專利名稱：聲促電解水處理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于污水處理技術，具體涉及一種融合了聲化學與電化學技術的水(污廢水)處理裝置。
背景技術：
在水中施加電場后，水中會發(fā)生電解氧化還原、絮凝吸附和電氣浮、殺菌消毒、調整pH值和吸附共沉淀等化學反應過程，在這些過程的協(xié)同作用下，不僅可有效去除水中的膠體懸浮物、重金屬、有機物、氨氮、磷等，還能對水進行有效的廣譜消毒，處理效果不受環(huán)境溫度影響，加上其設備簡單、操作簡便、易于實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點，在分散性小水量用戶的給水和廢水處理中很有發(fā)展前途。但電極極化、鈍化等帶來的高能耗、低效率、維護麻煩等問題限制了該技術的推廣，為了解決這一問題，現(xiàn)有技術一是采用強化極間流速，通過水流的沖刷作用減緩鈍化、極間堵塞等，但該方法無法從根本上解決問題；二是采用倒極、脈沖電源、交變電源等方法，該方法可從根本上解決上述問題，但對電源、電極等均提出了新的要求，增加了成本。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，提供一種聲促電解水處理裝置。該裝置融合了聲化學與電化學技術，從根本上解決傳統(tǒng)的電解水處理中的鈍化、極化、堵塞、高耗低效等問題，結構簡單，處理效果好。
本實用新型的技術方案如下聲促電解水處理裝置，包括電解槽和直流電源，電解槽兩端有進水口和出水口。本裝置的特點是在電解槽的外部或電解槽內部固定有超聲波發(fā)生器。這樣的結構設計使水溶液通過電解槽中的陰極與陽極間隙，在對水溶液進行電解處理的同時，還對水溶液進行超聲波的輻照，利用超聲波在水溶液中傳播時會產(chǎn)生空化效應及由此引發(fā)力學效應和化學效應的原理，從而實現(xiàn)1)對電極表面的清洗和去鈍化水的電解處理中會在電極表面生成一層氧化物膜，從而改變電極表面性質，導致電極活性下降和電耗增加等。利用超聲波的空化效應，空化泡崩潰產(chǎn)生高速的微射流和沖擊波對電極表面形成連續(xù)的清洗和活化，除去表面不活潑的氧化物覆蓋層，可使電極復活。2)改善傳質超聲波產(chǎn)生的微射流能破壞電解時產(chǎn)生的在電極-液相主體界面上的滯留層，強化污染物從液相到反應表面的傳質過程，消除由傳質擴散而引起的濃差極化。超聲波還可使污染物在水溶液中充分地分散，從而大幅度提高反應器的處理能力。3)用超聲空化效應增大溶液的電導率，提高電極電流的響應效果。4)空化產(chǎn)生的瞬間高溫高壓可熱解部分有機物，所產(chǎn)生的高活性自由基也可使水中的有機污染物發(fā)生降解。
當上述超聲波發(fā)生器固定在電解槽內部時，首先要進行絕緣密封。
本實用新型的優(yōu)點及積極效果本裝置將電的化學效應和超聲的空化效應有機結合，不用對傳統(tǒng)的電解反應槽的電源、電極等進行改造，僅僅在電解槽中附設超聲波發(fā)生器，在超聲場輻射作用下，電極表面得到連續(xù)的清洗和活化，傳質效率得到提高，濃差極化得到消除，另外，超聲空化的熱解效應與所形成的自由基還可降解去除水中的有機物。從而根本上解決傳統(tǒng)的電解水處理中的鈍化、極化、堵塞、高耗低效等問題，還能取得更高的處理效率和處理效果。其結構簡單，處理效果好。
該裝置還適用于改造傳統(tǒng)的電化學處理單元，在邊防分散營區(qū)與無市政給水的小區(qū)給水處理、野外機動給水處理、相關污水處理中應用廣泛。


圖1是本實用新型的一種實施例的結構示意圖；圖2是第二種實施例的結構示意圖。
具體實施方式
實施例1參見圖1，聲促電解污水處理裝置包括由不溶性陰極和可溶性陽極組成的電解槽1、直流電源2、超聲波發(fā)生器3。電解槽1的陽極為3mm厚的純鋁板，陰極為0.3mm厚的不銹鋼板，板間距為4～5mm，電解槽兩端有進水口4和出水口5。電解槽1外殼上粘貼有超聲波發(fā)生器3。電解槽1及其直流電源2、接線方式等與傳統(tǒng)的電解單元完全一樣。
實施例2參見圖2，本例的結構與例1基本相同，不同之處僅在于超聲波發(fā)生器3的設置位置，本例是將超聲波發(fā)生器3經(jīng)密封絕緣后固定在電解槽1內部。
采用例1或例2的裝置進行污水處理，經(jīng)試驗，處理TOC為66.081mg/L，濁度為0.274NTU的原水時，在電流密度為3A/m2下電解30min，無超聲波時TOC去除率僅為54％左右，施加60W的44KHz超聲波后，TOC去除率提高到了74％左右。
權利要求1.聲促電解水處理裝置，包括電解槽(1)和直流電源(2)，電解槽(1)兩端有進水口(4)和出水口(5)，其特征在于在電解槽(1)的外部或內部固定有超聲波發(fā)生器(3)。
2.根據(jù)權利要求1所述的聲促電解水處理裝置，其特征在于超聲波發(fā)生器(3)是絕緣密封后再固定在電解槽(1)內的。
專利摘要聲促電解水處理裝置，包括電解槽和直流電源，電解槽兩端有進水口和出水口。其特點是在電解槽的外部或電解槽內部固定有超聲波發(fā)生器。當上述超聲波發(fā)生器固定在電解槽內部時，首先要進行絕緣密封。本裝置將電的化學效應和超聲的空化效應有機結合，在超聲場輻射作用下，電極表面得到連續(xù)的清洗和活化，傳質效率得到提高，濃差極化得到消除，另外，超聲空化的熱解效應與所形成的自由基還可降解去除水中的有機物，從而根本上解決傳統(tǒng)的電解水處理中的鈍化、極化、堵塞、高耗低效等問題，取得更高的處理效率和處理效果，其結構簡單，處理效果好。
文檔編號C02F1/34GK2688683SQ200420034659
公開日2005年3月30日 申請日期2004年4月30日 優(yōu)先權日2004年4月30日
發(fā)明者謝朝新, 龍騰銳, 周寧玉, 方振東 申請人:重慶大學