同心環(huán)式電吸附水處理設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種同心環(huán)式電吸附水處理設備，一般由多個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（002），作為低壓直流電源負電極的兩面金屬負電極板（001）構(gòu)成過水斷面，金屬正電極（002）置于兩個金屬負電極板（001）的中間位置；金屬正電極（002）可以是各種形狀的柱狀結(jié)構(gòu)體；水處理單元可以是同心的圓形結(jié)構(gòu)、或者是同心的正方形結(jié)構(gòu)、或者是相同的圓形結(jié)構(gòu)、或者是相同的正方形結(jié)構(gòu)，串行組成的每組水處理單元組包含至少一個進水閘和一個出水閘。對不同規(guī)模的水處理工程，通過對水處理單元的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及水處理單元的數(shù)量進行設計計算調(diào)整，可以滿足各種規(guī)模的水處理工程需要。
【專利說明】 同心環(huán)式電吸附水處理設備
[0001]

【技術領域】
[0002]本實用新型涉及一種同心環(huán)式電吸附水處理設備，屬于水處理【技術領域】，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】
[0003]水資源通常有三種——地表水、地下水和城市中水。
[0004]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，長期飲用對人體有害，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，長期飲用照樣對人體不利。
[0005]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)的處理方式無法應對水源的日益污染。
[0006]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。
[0007]作為工業(yè)用水大戶采用的循環(huán)水的補水水源，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進行處理。
[0008]電吸附水處理方法具有投資小，運行和維護費用低，水資源利用率高等優(yōu)點。
[0009]目前采用的電吸附水處理技術不足之處也很明顯:對流量、流速、濁度要求高，不宜直接處理循環(huán)水；由于同時吸附陰陽離子，需頻繁充放電，水的硬度降低有限，反而加大了電除鹽難度；因水處理量有限，需投入大量的碳纖維電極和電氣設備，運行和維護費用較高；污水排放量較大、浪費水資源。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實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上，解決離子濃度高、大流量的循環(huán)水問題。
[0011]同心環(huán)式電吸附水處理設備應至少有一個水處理單元組成，水處理單元包括電氣和機械兩部分:電氣部分可以提供36伏的正、負極可交換的低壓直流電源；機械部分包括作為連接低壓直流電源正極的正電極連接線(003)、金屬正電極(002)、金屬負電極板
(001)、閘門(006 )和閘門槽(005 )。
[0012]為了安全要求，電源部分一般采用36V的安全電壓，為了提高水處理的效率及均勻性，金屬正電極(002)和金屬負電極板(001)分層的或分區(qū)的均勻布置方式。
[0013]對于同心環(huán)筒形同心環(huán)式電吸附水處理設備，一個水處理單元包括兩組金屬負電極板(001)和一組金屬正電極(002 )，水處理單元的兩組金屬負電極板(001)是等距離的，金屬正電極(002)置于兩組金屬負電極板(001)的中間位置。
[0014]各個水處理單元水流通道面積是不一樣的，其水處理的能力也是不一樣的，這是由同心環(huán)行的物理結(jié)構(gòu)所決定的。
[0015]水處理單元的多組金屬正電極(002)和金屬負電極板(001)之間相互均勻布置，兩面金屬負電極板(001)之間構(gòu)成環(huán)形的封閉過水斷面，作為水處理工作的水流通道。
[0016]金屬正電極(002)、金屬負電極板(001)和水流通道內(nèi)待處理的水體形成電流通路。
[0017]在直流電流的作用下，鈣、鎂離子流向電源負極，積聚在金屬負電極板(001)附近，并形成了一個很強的堿性環(huán)境區(qū)域，會加速使溶于水中的二氧化碳與鈣、鎂離子發(fā)生化學反應，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。
[0018]在直流電流的作用下，水中含有的氯離子會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。
[0019]一個水處理單元有一定的過水斷面和一定的用于水處理的有效工作長度，具有相應的水處理能力和水處理質(zhì)量。
[0020]水處理的水量與過水斷面有關，也與過水斷面內(nèi)的水流速度有關，在確定水處理的能力后，根據(jù)輸水渠道的有關參數(shù)即可確定所需的過水斷面。
[0021]水處理單元的水處理能力不能滿足要求時，需要在過水斷面上增加布置相應的水處理單元。
[0022]水處理單元的水處理質(zhì)量不能滿足要求時，需要在沿水流方向上進行串聯(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。
[0023]沿水流方向縱向串行布置的水處理單元，具有相同的斷面參數(shù)應；每組水處理單元至少應有一對進水口和出水口閘門，使水處理單元的進水口和出水口閘門關閉后水處理單元內(nèi)部的水體與外部的水體可以相互隔離。
[0024]正常工作的水處理單元，進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、吸附于金屬負電極板(001)，形成水垢狀的沉淀物。
[0025]水處理設備運行一段時間后，會在金屬負電極板(001)形成較多的水垢狀沉淀物，就需要進行清污處理了。
[0026]清污采用電源正負極顛倒的方法，將水垢從負極板槽上剝離下來混入水中，用水泵將含有水垢的水抽到岸上進行沉淀。
[0027]為保證設備的正常工作，清污可以分組進行，一次對一組或多組水處理單元組進行處理。
[0028]進行清污處理時，需將水處理單元組的進水閘門和出水閘門關閉。
[0029]倒極處理時只需關閉出水閘門，控制電路使該組低壓直流電源的正、負極切換，在反向電流的驅(qū)動下，附著在金屬負電極板(001)上的沉淀物脫落進入水中，利用水泵等方式將污水抽出到地面沉淀池進行沉淀處理，數(shù)小時后經(jīng)沉淀處理過的澄清水仍可進行循環(huán)利用，提高水資源的利用率，做到污水零排放。
[0030]本實用新型與現(xiàn)有的水處理技術相比具有明顯的優(yōu)勢，水處理單元的有效工作面積大，水處理效率高；采用矩陣式分組進行水處理，可以適應不同水量要求的水處理系統(tǒng)；可以分組進行清污工作，不影響用水設備的正常運行；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】
[0031]圖1為圓形同心環(huán)式筒形電吸附水處理設備的橫剖面圖；圖2為圖1的A-A縱剖面圖；圖3為方形同心環(huán)式筒形電吸附水處理設備的橫剖面圖；圖中編號:001-金屬負電極板，002-金屬正電極，003-正電極連接線，004-固定底座，005-閘門槽，006-閘門板。
具體實施方案
[0032]如圖所示，本實用新型的主要
【發(fā)明內(nèi)容】
是設備的機械結(jié)構(gòu)部分，在控制系統(tǒng)提供的低壓直流電源的驅(qū)動下進行工作，控制系統(tǒng)可以為每個水處理單元分別提供低壓直流電源。
[0033]同心環(huán)式筒形電吸附水處理設備的機械部分包括作為連接低壓直流電源正極的正電極連接線(003)、金屬正電極(002)、金屬負電極板(001)和固定水處理設備的固定底座(004)。
[0034]設備具有同心環(huán)結(jié)構(gòu)的過水斷面，從內(nèi)層向外層，水處理單元的過水斷面面積大小逐步遞增。
[0035]設備除了最內(nèi)層的水處理單元只包含一根金屬正電極(002)和一組圓形金屬負電極板(001)外，其他的水處理單元包含組成環(huán)形的兩面金屬負電極板(001)和一組環(huán)形的金屬正電極(002)。
[0036]設備最內(nèi)層的金屬正電極(002)只對應一面金屬負電極板(001),設備最外層的金屬負電極板(001)只對應一組金屬正電極(002),其他部分為一組金屬正電極(002)對應兩面金屬負電極板(001)。
[0037]金屬負電極板(001)采用單層鋼板或者兩面薄鋼板添加中間輔助夾層卷制而成的筒形結(jié)構(gòu)，最外層的還可以采用單面薄鋼板添加輔助夾層卷制而成，金屬正電極(002)可以采用實心金屬鋼材、管狀金屬鋼材、薄鋼板包芯材料、網(wǎng)狀金屬包芯材料、以及其他的各種型鋼材料制作而成。
[0038]設備內(nèi)部的金屬正電極(002)、金屬負電極板(001)采用絕緣材料將整個水處理設備固定起來。
[0039]每個需要安裝閘門的圓形或環(huán)形的水處理單元的一端或兩端設置閘門槽(005)，并配備相應的閘門板(006)。
[0040]閘門槽(005)制作在水處理單元上，閘門板(006)在使用的時候安裝在閘門槽(005)里。
[0041]低壓直流電源的正、負極電源線，采用合適的方式連接到每一組水處理單元，要做到每組水處理單元可以單獨控制，以便于正、負極切換的需要。
[0042]對不同規(guī)模的水處理工程，通過對水處理單元的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及水處理單元的數(shù)量進行設計計算調(diào)整，可以滿足各種規(guī)模的水處理工程需要。
[0043]本實用新型的主要發(fā)明特征如下:所述的環(huán)形同心環(huán)式電吸附水處理設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(002)和作為低壓直流電源負電極的金屬負電極板(001)，兩面金屬負電極板(001)之間形成環(huán)形的過水斷面，金屬正電極(002)置于兩面金屬負電極板(001)中間位置,所述低壓直流電源的正電極、負電極和過水斷面內(nèi)的水體形成直流電流通路，使鈣、鎂離子流向電源負極，生成碳酸鈣、碳酸鎂沉淀、吸附于金屬負電極板(OOI)上。
[0044]所述的水處理單元具有同心環(huán)結(jié)構(gòu)的環(huán)形過水斷面，從內(nèi)層向外層，水處理單元的過水斷面面積大小逐步遞增。
[0045]設備除了最內(nèi)層的水處理單元只包含一根金屬正電極(002)和一組圓形金屬負電極板(001)外，其他的水處理單元包含組成環(huán)形的兩面金屬負電極板(001)和一組環(huán)形的金屬正電極(002)。
[0046]設備最內(nèi)層的金屬正電極(002)只對應一面金屬負電極板(001),設備最外層的金屬負電極板(001)只對應一組金屬正電極(002),其他部分為一組金屬正電極(002)對應兩面金屬負電極板(001)。
[0047]所述的同心環(huán)式電吸附水處理設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。
[0048]所述的金屬正電極(002)可以是實心金屬鋼材的、或管狀金屬鋼材的、或薄鋼板包芯材料的、或網(wǎng)狀金屬包芯材料的、或其它的各種型鋼材料制作而成的柱狀體。
[0049]所述的同心環(huán)式電吸附水處理設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。
[0050]所述的串行組成的水處理單元組包含至少一個進水閘和一個出水閘。
[0051]所述的進水閘和出水閘都包含有閘門槽(005)和閘門板(006)。
[0052]所述的閘門槽(005)制作在水處理單元上，閘門板(006)在使用的時候安裝在閘門槽(005)里。
[0053]以上具體實施方案只是本實用新型的具體實施例子，不表示本實用新型只能這樣進行實施。
【權(quán)利要求】
1.一種同心環(huán)式電吸附水處理設備，其特征在于:所述的環(huán)形同心環(huán)式電吸附水處理設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(002 )和作為低壓直流電源負電極的金屬負電極板(001)，兩面金屬負電極板(001)之間形成環(huán)形的過水斷面，金屬正電極(002)置于兩面金屬負電極板(001)中間位置，所述低壓直流電源的正電極、負電極和過水斷面內(nèi)的水體形成直流電流通路，使鈣、鎂離子流向電源負極，生成碳酸鈣、碳酸鎂沉淀、吸附于金屬負電極板(001)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同心環(huán)式電吸附水處理設備，其特征在于:所述的水處理單元具有同心環(huán)結(jié)構(gòu)的環(huán)形過水斷面，從內(nèi)層向外層，水處理單元的過水斷面面積大小逐步遞增。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同心環(huán)式電吸附水處理設備，其特征在于:設備除了最內(nèi)層的水處理單兀只包含一根金屬正電極(002)和一組圓形金屬負電極板(001)外,其他的水處理單元包含組成環(huán)形的兩面金屬負電極板(001)和一組環(huán)形的金屬正電極(002)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同心環(huán)式電吸附水處理設備，其特征在于:設備最內(nèi)層的金屬正電極(002)只對應一面金屬負電極板(001),設備最外層的金屬負電極板(001)只對應一組金屬正電極(002),其他部分為一組金屬正電極(002)對應兩面金屬負電極板(001)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同心環(huán)式電吸附水處理設備，其特征在于:所述的金屬正電極(002)可以是實心金屬鋼材的、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。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同心環(huán)式電吸附水處理設備，其特征在于:所述的同心環(huán)式電吸附水處理設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。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的同心環(huán)式電吸附水處理設備，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進水閘和一個出水閘。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的同心環(huán)式電吸附水處理設備，其特征在于:所述的進水閘和出水閘都包含有閘門槽(005 )和閘門板(006 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的同心環(huán)式電吸附水處理設備，其特征在于:所述的閘門槽(005)制作在水處理單元上，閘門板(006)在使用的時候安裝在閘門槽(005)里。
【文檔編號】C02F1/469GK204097160SQ201420523800
【公開日】2015年1月14日 申請日期: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, 劉先鋒, 茹新宇, 孫文中, 劉照, 崔荷花, 劉聰 申請人:陳昱如