一種同心環(huán)式電吸附水處理技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種同心環(huán)式電吸附水處理技術(shù)，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(fù)電極的兩面金屬負(fù)電極板（001）構(gòu)成過水?dāng)嗝妫饘僬姌O（002）置于兩個金屬負(fù)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；水處理單元是同心的圓形結(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，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。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(shè)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】—種同心環(huán)式電吸附水處理技術(shù)
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種同心環(huán)式電吸附水處理技術(shù)，屬于水處理【技術(shù)領(lǐng)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(shù)】
[0002]水資源通常有三種——地表水、地下水和城市中水。
[0003]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。
[0004]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(yīng)對水源的日益污染。
[0005]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(shè)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。
[0006]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(shù)進行處理。
[0007]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。
[0008]目前采用的電吸附水處理技術(shù)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(shè)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】

[0009]本發(fā)明是為了解決現(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(chǔ)上，解決離子濃度高、大流量的循環(huán)水問題。
[0010]同心環(huán)式電吸附水處理技術(shù)設(shè)備應(yīng)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(fù)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(fù)電極板
(001)、閘門(006 )和閘門槽(005 )。
[0011 ] 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(fù)電極板(001)分層的或分區(qū)的均勻布置方式。
[0012]對于同心環(huán)筒形同心環(huán)式電吸附水處理技術(shù)，一個水處理單元包括兩組金屬負(fù)電極板(001)和一組金屬正電極(002 )，水處理單元的兩組金屬負(fù)電極板(001)是等距離的，金屬正電極(002)置于兩組金屬負(fù)電極板(001)的中間位置。
[0013]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。
[0014]水處理單元的多組金屬正電極(002)和金屬負(fù)電極板(001)之間相互均勻布置，兩面金屬負(fù)電極板(001)之間構(gòu)成環(huán)形的封閉過水?dāng)嗝?，作為水處理工作的水流通道?br> [0015]金屬正電極(002)、金屬負(fù)電極板(001)和水流通道內(nèi)待處理的水體形成電流通路。
[0016]在直流電流的作用下，鈣、鎂離子流向電源負(fù)極，積聚在金屬負(fù)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(xué)反應(yīng)，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。
[0017]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。
[0018]一個水處理單元有一定的過水?dāng)嗝婧鸵欢ǖ挠糜谒幚淼挠行Чぷ鏖L度，具有相應(yīng)的水處理能力和水處理質(zhì)量。
[0019]水處理的水量與過水?dāng)嗝嬗嘘P(guān)，也與過水?dāng)嗝鎯?nèi)的水流速度有關(guān)，在確定水處理的能力后，根據(jù)輸水渠道的有關(guān)參數(shù)即可確定所需的過水?dāng)嗝妗?br> [0020]水處理單元的水處理能力不能滿足要求時，需要在過水?dāng)嗝嫔显黾硬贾孟鄳?yīng)的水處理單元。
[0021]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。
[0022]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(yīng)；每組水處理單元至少應(yīng)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(guān)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。
[0023]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(fù)電極板(001)，形成水垢狀的沉淀物。
[0024]水處理設(shè)備運行一段時間后，會在金屬負(fù)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。
[0025]清污采用電源正負(fù)極顛倒的方法，將水垢從負(fù)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。
[0026]為保證設(shè)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。
[0027]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(guān)閉。
[0028]倒極處理時只需關(guān)閉出水閘門，控制電路使該組低壓直流電源的正、負(fù)極切換，在反向電流的驅(qū)動下，附著在金屬負(fù)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。
[0029]本發(fā)明與現(xiàn)有的水處理技術(shù)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(yīng)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(shè)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】
[0030]圖1為圓形同心環(huán)式筒形電吸附水處理設(shè)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(shè)備的橫剖面圖；圖中編號:001-金屬負(fù)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
[0031]如圖所示，本發(fā)明的主要
【發(fā)明內(nèi)容】
是設(shè)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。
[0032]同心環(huán)式筒形電吸附水處理設(shè)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(fù)電極板(001)和固定水處理設(shè)備的固定底座(004)。
[0033]設(shè)備具有同心環(huán)結(jié)構(gòu)的過水?dāng)嗝妫瑥膬?nèi)層向外層，水處理單元的過水?dāng)嗝婷娣e大小逐步遞增。
[0034]設(shè)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(fù)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(fù)電極板(001)和一組環(huán)形的金屬正電極(002)。
[0035]設(shè)備最內(nèi)層的金屬正電極(002)只對應(yīng)一面金屬負(fù)電極板(001),設(shè)備最外層的金屬負(fù)電極板(001)只對應(yīng)一組金屬正電極(002),其他部分為一組金屬正電極(002)對應(yīng)兩面金屬負(fù)電極板(001)。
[0036]金屬負(fù)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、各種型鋼材料制作而成。
[0037]設(shè)備內(nèi)部的金屬正電極(002)、金屬負(fù)電極板(001)采用絕緣材料將整個水處理設(shè)備固定起來。
[0038]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(shè)置閘門槽(005)，并配備相應(yīng)的閘門板(006)。
[0039]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。
[0040]低壓直流電源的正、負(fù)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(fù)極切換的需要。
[0041]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(shè)計計算調(diào)整，可以滿足各種規(guī)模的水處理工程需要。
[0042]以上具體實施方案只是本發(fā)明的具體實施例子，不表示本發(fā)明只能這樣進行實施。
【權(quán)利要求】
1.一種同心環(huán)式電吸附水處理設(shè)備，其特征在于:所述的環(huán)形同心環(huán)式電吸附水處理設(shè)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(fù)電極的金屬負(fù)電極板(001)，兩面金屬負(fù)電極板(001)之間形成環(huán)形的過水?dāng)嗝?，金屬正電極(002)置于兩面金屬負(fù)電極板(001)中間位置，所述低壓直流電源的正電極、負(fù)電極和過水?dāng)嗝鎯?nèi)的水體形成直流電流通路，使鈣、鎂離子流向電源負(fù)極，生成碳酸鈣、碳酸鎂沉淀、吸附于金屬負(fù)電極板(001)上。
2.基于權(quán)利I的同心環(huán)式電吸附水處理設(shè)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?dāng)嗝?，從?nèi)層向外層，水處理單元的過水?dāng)嗝婷娣e大小逐步遞增。
3.基于權(quán)利2的同心環(huán)式電吸附水處理設(shè)備，其特征在于:設(shè)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(fù)電極板(001)外,其他的水處理單兀包含組成環(huán)形的兩面金屬負(fù)電極板(001)和一組環(huán)形的金屬正電極(002)。
4.基于權(quán)利2的同心環(huán)式電吸附水處理設(shè)備，其特征在于:設(shè)備最內(nèi)層的金屬正電極(002 )只對應(yīng)一面金屬負(fù)電極板(001)，設(shè)備最外層的金屬負(fù)電極板(001)只對應(yīng)一組金屬正電極(002),其他部分為一組金屬正電極(002)對應(yīng)兩面金屬負(fù)電極板(001)。
5.基于權(quán)利I的同心環(huán)式電吸附水處理設(shè)備，其特征在于:所述的同心環(huán)式電吸附水處理設(shè)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。
6.基于權(quán)利I的同心環(huán)式電吸附水處理設(shè)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)狀金屬包芯材料的、或各種型鋼材料制作而成的柱狀體。
7.基于權(quán)利I的同心環(huán)式電吸附水處理設(shè)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.基于權(quán)利7的同心環(huán)式電吸附水處理設(shè)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.基于權(quán)利8的同心環(huán)式電吸附水處理設(shè)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】C02F1/469GK104229951SQ201410463609
【公開日】2014年12月24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 申請人:陳昱如