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柱式電化學水處理裝置和汙水處理系統的製作方法

2024-04-05 13:47:05

柱式電化學水處理裝置和汙水處理系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種柱式電化學水處理裝置和汙水處理系統,所述電化學水處理裝置包括下密封裝置、外層電極、內層電極、上密封裝置座、上密封裝置蓋、進水管和出水管。本實用新型的柱式電化學水處理裝置通過對外層電極和內層電極的合理的設置,使汙水與內層電極和外層電極能充分接觸,以實現電場對汙水的高效作用,從而可有效降低單位電耗,降低運營成本;且柱式電化學水處理裝置是密閉耐壓裝置,其對進水壓力具有較寬的適應範圍,即所述壓力可以為0.02MPa-0.6MPa,使所述柱式電化學水處理裝置不會因為進水壓力太低而導致流速慢,從而造成所述柱式電化學水處理裝置內產生沉降,且即使沉降也不是附著在電極面上,從而可以做到長期穩定地運行。
【專利說明】柱式電化學水處理裝置和汙水處理系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電化學水處理裝置和汙水處理系統,尤其涉及一種柱式電化學水處理裝置和汙水處理系統。
【背景技術】
[0002]電化學水處理技術在當今水處理行業的應用越來越廣泛,尤其是在難生化降解有機廢水、複合重金屬汙染廢水、電鍍及表面處理行業廢水、油田廢水和市政汙水深度淨化回用等領域具有較好的應用前景。目前經常用的電化學水處理技術主要有電解、電絮凝、電吸附、電氣浮和電催化氧化等,但大都具有以下幾項共同的缺點:
[0003]1、單位電耗大,電極消耗速度快,導致運行成本很高;
[0004]2、對電極的腐蝕、結垢、汙物附著等無良好的解決措施,難於做到長期穩定的運行。
[0005]目前現有技術中還不存在能解決上述技術問題的電化學水處理裝置和汙水處理系統。
實用新型內容
[0006]本實用新型的第一個目的是提供一種電能消耗小,且可以長期穩定地運行的柱式電化學水處理裝置。
[0007]本實用新型的第二個目的是提供一種電能消耗小,且可以長期穩定地運行的汙水處理系統。
[0008]本實用新型解決第一個技術問題採用如下技術方案:一種柱式電化學水處理裝置,包括下密封裝置、外層電極、內層電極、上密封裝置座、上密封裝置蓋、進水管和出水管;
[0009]所述外層電極的一端固定於所述下密封裝置上,且所述外層電極具有中空結構;
[0010]所述內層電極設置於所述外層電極的中空結構內,且所述內層電極的一端固定於所述下密封裝置上;所述內層電極具有中空結構,且所述內層電極的另一端封閉;
[0011]所述下密封裝置與所述內層電極的一端接觸處開設有配水流道,以連通所述內層電極的中空結構和所述內層電極與外層電極之間的反應空間;
[0012]所述外層電極的另一端固定於所述上密封裝置座上;
[0013]所述上密封裝置蓋通過螺栓固定於所述上密封裝置座上;
[0014]所述進水管穿過所述上密封裝置蓋固定於所述內層電極上,且與所述內層電極的中空結構連通;
[0015]所述出水管固定於所述上密封裝置蓋上,且與所述外層電極與所述內層電極之間的空隙相連通。
[0016]可選的,所述內層電極和外層電極均為環形電極,且所述內層電極和外層電極不相互接觸。[0017]可選的,所述內層電極和所述外層電極的旋轉軸線重合。
[0018]可選的,所述下密封裝置上開設有螺紋孔,所述螺紋孔的一端連通所述內層電極的中空結構,所述螺紋孔中設置有螺釘。
[0019]可選的,所述上密封裝置蓋和上密封裝置座之間設置有密封墊片。
[0020]可選的,所述進水管為導電材料製備,且在所述進水管和外層電極上均設置有銅排接電端子。
[0021]本實用新型解決第二個技術問題採用如下技術方案:一種汙水處理系統,包括前述的柱式電化學水處理裝置。
[0022]可選的,所述汙水處理系統還包括:進水控制器和沉澱固液分離器,所述進水控制器通過管道連通於所述進水管,所述出水管通過管道連通於所述沉澱固液分離器。
[0023]可選的,所述汙水處理系統還包括:多個進水控制器、柱式電化學水處理裝置和多個沉澱固液分離器,所述進水控制器、柱式電化學水處理裝置和沉澱固液分離器依次重複設置。
[0024]可選的,所述下密封裝置的位於所述外層電極的中空結構處的內壁上開設有沉孔,所述內層電極的一端固定於所述下密封裝置的沉孔內。
[0025]本實用新型具有如下有益效果:本實用新型的柱式電化學水處理裝置通過對外層電極和內層電極的合理的設置,使汙水與內層電極和外層電極能充分接觸,以實現電場對汙水的高效作用,從而可有效降低單位電耗,降低運營成本;且柱式電化學水處理裝置是密閉耐壓裝置,其對進水壓力具有較寬的適應範圍,即所述壓力可以為0.02MPa-0.6MPa,使所述柱式電化學水處理裝置不會因為進水壓力太低而導致流速慢,從而造成所述柱式電化學水處理裝置內產生沉降,且即使沉降也不是附著在電極面上,從而可以做到長期穩定地運行。
[0026]本實用新型的汙水處理系統,由於其採用了上述的柱式電化學水處理裝置,因此,也能夠達到降低單位電耗,降低運營成本,且可以長期穩定地運行的技術效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型的柱式電化學水處理裝置的結構示意圖;
[0028]圖2為本實用新型的柱式電化學水處理裝置的外層電極和內層電極的剖面圖;
[0029]圖3為本實用新型的汙水處理系統的結構示意圖;
[0030]圖4為本實用新型的汙水處理系統的另一結構示意圖。
[0031]圖中標記示意為:1-下密封裝置;2_外層電極;3-內層電極;4_上密封裝置座;5-上密封裝置蓋;6_進水管;7_出水管;8_密封墊片;9_銅排接電端子;10-進水控制器;11-沉澱固液分離器。
【具體實施方式】
[0032]下面結合實施例及附圖對本實用新型的技術方案作進一步闡述。
[0033]實施例1
[0034]參考圖1,本實施例提供了一種柱式電化學水處理裝置,包括下密封裝置1、外層電極2、內層電極3、上密封裝置座4、上密封裝置蓋5、進水管6和出水管7 ;[0035]所述外層電極2的一端固定於所述下密封裝置I上,且所述外層電極2具有中空結構;
[0036]所述內層電極3設置於所述外層電極2的中空結構內,且所述內層電極3的一端固定於所述下密封裝置I上;所述內層電極3具有中空結構,且所述內層電極3的另一端封閉;
[0037]所述下密封裝置I與所述內層電極3的一端接觸處開設有配水流道,以連通所述內層電極3的中空結構和所述內層電極3與外層電極2之間的反應空間;
[0038]所述外層電極2的另一端固定於所述上密封裝置座4上;
[0039]所述上密封裝置蓋5通過螺栓固定於所述上密封裝置座4上;
[0040]所述進水管6穿過所述上密封裝置蓋5固定於所述內層電極3上,且與所述內層電極3的中空結構連通;
[0041]所述出水管7固定於所述上密封裝置蓋5上,且與所述外層電極2與所述內層電極3之間的空隙相連通。
[0042]本實用新型的柱式電化學水處理裝置通過對外層電極2和內層電極3的合理的設置,使汙水與內層電極3和外層電極2能充分接觸,以實現電場對汙水的高效作用,從而可有效降低單位電耗,降低運營成本;且柱式電化學水處理裝置是密閉耐壓裝置,其對進水壓力具有較寬的適應範圍,即所述壓力可以為0.02MPa-0.6MPa,使所述柱式電化學水處理裝置不會因為進水壓力太低而導致流速慢,從而造成所述柱式電化學水處理裝置內產生沉降,且即使沉降也不會附著在電極面上,從而可以做到長期穩定地運行。
[0043]參考圖2,本實施例中,可選的,所述內層電極3和外層電極2均為環形電極,且所述內層電極3和外層電極2不相互接觸,更進一步,所述內層電極和所述外層電極的旋轉軸線重合;以通過所述外層電極2和內層電極3的結構設計,從而保證所通過的汙水的無死角混合,而且可以達到汙水與電極的雙向充分接觸,以實現電場對汙水的高效作用。所述內層電極3和外層電極2的電極面均無焊接,避免了電極的焊接處在工作狀態下消耗速度快,從而導致整個電極使用壽命短的問題。
[0044]本實施例中,可選的,所述外層電極2和內層電極3採用消耗性電極和/或者惰性電極;即可以採用相同材質的電極或採用不同材質的電極,即比如處理重金屬時採用以鐵為主的合金電極,處理難降解有機物時採用鈦合金電極。處理表面行業含絡合物和重金屬的廢水可採用內層鈦合金電極配外層鐵電極。以通過對電極材料的選擇,實現電解、絮凝、吸附、氣浮或催化氧化的功能選擇。
[0045]本實施例中,可選的,所述下密封裝置I上開設有螺紋孔,所述螺紋孔的一端連通所述內層電極3的中空結構,所述螺紋孔中設置有螺釘;以方便通過所述螺紋孔排出沉積雜物以及在檢修時作洩空之用。
[0046]本實施例中,可選的,所述上密封裝置蓋5和上密封裝置座4之間設置有密封墊片8,以提高所述上密封裝置蓋5和上密封裝置座4之間的密封性能;更進一步,該密封墊片8採用的聚四氟乙烯材質製成,以進一步提高所述密封墊片8的耐腐蝕性能。
[0047]本實施例中,可選的,所述進水管6為導電材料製備,且在所述進水管6和外層電極2上均設置有銅排接電端子9,所述銅排接電端子9可拆卸方式與外層電極2連接,以方便所述銅排接電端子9與外部電路連接。[0048]本實施例中,可選的,所述下密封裝置I採用透明絕緣材料製成,且與所述外層電極2螺紋連接,以方便檢修。
[0049]本實施例中,可選的,當所述柱式電化學水處理裝置採用消耗性電極時,外層電極2和內層電極3可以單獨更換,且外層電極2和內層電極3的電源極性也是可調的,以在運行一段時間後,可根據觀察到的電極消耗情況來調整電源輸出,而達到人工幹預內、外電極消耗速度的目地;以達到平衡內、外電極的損耗速度,最大程度規避內、外兩電極消耗速度差異過大而導致反應器整體壽命縮短的情況發生。
[0050]本實施例中,可選的,所述外層電極2、上密封裝置座4和上密封裝置蓋5之間形成一空腔,所述空腔的容積大小可根據需要設計,以適應外加藥劑或者溶氣所需反應時間,極大程度上提高了反應裝置的使用靈活性。
[0051]本實施例中,可選的,所述螺釘與所述內層電極3和外層電極2的軸心線重合。
[0052]本實施例中,可選的,所述下密封裝置I的位於所述外層電極2的中空結構處的內壁上開設有沉孔,所述內層電極2的一端固定於所述下密封裝置I的沉孔內,以通過所述沉孔的位置精度,從而使所述內層電極3固定於外層電極2中心處,從而克服當內層電極3偏離所述外層電極2時,即內層電極3的外表面與外層電極2內表面之間的間距不均勻,而導致電極間距小的地方電極消耗速度明顯快於電極間距大的地方,以至於大大縮短所述柱式電化學水處理裝置的使用壽命的技術問題。
[0053]本實施例中,可選的,所述外層電極2可轉動地固定於所述上密封裝置座4上,以使得所述內層電極2可以在通過對所述上密封裝置蓋5施加力的情況下轉動。
[0054]本實用新型的柱式電化學水處理裝置採用可調交直流高頻電源供電,且所述可調交直流高頻電源可以輸出多種波形的電流,電源換向時間為I秒-24小時,所述可調交直流高頻電源的最高輸出電壓為36V,低於絕大部分一般的電化學水處理裝置所需要的電壓,以使運行管理人員的安全風險顯著降低。
[0055]本實用新型的柱式電化學水處理裝置處理水的過程如下:水從進水管6進入到內層電極3的中空結構中,即所述內層電極3的內部空間,對所述內部電極3施加高頻電,水在所述內部空間會經歷一個誘導極化過程;然後水從內層電極2的底部,經過下密封裝置I的配水流道進入所述內層電極3和外層電極2之間的反應空間,在所述反應空間內產生電解、氧化、還原、絮凝和氣浮等物理化學反應;然後進入所述空腔後,經出水管7流出。且本柱式電化學水處理裝置可以通過調節進水流量來調整水在本裝置內的停留時間,處理有機物時,停留時間在45-60秒,處理重金屬時停留時間為15-25秒。
[0056]實施例2
[0057]參考圖3和圖4本實施例提供了一種汙水處理系統,包括權利要求1-6所述的柱式電化學水處理裝置。
[0058]本實施例中,可選的,所述汙水處理系統還包括:進水控制器10和沉澱固液分離器11,所述進水控制器11通過管道連通於所述進水管6,所述出水管7通過管道連通於所述固體懸浮雜質攔截11設備,以實現對通過所述柱式電化學水處理裝置的汙水進行處理。
[0059]本實施例中,可選的,所述汙水處理系統還包括:多個進水控制器10、柱式電化學水處理裝置和多個沉澱固液分離器11,所述進水控制器10、柱式電化學水處理裝置和沉澱固液分離器11依次重複設置,所述上一級的沉澱固液分離器11的出水口與下一級的進水控制器10的入水口連通,所述下一級的進水控制器10的出水口與所述柱式電化學水處理裝置的進水管6連通,所述柱式電化學水處理裝置的出水管7與下一級的沉澱固液分離器11的入水口連通,以此類推。以對汙水進行多級處理,直到達標為止。
[0060]本實用新型的汙水處理系統具有如下技術效果:
[0061]1、本實用新型的汙水處理系統解決了難生化降解有機物的處理難題,對絕大部分難降解有機物的去除率達到90%以上,而處理成本僅約2元/Kg.COD左右。
[0062]2、本實用新型的汙水處理系統用於對油田廢水處理時,對石油類的去除率可達98%以上,運行成本不超過I元/噸.水。
[0063]3、本實用新型的汙水處理系統對重金屬例如砷、六價鉻、鉛、鎘、鎳、銅的去除率可達99%以上,運行成本僅為1.5元/噸.水。
[0064]4、本實用新型的汙水處理系統用於市政汙水深度淨化回用處理時,其對P的去除、細菌的滅殺率均可達99.9%以上,關鍵是還能同時降低一定C0D、色度。
[0065]5、本實用新型的汙水處理系統不僅具有單獨處理複合汙染廢水的能力,可同時對有機物、石油類、重金屬達到較高的去除能力,也可以同常規生物處理協同,作為生物處理的前端預處理設施,以取得更為經濟的處理效果。
[0066]6、本實用新型的汙水處理系統不僅佔用空間省,而且可根據空間的橫向、縱向條件來考慮產品的設計及系統布局,可最大限度的利用空間,受空間的局限性極小。可在1000平方米的地域上達到日處理量I萬噸水/天。
[0067]7、本實用新型的汙水處理系統為模塊化產品,可根據需要方便增加模塊,也可在固定模塊數量的前提下調整運行的模塊數量來實現處理能力的適應。
[0068]8、本實用新型的運行、操作、維護簡單,便於自動控制運行或者遠程監控運行,可減少大量運行管理人員。
[0069]以上實施例的先後順序僅為便於描述,不代表實施例的優劣。
[0070]最後應說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案,而非對其限制;儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特徵進行等同替換;而這些修改或者替換,並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和範圍。
【權利要求】
1.一種柱式電化學水處理裝置,其特徵在於,包括下密封裝置、外層電極、內層電極、上密封裝置座、上密封裝置蓋、進水管和出水管; 所述外層電極的一端固定於所述下密封裝置上,且所述外層電極具有中空結構; 所述內層電極設置於所述外層電極的中空結構內,且所述內層電極的一端固定於所述下密封裝置上;所述內層電極具有中空結構,且所述內層電極的另一端封閉; 所述下密封裝置與所述內層電極的一端接觸處開設有配水流道,以連通所述內層電極的中空結構和所述內層電極與外層電極之間的反應空間; 所述外層電極的另一端固定於所述上密封裝置座上; 所述上密封裝置蓋通過螺栓固定於所述上密封裝置座上; 所述進水管穿過所述上密封裝置蓋固定於所述內層電極上,且與所述內層電極的中空結構連通; 所述出水管固定於所述上密封裝置蓋上,且與所述外層電極與所述內層電極之間的空隙相連通。
2.根據權利要求1所述的柱式電化學水處理裝置,其特徵在於,所述內層電極和外層電極均為環形電極,且所述內層電極和外層電極不相互接觸。
3.根據權利要求2所述的柱式電化學水處理裝置,其特徵在於,所述內層電極和所述外層電極的旋轉軸線重合。
4.根據權利要求1所述的柱式電化學水處理裝置,其特徵在於,所述下密封裝置上開設有螺紋孔,所述螺紋孔的一端連通所述內層電極的中空結構,所述螺紋孔中設置有螺釘。
5.根據權利要求1所述的柱式電化學水處理裝置,其特徵在於,所述上密封裝置蓋和上密封裝置座之間設置有密封墊片。
6.根據權利要求1所述的柱式電化學水處理裝置,其特徵在於,所述進水管為導電材料製備,且在所述進水管和外層電極上均設置有銅排接電端子。
7.一種汙水處理系統,其特徵在於,包括權利要求1-6任一項所述的柱式電化學水處理裝置。
8.根據權利要求7所述的汙水處理系統,其特徵在於,還包括:進水控制器和沉澱固液分離器,所述進水控制器通過管道連通於所述進水管,所述出水管通過管道連通於所述沉澱固液分離器。
9.根據權利要求7所述的汙水處理系統,其特徵在於,還包括:多個進水控制器、柱式電化學水處理裝置和多個沉澱固液分離器,所述進水控制器、柱式電化學水處理裝置和沉澱固液分離器依次重複設置。
10.根據權利要求3所述的柱式電化學水處理裝置,其特徵在於,所述下密封裝置的位於所述外層電極的中空結構處的內壁上開設有沉孔,所述內層電極的一端固定於所述下密封裝置的沉孔內。
【文檔編號】C02F1/46GK203768082SQ201420158295
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月2日 優先權日:2014年4月2日
【發明者】劉紅, 雷才良 申請人:劉紅

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