一種含原電池的電解水裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含原電池的電解水裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的水處理技術(shù)中，特別在是自來(lái)水的深度處理技術(shù)中，應(yīng)用到的原電池微電解技術(shù)和電解槽電解技術(shù)都是比較成熟的。
[0003]然而，在實(shí)際的水處理過(guò)程中，對(duì)于原電池微電解技術(shù)而言，其普遍存在以下缺陷，具體為:處理效率不高，且所釋放的微電解產(chǎn)物會(huì)形成二次處理；對(duì)于電解槽電解技術(shù)而言，其普遍存在以下缺陷，具體為:電極容易被污染，需要獲取堿性水時(shí)會(huì)產(chǎn)生酸性水，需要獲取酸性水時(shí)會(huì)產(chǎn)生堿性水，且會(huì)造成水資源和電能源的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種含原電池的電解水裝置，該含原電池的電解水裝置能夠有效地將原電池微電解技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與電解槽電解技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合于一起，該含原電池的電解水裝置可用于使水還原性增強(qiáng)且PH值升高或使水的氧化性增強(qiáng)且PH值下降，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、水處理成本低。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0006]一種含原電池的電解水裝置，包括有盛水容器，盛水容器內(nèi)置放有一對(duì)電極，該對(duì)電極包括有惰性金屬電極以及作為另一個(gè)電極的原電池，原電池由金屬粉末與活性炭粉末組成；
[0007]該含有原電池的電解水裝置還包括有分別與惰性金屬電極、原電池電連接的直流電源；當(dāng)直流電源不通電時(shí)，原電池處于濕態(tài)下而形成原電池微電解；當(dāng)原電池與直流電源的正極連接形成陽(yáng)極且惰性金屬電極與直流電源的負(fù)極連接形成陰極時(shí)，盛水容器形成一電解槽，原電池所在陽(yáng)極內(nèi)鐵的離子被還原成鐵，溶液還原性增強(qiáng)且PH值升高；當(dāng)原電池與直流電流的負(fù)極連接形成陰極且惰性金屬電極與直流電源的正極連接形成陽(yáng)極時(shí)，盛水容器形成一電解槽時(shí)，原電池所在陰極內(nèi)的鐵被氧化成離子，溶液氧化性增強(qiáng)且PH值降低。
[0008]其中，所述直流電源的電流值范圍為lmA-1500mA。
[0009]其中，所述原電池中活性炭粉末與金屬粉末的質(zhì)量比1: 1-9。
[0010]其中，所述原電池中活性炭粉末的粒徑值為10目-80目。
[0011]其中，所述原電池中的金屬粉末為鐵粉。
[0012]其中，所述鐵粉的粒徑值為10目-80目。
[0013]其中，所述原電池中的金屬粉末為鐵粉與銅粉的混合物、鐵粉與錳粉的混合物或者鐵粉與銅粉、猛粉的混合物。
[0014]其中，所述鐵粉于金屬粉末混合物中的含量為50% -90%。
[0015]其中，所述原電池由金屬粉末與活性炭粉末燒結(jié)成型而成，燒結(jié)成型過(guò)程中，在絕氧的條件下加熱，加熱溫度為400-900°C，保溫時(shí)間為30-90分鐘。
[0016]其中，所述原電池由金屬粉末與活性炭粉末壓結(jié)成型而成，壓結(jié)成型過(guò)程中，壓結(jié)壓力為l_5MPa。
[0017]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明所述的一種含原電池的電解水裝置，其包括盛水容器、直流電源，盛水容器內(nèi)置放惰性金屬電極、原電池，原電池由金屬粉末與活性炭粉末組成；當(dāng)直流電源不通電時(shí)，原電池處于濕態(tài)下而形成原電池微電解；當(dāng)原電池與直流電源的正極連接形成陽(yáng)極且惰性金屬電極與直流電源的負(fù)極連接形成陰極時(shí)，盛水容器形成一電解槽，原電池所在陽(yáng)極內(nèi)鐵的離子被還原成鐵，溶液還原性增強(qiáng)且PH值升高；當(dāng)原電池與直流電流的負(fù)極連接形成陰極且惰性金屬電極與直流電源的正極連接形成陽(yáng)極時(shí)，盛水容器形成一電解槽時(shí)，原電池所在陰極內(nèi)的鐵被氧化成離子，溶液氧化性增強(qiáng)且PH值降低。本發(fā)明能夠有效地將原電池微電解技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與電解槽電解技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合于一起，且本發(fā)明可用于使水還原性增強(qiáng)且PH值升高或使水的氧化性增強(qiáng)且PH值下降，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、水處理成本低。
【附圖說(shuō)明】
[0018]下面利用附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明，但是附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。
[0019]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]在圖1中包括有:
[0021]I——盛水容器
[0022]2——原電池
[0023]3——惰性金屬電極
[0024]4——直流電源。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合具體的實(shí)施方式來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
[0026]實(shí)施例一，如圖1所示，一種含原電池的電解水裝置，包括有盛水容器1，盛水容器I內(nèi)置放有一對(duì)電極，該對(duì)電極包括有惰性金屬電極3以及作為另一個(gè)電極的原電池2，原電池2由金屬粉末與活性炭粉末組成。
[0027]進(jìn)一步的，該含有原電池的電解水裝置還包括有分別與惰性金屬電極3、原電池2電連接的直流電源4 ;當(dāng)直流電源4不通電時(shí)，原電池2處于濕態(tài)下而形成原電池2微電解；當(dāng)原電池2與直流電源4的正極連接形成陽(yáng)極且惰性金屬電極3與直流電源4的負(fù)極連接形成陰極時(shí)，盛水容器I形成一電解槽，原電池2所在陽(yáng)極內(nèi)鐵的離子被還原成鐵，溶液還原性增強(qiáng)且PH值升高；當(dāng)原電池2與直流電流的負(fù)極連接形成陰極且惰性金屬電極3與直流電源4的正極連接形成陽(yáng)極時(shí)，盛水容器I形成一電解槽時(shí)，原電池2所在陰極內(nèi)的鐵被氧化成離子，溶液氧化性增強(qiáng)且PH值降低。
[0028]需進(jìn)一步解釋?zhuān)鲋绷麟娫?的電流值為200mA，且直流電源4的電壓值為3.7V;所述原電池2中活性炭粉末與金屬粉末的質(zhì)量比1: 1，該金屬粉末為鐵粉，其中，活性炭粉末、鐵粉的粒徑值分別為50目。
[0029]需進(jìn)一步指出，原電池2與惰性金屬電極3之間的距離為6mm，原電池2呈圓柱形結(jié)構(gòu)，其直徑值為36_ ;惰性金屬電極3呈薄片圓形結(jié)構(gòu)，其直徑值液位36_。其中，原電池2可采用燒結(jié)成型或者壓結(jié)成型的方式加工而言，對(duì)于燒結(jié)成型的原電池2而言，在燒結(jié)成型過(guò)程中，在絕氧的條件下加熱，加熱溫度為600°C，保溫時(shí)間為60分鐘；對(duì)于壓結(jié)成型的原電池2而言，在壓結(jié)成型過(guò)程中，壓結(jié)壓力為3MPa。另外，惰性金屬電極3為表面敷鉑的鈦基金屬。
[0030]實(shí)施例二，如圖1所示，一種含原電池的電解水裝置，包括有盛水容器1，盛水容器I內(nèi)置放有一對(duì)電極，該對(duì)電極包括有惰性金屬電極3以及作為另一個(gè)電極的原電池2，原電池2由金屬粉末與活性炭粉末組成。
[0031]進(jìn)一步的，該含有原電池的電解水裝置還包括有分別與惰性金屬電極3、原電池2電連接的直流電源4 ;當(dāng)直流電源4不通電時(shí)，原電池2處于濕態(tài)下而形成原電池2微電解；當(dāng)原電池2與直流電源4的正極連接形成陽(yáng)極且惰性金屬電極3與直流電源4的負(fù)極連接形成陰極時(shí)，盛水容器I形成一電解槽，原電池2所在陽(yáng)極內(nèi)鐵的離子被還原成鐵，溶液還原性增強(qiáng)且PH值升高；當(dāng)原電池2與直流電流的負(fù)極連接形成陰極且惰性金屬電極3與直流電源4的正極連接形成陽(yáng)極時(shí)，盛水容器I形成一電解槽時(shí)，原電池2所在陰極內(nèi)的鐵被氧化成離子，溶液氧化性增強(qiáng)且PH值降低。
[0032]需進(jìn)一步解釋?zhuān)鲋绷麟娫?的電流值為200mA，且直流電源4的電壓值為3.7V;所述原電池2中活性炭粉末與金屬粉末的質(zhì)量比1: 1，該金屬粉末為鐵粉與銅粉的混合物、鐵粉與錳粉的混合物或者鐵粉與銅粉、錳粉的混合物，所述鐵粉于金屬粉末混合物中的含量為70%，其中，活性炭粉末的粒徑值為45目。
[0033]需進(jìn)一步指出，原電池2與惰性金屬電極3之間的距離為6mm，原電池2呈圓柱形結(jié)構(gòu)，其直徑值為36_ ;惰性金屬電極3呈薄片圓形結(jié)構(gòu)，其直徑值液位36_。其中，原電池2可采用燒結(jié)成型或者壓結(jié)成型的方式加工而言，對(duì)于燒結(jié)成型的原電池2而言，在燒結(jié)成型過(guò)程中，在絕氧的條件下加熱，加熱溫度為400°C，保溫時(shí)間為40分鐘；對(duì)于壓結(jié)成型的原電池2而言，在壓結(jié)成型過(guò)程中，壓結(jié)壓力為5MPa。另外，惰性金屬電極3為表面敷鉑的鈦基金屬。
[0034]實(shí)施例三，如圖1所示，一種含原電池的電解水裝置，包括有盛水容器I，盛水容器I內(nèi)置放有一對(duì)電極，該對(duì)電極包括有惰性金屬電極3以及作為另一個(gè)電極的原電池2，原電池2由金屬粉末與活性炭粉末組成。
[0035]進(jìn)一步的，該含有原電池的電解水裝置還包括有分別與惰性金屬電極3、原電池2電連接的直流電源4 ;當(dāng)直流電源4不通電時(shí)，原電池2處于濕態(tài)下而形成原電池2微電解；當(dāng)原電池2與直流電源4的正極連接形成陽(yáng)極且惰性金屬電極3與直流電源4的負(fù)極連接形成陰極時(shí)，盛水容器I形成一電解槽，原電池2所在陽(yáng)極內(nèi)鐵的離子被還原成鐵，溶液還原性增強(qiáng)且PH值升高；當(dāng)原電池2與直流電流的負(fù)極連接形成陰極且惰性金屬電極3與直流電源4的正極連接形成陽(yáng)極時(shí)，盛水容器I形成一電解槽時(shí)，原電池2所在陰極內(nèi)的鐵被氧化成離子，溶液氧化性增強(qiáng)且PH值降低。
[0036]需進(jìn)一步解釋?zhuān)鲋绷麟娫?的電流值為ImA ;所述原電池2中活性炭粉末與金屬粉末的質(zhì)量比1: 9，該金屬粉末為鐵粉，其中，活性炭粉末、鐵粉的粒徑值分別為10目。
[0037]需進(jìn)一步指出，原電池2與惰性金屬電極3之間的距離為6mm，原電池2呈圓柱形結(jié)構(gòu)，其直徑值為36_ ;惰性金屬電極3呈薄片圓形結(jié)構(gòu)，其直徑值液位36_。其中，原電池2可采用燒結(jié)成型或者壓結(jié)成型的方式加工而言，對(duì)于燒結(jié)成型的原電池2而言，在燒結(jié)成型過(guò)程中，在絕氧的條件下加熱，加熱溫度為900°C，保溫時(shí)間為90分鐘；對(duì)于壓結(jié)成型的原電池2而言，在壓結(jié)成型過(guò)程中，壓結(jié)壓力為IMPa。另外，惰性金屬電極3為表面敷鉑的鈦基金屬。
[0038]按本發(fā)明所描述的方法對(duì)多種水質(zhì)進(jìn)行了測(cè)試，其具有普遍性的結(jié)果:
[0039]1、本發(fā)明對(duì)測(cè)試水TDS的影響:
[0040]取測(cè)試水1，水質(zhì)的TDS值為9，浸泡5分鐘后倒掉，對(duì)電極時(shí)行初始化。靜置在常溫下的空氣中半小時(shí)，然后再倒入測(cè)試水進(jìn)行測(cè)試。
[0041]直流電源4的正極接原電池2，使原電池2作為電解裝置的陽(yáng)極，惰性金屬電極3作為陰極，通電4分鐘后測(cè)試結(jié)果TDS值為20，重復(fù)以上方法，再次測(cè)試結(jié)果為T(mén)DS為16 ;再重復(fù)以上的方法，但將直流電源4反向接能，即電解槽的陰極與陽(yáng)極互換，測(cè)試的結(jié)果TDS值為9 ;
[0042]取測(cè)試水2 (為自來(lái)水)，水質(zhì)的TDS值為615，按上述同樣的方法進(jìn)行:
[0043]直流電源4的正極接原電池2，使原電池2作為電解裝置的陽(yáng)極，惰性金屬電極3作為陰極:第一次測(cè)試的TDS值為631，第二次測(cè)試的TDS值為633 ；
[0044]將電極反向，重復(fù)以上方法，TDS值為629 ；
[0045]2、本發(fā)明對(duì)測(cè)試水的PH值的影響:
[0046]測(cè)試水樣1，PH值為6.39，按上述同樣的方法進(jìn)行:
[0047]直流電源4的正極接原電池2，使原電池2作為電解裝置的陽(yáng)極，惰性金屬電極3作為陰極:第一次測(cè)試的PH值為9.55，第二次測(cè)試的PH值為8.81 ;將電極反向，重復(fù)以上方法，PH值為5.48