的低壓直流電源驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行水處理工作。
[0052]正常工作時(shí)，根據(jù)用戶用水要求，可以控制每個(gè)單元的進(jìn)水閘和出水閘的閘門板
(011)，使水處理單元部分或者全部工作。
[0053]正常工作一段時(shí)間后，水處理槽中會(huì)聚集一些沉淀物，沉淀物達(dá)到一定量的時(shí)候就需要進(jìn)行排污了。
[0054]排污可以采用水處理單元循環(huán)進(jìn)行的方式，一次對(duì)一個(gè)或多個(gè)水處理單元組進(jìn)行清污，對(duì)某個(gè)水處理單元組進(jìn)行清污時(shí)，將該水處理單元組進(jìn)水口和出水口的閘門一起關(guān)閉，啟動(dòng)控制電路使低壓電源的正、負(fù)極切換，在反向電流的驅(qū)動(dòng)下，附著在金屬負(fù)極槽板
(005)和V形槽板(006)的沉淀物脫落混入水中。
[0055]利用水泵等方式將污水抽出到沉淀池進(jìn)行沉淀處理，數(shù)小時(shí)后經(jīng)沉淀處理過的澄清水仍可進(jìn)入輸水渠中循環(huán)利用。
[0056]三種具體實(shí)施方案只是金屬正電極(003)結(jié)構(gòu)形狀的不同，在處理效率、適應(yīng)條件、設(shè)備成本等方面會(huì)有不同，水處理的原理、處理方法是一樣的。
[0057]以上具體實(shí)施方案只是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例子，不表示本實(shí)用新型只能這樣進(jìn)行實(shí)施。
【權(quán)利要求】
1.一種敞開式電吸附水處理設(shè)備，其特征在于:所述的敞開式電吸附水處理設(shè)備是由水處理單元組成的，水處理單元包括作為低壓直流電源正電極的金屬正電極(003)和作為低壓直流電源負(fù)電極的金屬負(fù)極槽板(005 )及V形槽板(006 )，金屬負(fù)極槽板(005 )和V形槽板(006)構(gòu)成槽形結(jié)構(gòu)的過水?dāng)嗝?金屬正電極(003)置于兩個(gè)金屬負(fù)極槽板(005)的中間位置，所述低壓直流電源的正電極、負(fù)電極和過水?dāng)嗝鎯?nèi)的水體形成直流電氣回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的敞開式電吸附水處理設(shè)備，其特征在于:所述的金屬正電極(003)可以是實(shí)心金屬鋼材的、或管狀金屬鋼材的、或薄鋼板包芯材料的、或網(wǎng)狀金屬包芯材料制作而成的柱狀體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的敞開式電吸附水處理設(shè)備，其特征在于:所述的金屬正電極(003)是采用金屬板材的平面形狀結(jié)構(gòu)體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的敞開式電吸附水處理設(shè)備，其特征在于:所述的金屬正電極(003)是采用網(wǎng)狀金屬的平面形狀結(jié)構(gòu)體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的敞開式電吸附水處理設(shè)備，其特征在于:所述的敞開式電吸附水處理設(shè)備的橫斷面是由相同的水處理單元并行組成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的敞開式電吸附水處理設(shè)備，其特征在于:所述的敞開式電吸附水處理設(shè)備的橫斷面是由部分相同的及部分不相同的水處理單元并行組成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的敞開式電吸附水處理設(shè)備，其特征在于:所述的敞開式電吸附水處理設(shè)備的沿水流方向的縱斷面的是由相同的水處理單元串行組成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的敞開式電吸附水處理設(shè)備，其特征在于:所述的串行組成的水處理單元組包含至少一個(gè)進(jìn)水閘和一個(gè)出水閘，所述的進(jìn)水閘和出水閘均包含閘門槽(010)和閘門板(011)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的敞開式電吸附水處理設(shè)備，其特征在于:所述的閘門槽(010)制作在水處理單元上，所述的閘門板(011)在使用的時(shí)候安裝在閘門槽(010 )里。
【文檔編號(hào)】C02F1/469GK204097159SQ201420523799
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】陳昱如, 陳力銘, 李文忠, 石志遠(yuǎn), 孫文中, 徐志勇, 程譜學(xué), 劉春俠, 袁春麗 申請(qǐng)人:陳昱如