一種三維電極水處理系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種三維電極水處理系統(tǒng)，包括水處理裝置、流量傳感器、電池管理裝置、太陽(yáng)能控制裝置和控制器，所述水處理裝置設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述流量傳感器串接于進(jìn)水口和出水口之間，所述進(jìn)水口和出水口之間串接有水泵；所述控制器的輸入端與所述流量傳感器、電池管理裝置和太陽(yáng)能控制裝置的輸出端連接，所述控制器的輸出端與水泵、電池管理裝置和太陽(yáng)能控制裝置的輸入端連接；所述水處理裝置包括箱體和設(shè)于箱體上的太陽(yáng)能板、電池、旋轉(zhuǎn)電極和微通道電極，所述箱體上開(kāi)有所述進(jìn)水口和出水口，所述旋轉(zhuǎn)電極和微通道電極設(shè)于所述進(jìn)水口和出水口之間，形成電極處理水回路。本發(fā)明具有處理效率高、穩(wěn)定可靠和使用成本低的有益效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種三維電極水處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于水凈化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種三維電極水處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中所排出的廢水的有機(jī)物的種類(lèi)越來(lái)越多和濃度大，使得生物降解處理廢水的效果越來(lái)越差，難以達(dá)到凈化的要求。目前，市場(chǎng)上的電化學(xué)水處理設(shè)備通常都采用二維平板電極，這種傳統(tǒng)的二維平板電極由于其比表面積比小，電流效率低，且能耗高，使得廢水處理成本高，故而無(wú)法被企業(yè)廣泛接受。而采用三維電極的電化學(xué)水處理設(shè)備因其比表面積體比大，離子間距離小，能耗低，可極大的降低廢水處理的成本。但現(xiàn)有采用三維電極的電化學(xué)水處理設(shè)備存在電極間容易發(fā)生短路、處理效果不佳和運(yùn)行不穩(wěn)定的問(wèn)題，嚴(yán)重地影響了三維電極水處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有采用三維電極的電化學(xué)水處理設(shè)備存在電極間容易發(fā)生短路、處理效果不佳和運(yùn)行不穩(wěn)定的問(wèn)題，提供一種處理效率高、穩(wěn)定可靠和使用成本低的三維電極水處理系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的可采用以下技術(shù)方案來(lái)達(dá)到:
[0005]—種三維電極水處理系統(tǒng)，包括水處理裝置、流量傳感器、電池管理裝置、太陽(yáng)能控制裝置和控制器，所述水處理裝置設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述流量傳感器串接于進(jìn)水口和出水口之間，所述進(jìn)水口和出水口之間串接有水栗;所述控制器的輸入端與所述流量傳感器、電池管理裝置和太陽(yáng)能控制裝置的輸出端連接，所述控制器的輸出端與水栗、電池管理裝置和太陽(yáng)能控制裝置的輸入端連接;所述水處理裝置包括箱體和設(shè)于箱體上的太陽(yáng)能板、電池、旋轉(zhuǎn)電極和微通道電極，所述箱體上開(kāi)有所述進(jìn)水口和出水口，所述旋轉(zhuǎn)電極和微通道電極設(shè)于所述進(jìn)水口和出水口之間，形成電極處理水回路;所述電池的正、負(fù)極端分別與所述旋轉(zhuǎn)電極和微通道電極連接，且電池的正、負(fù)極端與所述太陽(yáng)能板的輸出端連接；所述電池管理裝置和太陽(yáng)能控制裝置分別與所述電池和太陽(yáng)能板電連接。
[0006]進(jìn)一步地，所述箱體內(nèi)設(shè)有兩個(gè)分別用于放置旋轉(zhuǎn)電極和微通道電極的電極室，兩個(gè)所述電極室互相連通，且分別與所述進(jìn)水口和出水口連通;所述電極室內(nèi)設(shè)有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電極和一個(gè)微通道電極，形成電化學(xué)處理結(jié)構(gòu)。
[0007]作為一種優(yōu)選的方案，所述水處理裝置還包括用于加熱所述電極處理水回路的相變加熱器，所述控制器的檢測(cè)輸入端通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)所述電極處理水回路的溫度，所述控制器的輸出端通過(guò)加熱控制裝置與所述相變加熱器電連接。
[0008]作為一種優(yōu)選的方案，所述電極室的一側(cè)設(shè)有加熱室，所述相變加熱器設(shè)于所述加熱室內(nèi)。
[0009]作為一種優(yōu)選的方案，所述太陽(yáng)能板鉸接于所述箱體上，可擺動(dòng)打開(kāi)或收納于箱體的側(cè)面上。
[0010]進(jìn)一步地，所述微通道電極包括集流片、電極片和微通道片，所述電極片與集流片固定連接，所述微通道片為波浪曲面結(jié)構(gòu)，所述微通道片固定安裝于所述電極片的兩個(gè)側(cè)面，形成多微通道結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)電極包括連接軸和葉片，所述葉片設(shè)為多個(gè)，且沿連接軸的圓周方向和軸向方向均勻設(shè)置。
[0012]進(jìn)一步地，所述相變加熱器包括加熱布和覆蓋于所述加熱布兩側(cè)面上的相變板，所述加熱布通過(guò)加熱控制裝置與所述控制器的輸出端連接。
[0013]作為一種優(yōu)選的方案，所述箱體上方設(shè)有蓋板，所述蓋板可打開(kāi)或蓋合所述箱體；所述蓋板上設(shè)有電機(jī)，所述電機(jī)的輸出軸與所述旋轉(zhuǎn)電極固定連接。
[0014]作為一種優(yōu)選的方案，所述箱體內(nèi)設(shè)有電源室，所述電池設(shè)于所述電源室內(nèi)。
[0015]實(shí)施本發(fā)明，具有如下有益效果:
[0016]1、本發(fā)明工作時(shí)，廢水從進(jìn)水口進(jìn)入水處理裝置，在微通道電極的作用下，微通道電極發(fā)射電子，使電子高速磁撞在微通道的內(nèi)壁上，進(jìn)而成倍增加廢水中的電子數(shù)量，從而大幅度增加氧自由基，提高電化學(xué)處理效率;并且在旋轉(zhuǎn)電極的轉(zhuǎn)動(dòng)作用下，旋轉(zhuǎn)電極擾動(dòng)水流，形成湍流，增強(qiáng)了電化學(xué)反應(yīng)速度，進(jìn)一步提高電化學(xué)處理效率，具有處理效率高和穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，解決了現(xiàn)有采用三維電極的電化學(xué)水處理設(shè)備存在電極間容易發(fā)生短路、處理效果不佳和運(yùn)行不穩(wěn)定的問(wèn)題。
[0017]2、本發(fā)明當(dāng)電池不需要充電時(shí)，太陽(yáng)能板收納于箱體的側(cè)面上，可極大地減小箱體的體積，方便水處理裝置的運(yùn)輸。而當(dāng)電池需要充電時(shí)，可擺動(dòng)打開(kāi)太陽(yáng)能板，將太陽(yáng)能板向外展開(kāi)，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能為電池充電，并且可根據(jù)不同的時(shí)間段，調(diào)節(jié)太陽(yáng)能板的打開(kāi)角度，使太陽(yáng)光能垂直照射到太陽(yáng)能板上，實(shí)現(xiàn)最大功能吸收太陽(yáng)能的目的，調(diào)節(jié)方便且降低了使用成本。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本發(fā)明三維電極水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是圖1的水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是圖2的A部的放大圖；
[0022]圖4是圖2的箱體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5是圖2的微通道電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6是圖5的B部的放大圖；
[0025]圖7是圖2的旋轉(zhuǎn)電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖8是圖7的C部的放大圖；
[0027]圖9是本發(fā)明的三維電極水處理系統(tǒng)的相變加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029]實(shí)施例
[0030]參照?qǐng)D1至圖4，本實(shí)施例涉及包括水處理裝置1、流量傳感器、電池管理裝置、太陽(yáng)能控制裝置和控制器，所述水處理裝置I設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述流量傳感器串接于進(jìn)水口和出水口之間，所述進(jìn)水口 11和出水口 12之間串接有水栗;所述控制器的輸入端與所述流量傳感器、電池管理裝置和太陽(yáng)能控制裝置的輸出端連接，所述控制器的輸出端與水栗、電池管理裝置和太陽(yáng)能控制裝置的輸入端連接;所述水處理裝置I包括箱體13和設(shè)于箱體13上的太陽(yáng)能板14、電池15、旋轉(zhuǎn)電極16以及微通道電極17，所述箱體13上開(kāi)有所述進(jìn)水口11和出水口 12，所述旋轉(zhuǎn)電極16和微通道電極17設(shè)于所述進(jìn)水口 11和出水口 12之間，形成電極處理水回路;所述電池15的正、負(fù)極端分別與所述旋轉(zhuǎn)電極16和微通道電極17連接，且電池15的正、負(fù)極端與所述太陽(yáng)能板14的輸出端連接;所述電池管理裝置和太陽(yáng)能控制裝置分別與所述電池15和太陽(yáng)能板14電連接。所述箱體13內(nèi)設(shè)有電源室131，所述電池15設(shè)于所述電源室131內(nèi)。
[0031]工作時(shí)，廢水從進(jìn)水口11進(jìn)入水處理裝置I，在微通道電極17的作用下，微通道電極17發(fā)射電子，使電子高速磁撞在微通道的內(nèi)壁上，進(jìn)而成倍增加廢水中的電子數(shù)量，從而大幅度增加氧自由基，提高電化學(xué)處理效率;并且在旋轉(zhuǎn)電極16的轉(zhuǎn)動(dòng)作用下，旋轉(zhuǎn)電極16擾動(dòng)水流，形成湍流，增強(qiáng)了電化學(xué)反應(yīng)速度，進(jìn)一步提高電化學(xué)處理效率，具有處理效率高和穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，解決了現(xiàn)有采用三維電極的電化學(xué)水處理設(shè)備存在電極間容易發(fā)生短路、處理效果不佳和運(yùn)行不穩(wěn)定的問(wèn)題。
[0032]控制器通過(guò)電池管理裝置對(duì)電池15的電量進(jìn)行檢測(cè)，在電池15的電量到達(dá)使用的下限時(shí)，控制器通過(guò)太陽(yáng)能控制裝置控制太陽(yáng)能板14為電池15進(jìn)行充電，使用了清潔能源為電化學(xué)處理進(jìn)行供電，減少了對(duì)傳統(tǒng)電能的依賴(lài)，降低了使用成本，綠色環(huán)保。
[0033]根據(jù)水處理裝置I的處理能力和效率的不同，控制器通過(guò)流量傳感器對(duì)流入進(jìn)水口 11的廢水量進(jìn)行檢測(cè)，以控制水栗的轉(zhuǎn)速，以調(diào)節(jié)水流的速度，提高化學(xué)處理的效果。并且從出水口 12流出的凈化水在水栗的驅(qū)動(dòng)下重新由進(jìn)水口 11進(jìn)入水處理裝置I重新循環(huán)，直到被完全凈化干凈，達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)為止。
[0034]所述箱體13內(nèi)設(shè)有兩個(gè)分別用于放置旋轉(zhuǎn)電極16和微通道電極17的電極室132，兩個(gè)所述電極室132互相連通，且分別與所述進(jìn)水口 11和出水口 12連通。所述電極室132內(nèi)設(shè)有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電極16和一個(gè)微通道電極17，形成電化學(xué)處理結(jié)構(gòu)。如圖2和圖4所示，廢水在流過(guò)每一個(gè)電極室132時(shí)，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電極16和一個(gè)微通道電極17形成的電化學(xué)處理結(jié)構(gòu)對(duì)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)降解，處理效率高和穩(wěn)定可靠。
[0035]如圖2和圖3所示，所述水處理裝置I還包括用于加熱所述電極處理水回路的相變加熱器2，所述控制器的檢測(cè)輸入端通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)所述電極處理水回路的溫度，所述控制器的輸出端通過(guò)加熱控制裝置與所述相變加熱器2電連接。在冬天或寒冷地區(qū)，需要適當(dāng)?shù)乃疁胤娇娠嬘?，控制器通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)水的溫度，若溫度低于設(shè)定的最低值，則控制器輸出控制信號(hào)到加熱控制裝置以控制相變加熱器2工作，對(duì)水進(jìn)行加熱，直至達(dá)到飲用溫度或設(shè)定的溫度。
[0036]所述電極室132的一側(cè)設(shè)有加熱室133，所述相變加熱器2設(shè)于所述加熱室133內(nèi)。如圖4所示，相變加熱器2通過(guò)加熱室13 3的內(nèi)壁直接對(duì)電極室13 2內(nèi)的水進(jìn)行加熱，并且相變加熱器2中的相變材料具有儲(chǔ)熱功能，對(duì)水起到保溫的作用。
[0037]所述太陽(yáng)能板14鉸接于所述箱體13上，所述太陽(yáng)能板14可擺動(dòng)打開(kāi)或收納于箱體13的側(cè)面上。當(dāng)電池15不需要充電時(shí)，太陽(yáng)能板14收納于箱體13的側(cè)面上，可極大地減小箱體13的體積，方便水處理裝置I的運(yùn)輸。而當(dāng)電池15需要充電時(shí)，可擺動(dòng)打開(kāi)太陽(yáng)能板14，將太陽(yáng)能板14向外展開(kāi)，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能為電池15充電，并且可根據(jù)不同的時(shí)間段，調(diào)節(jié)太陽(yáng)能板14的打開(kāi)角度，使太陽(yáng)光能垂直照射到太陽(yáng)能板14上，實(shí)現(xiàn)最大功能吸收太陽(yáng)能的目的，調(diào)節(jié)方便且降低了使用成本。
[0038]如圖5和圖6所示，所述微通道電極17包括集流片171、電極片172和微通道片173，所述電極片172與集流片171固定連接，所述微通道片173為波浪曲面結(jié)構(gòu)，所述微通道片173固定安裝于所述電極片172的兩個(gè)側(cè)面，形成多微通道結(jié)構(gòu)。所述電極片172設(shè)為多個(gè)，微通道片173設(shè)置在電極片17 2之間，集流片171與多個(gè)電極片17 2連接，使得電流能從集流片171流到各個(gè)電極片172上，電極片172向微通道片173發(fā)射電子，使電子高速磁撞在微通道片173的內(nèi)壁上，進(jìn)而成倍增加廢水中的電子數(shù)量，從而大幅度增加氧自由基，提高電化學(xué)處理效率。波浪曲面結(jié)構(gòu)的微通道片173與電極片172之間形成多個(gè)水流通道，使得水流被分為多股而在水流通道內(nèi)被同時(shí)進(jìn)行電化學(xué)處理，大大提高了處理的效率和效果。
[0039 ] 如圖7和圖8所示，所述旋轉(zhuǎn)電極16包括連接軸161和葉片16 2，所述葉片16 2設(shè)為多個(gè)，且沿連接軸161的圓周方向和軸向方向均勻設(shè)置。該結(jié)構(gòu)的葉片162在縱向深度上對(duì)電極室132的水流進(jìn)行擾動(dòng)，形成湍流，增強(qiáng)了電化學(xué)反應(yīng)速度，提高電化學(xué)處理效率。
[0040]所述相變加熱器2包括加熱布21和覆蓋于所述加熱布21兩側(cè)面上的相變板22，所述加熱布21通過(guò)加熱控制裝置與所述控制器的輸出端連接。如圖9所示，相變板22吸收加熱布21產(chǎn)生的熱量并儲(chǔ)存起來(lái)，并通過(guò)加熱室133的內(nèi)壁直接對(duì)電極室132內(nèi)的水進(jìn)行加熱以及對(duì)水起到保溫的作用。
[0041]所述箱體13上方設(shè)有蓋板3，所述蓋板3可打開(kāi)或蓋合所述箱體13;所述蓋板3上設(shè)有電機(jī)4，所述電機(jī)4的輸出軸與所述旋轉(zhuǎn)電極16固定連接?？刂破魍ㄟ^(guò)電機(jī)4控制旋轉(zhuǎn)電極16進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，使該葉片162在對(duì)電極室132的水流進(jìn)行擾動(dòng)，形成湍流，增強(qiáng)電化學(xué)反應(yīng)速度，提高電化學(xué)處理效率。
[0042]以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三維電極水處理系統(tǒng)，其特征在于:包括水處理裝置、流量傳感器、電池管理裝置、太陽(yáng)能控制裝置和控制器，所述水處理裝置設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述流量傳感器串接于進(jìn)水口和出水口之間，所述進(jìn)水口和出水口之間串接有水栗;所述控制器的輸入端與所述流量傳感器、電池管理裝置和太陽(yáng)能控制裝置的輸出端連接，所述控制器的輸出端與水栗、電池管理裝置和太陽(yáng)能控制裝置的輸入端連接;所述水處理裝置包括箱體和設(shè)于箱體上的太陽(yáng)能板、電池、旋轉(zhuǎn)電極和微通道電極，所述箱體上開(kāi)有所述進(jìn)水口和出水口，所述旋轉(zhuǎn)電極和微通道電極設(shè)于所述進(jìn)水口和出水口之間，形成電極處理水回路;所述電池的正、負(fù)極端分別與所述旋轉(zhuǎn)電極和微通道電極連接，且電池的正、負(fù)極端與所述太陽(yáng)能板的輸出端連接;所述電池管理裝置和太陽(yáng)能控制裝置分別與所述電池和太陽(yáng)能板電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維電極水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述箱體內(nèi)設(shè)有兩個(gè)分別用于放置旋轉(zhuǎn)電極和微通道電極的電極室，兩個(gè)所述電極室互相連通，且分別與所述進(jìn)水口和出水口連通;所述電極室內(nèi)設(shè)有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電極和一個(gè)微通道電極，形成電化學(xué)處理結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維電極水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述水處理裝置還包括用于加熱所述電極處理水回路的相變加熱器，所述控制器的檢測(cè)輸入端通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)所述電極處理水回路的溫度，所述控制器的輸出端通過(guò)加熱控制裝置與所述相變加熱器電連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三維電極水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述電極室的一側(cè)設(shè)有加熱室，所述相變加熱器設(shè)于所述加熱室內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維電極水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽(yáng)能板鉸接于所述箱體上，且可擺動(dòng)打開(kāi)或收納于箱體的側(cè)面上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維電極水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述微通道電極包括集流片、電極片和微通道片，所述電極片與集流片固定連接，所述微通道片為波浪曲面結(jié)構(gòu)，所述微通道片固定安裝于所述電極片的兩個(gè)側(cè)面，形成多微通道結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維電極水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)電極包括連接軸和葉片，所述葉片設(shè)為多個(gè)，且沿連接軸的圓周方向和軸向方向均勻設(shè)置。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種三維電極水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述相變加熱器包括加熱布和覆蓋于所述加熱布兩側(cè)面上的相變板，所述加熱布通過(guò)加熱控制裝置與所述控制器的輸出端連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維電極水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述箱體上方設(shè)有蓋板，所述蓋板可打開(kāi)或蓋合所述箱體;所述蓋板上設(shè)有電機(jī)，所述電機(jī)的輸出軸與所述旋轉(zhuǎn)電極固定連接。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維電極水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述箱體內(nèi)設(shè)有電源室，所述電池設(shè)于所述電源室內(nèi)。
【文檔編號(hào)】C02F1/461GK105923713SQ201610356723
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月25日
【發(fā)明人】司徒文甫, 張國(guó)慶, 魏超, 黃智
【申請(qǐng)人】廣東工業(yè)大學(xué)