一種電化學水處理裝置制造方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┝艘环N電化學水處理裝置，包括用于電化學水處理的反應室，所述反應室底端設有入口和排污口，且上端設有出口；設置在所述反應室內(nèi)部頂端的陽極；位于所述反應室和陽極之間的刮刀；及驅(qū)動所述刮刀的驅(qū)動裝置；所述驅(qū)動裝置位于所述反應室的下方。在所述電化學水處理裝置中，所述驅(qū)動裝置驅(qū)動刮刀刮除反應室內(nèi)表面的水垢，并且其可以頻繁啟動；設置的刮刀在處理水不斷流動的情況下工作，刮刀轉(zhuǎn)動時對陽極產(chǎn)生的反應產(chǎn)物進行強化擴散，增強了陽極反應產(chǎn)物和反應室內(nèi)菌藻的接觸幾率，有效抑制菌藻的滋生。另外，本申請?zhí)峁┑年枠O的固定件與所述反應室的頂部端板之間為法蘭式固定，密封性好，不會出現(xiàn)間隙滲水，進而不會導致頂部端板的腐蝕。
【專利說明】—種電化學水處理裝置

【技術領域】
[0001 ] 本申請屬于電化學水處理【技術領域】，尤其涉及一種電化學水處理裝置。

【背景技術】
[0002]循環(huán)水是工業(yè)生產(chǎn)的血液，水作為冷卻介質(zhì)把生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢熱通過冷卻塔散發(fā)到周圍的環(huán)境中去，廣泛應用于石化、化工、煤化工、電力、鋼鐵、焦化、紡織、機械、電子、食品、冷鏈等各個領域，同時也用于大型公共建筑物水冷中央空調(diào)機組的冷卻，例如賓館、辦公樓、商場、地鐵站、機場、生產(chǎn)車間、劇場等。
[0003]在敞開式冷卻循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，冷卻水用過后也不是立即排放掉，而是收回循環(huán)再用；水的再冷卻是通過冷卻塔完成的，循環(huán)水在冷卻塔中與空氣接觸，部分水通過冷卻塔不斷蒸發(fā)損失掉，水中的礦物質(zhì)和有機物不斷濃縮；冷卻塔和循環(huán)水池在室外受到陽光照射、風吹雨淋、灰塵雜物的進入、物料泄漏等綜合作用下，會產(chǎn)生嚴重的沉積(結垢)物附著、設備腐蝕和微生物大量滋生，以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道，不僅影響生產(chǎn)效率，而且威脅和破壞工廠長周期安全生產(chǎn)，甚至造成停產(chǎn)等巨大經(jīng)濟損失?，F(xiàn)有技術中沒有一種能夠同時解決循環(huán)水處理過程中產(chǎn)生的結垢和菌藻滋生的電化學水處理裝置。
實用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，本申請的目的在于提供一種電化學水處理裝置，本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置能夠同時解決循環(huán)水處理過程中產(chǎn)生的結垢和菌藻滋生問題。
[0005]本申請?zhí)峁┝艘环N電化學水處理裝置，包括:
[0006]用于電化學水處理的反應室，所述反應室底端設有入口和排污口，且上端設有出Π ；
[0007]設置在所述反應室內(nèi)部頂端的陽極；
[0008]位于所述反應室和陽極之間的刮刀；
[0009]及驅(qū)動所述刮刀的驅(qū)動裝置；所述驅(qū)動裝置位于所述反應室的下方。
[0010]優(yōu)選的，所述刮刀的外邊緣與陰極的內(nèi)壁之間的間隙為2mm?4mm。
[0011]優(yōu)選的,所述刮刀為旋轉(zhuǎn)刮刀。
[0012]優(yōu)選的，所述反應室為圓柱狀。
[0013]優(yōu)選的，所述驅(qū)動裝置包括驅(qū)動馬達、減速器和傳動軸；
[0014]所述驅(qū)動馬達的輸出端與所述減速器連接；所述減速器的輸出端與所述傳動軸連接。
[0015]所述傳動軸的密封采用旋轉(zhuǎn)接頭式機械密封。
[0016]優(yōu)選的，所述反應室的頂部為平面式端板；
[0017]所述陽極的固定件與所述反應室的頂部端板之間為法蘭式固定。
[0018]優(yōu)選的，所述陽極為圓柱狀或V形長條狀。
[0019]優(yōu)選的，所述陽極為形穩(wěn)性電極。
[0020]優(yōu)選的，所述刮刀為籠狀刮刀。
[0021]本申請?zhí)峁┝艘环N電化學水處理裝置，包括:反應室，用于電化學處理水，所述反應室底端設有入口和排污口，且上端設有出口 ；設置在所述反應室內(nèi)部固定于頂端的陽極；位于所述反應室和陽極之間的刮刀；及驅(qū)動所述刮刀的驅(qū)動裝置；所述驅(qū)動裝置位于所述反應室的下方。本申請通過驅(qū)動裝置驅(qū)動刮刀刮除反應室內(nèi)表面的水垢，并且驅(qū)動裝置可以頻繁啟動；本申請設置的刮刀在處理水不斷流動的情況下工作，刮刀轉(zhuǎn)動可以隨時將陰極沉積的水垢刮除，及時更新水垢沉積表面，減小電解回路電阻，提高水垢沉積速率。刮刀轉(zhuǎn)動時也能對陽極產(chǎn)生的反應產(chǎn)物進行強化擴散，增強了陽極反應產(chǎn)物和反應室內(nèi)菌藻的接觸幾率，有效抑制菌藻的滋生。
[0022]進一步的，本申請?zhí)峁┑年枠O的固定件與所述反應室的頂部端板之間為法蘭式固定，密封性好，不會出現(xiàn)間隙滲水，進而不會導致頂部端板的腐蝕。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置結構示意圖；
[0025]圖2為本申請?zhí)峁┑墓蔚厄?qū)動裝置的結構示意圖；
[0026]圖3為本申請?zhí)峁┑墓蔚厄?qū)動裝置的分解結構示意圖；
[0027]圖4為本申請?zhí)峁┑年枠O的固定件的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0028]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0029]圖1為本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置結構示意圖。在圖1中，I為反應室，2為陽極，3為刮刀，4為控制柜，5為電解電源正極，6為電解電源負極，7為陽極接線盒，8為自動進氣排氣閥門，9為驅(qū)動馬達，10為減速器，11為刮刀傳動軸，12為入口，13為出口，14為刮刀支架，15為排污口，16為密封套件,17為支腿,18為排污閥門。
[0030]本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置包括用于電化學水處理的反應室1，所述反應室I也作為電解反應的陰極。在本申請的實施例中，所述反應室I為圓柱狀；所述反應室I的頂部為平面式端板。在陰極附近，水溶液電解產(chǎn)生0H-，在陰極附近界面層獲得pH值高達14的強堿性溶液，碳酸鈣和氫氧化鎂在界面層處于過飽和狀態(tài)，碳酸鈣和氫氧化鎂在陰極表面和界面層中快速結晶，部分水垢結晶在陰極表面沉積析出。在本申請中，所述反應室I的材質(zhì)優(yōu)選為碳鋼、不銹鋼、鈦、鈦合金或鋁合金。所述反應室I底端設有入口 12和排污口15，且上端設有出口 13 ;待處理水由入口 12進入反應室1，進行電化學處理；在電解水垢沉積和刮除水垢的過程中，部分細微的顆粒會經(jīng)過出口 13回到水系統(tǒng)，成為懸浮物，經(jīng)由旁濾系統(tǒng)去除；產(chǎn)生的水垢經(jīng)過排污口 15排出反應室I。
[0031]本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置包括陽極2，所述陽極2設置于反應室I的內(nèi)部頂端。在本申請的實施例中，所述反應室I內(nèi)設置至少一只陽極，所述陽極固定在反應室I的內(nèi)部頂端；所述陽極為圓柱狀或V形長條狀。在陽極附近，水電解產(chǎn)生氧氣和氧自由基，與水及水中的溶解氧生成雙氧水和臭氧，維持反應室內(nèi)部較強的消毒環(huán)境，同時部分氯離子被氧化成氯氣，從而形成次氯酸根(C10—)，次氯酸根具有持續(xù)的抑制細菌滋生能力。在本申請的實施例中，本申請采用的陽極可以為形穩(wěn)性電極(DSA)，在200A/m2以上的電流的密度條件下，使用壽命在5年以上。
[0032]本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置包括刮刀3，所述刮刀位于所述反應室I和陽極2之間，所述刮刀3置于刮刀支架14之上，所述刮刀支架14與反應室I相連。在本申請的實施例中，所述刮刀的外邊緣與反應室的內(nèi)壁之間的間隙優(yōu)選為2mm?4mm ;所述刮刀可以為籠狀刮刀，所述籠狀刮刀為內(nèi)外形狀均為圓柱狀，三只以上的條狀刮刀用四個以上圓環(huán)固定，形成籠狀；籠狀刮刀底部設有鏤空圓盤，圓盤外邊緣設有固定條狀刮刀的凹槽；圓盤中央開連接孔與傳動軸11相連；所述籠狀刮刀的材質(zhì)為聚合物或陶瓷；所述聚合物為塑料或橡膠。所述刮刀可以頻繁開啟，頻繁轉(zhuǎn)動，增強傳質(zhì)效果，增加成垢離子到達陰極表面的幾率；也可以隨時刮除已經(jīng)沉積在陰極表面的水垢，減少電阻，提高電流效率和降低電能消耗。在本申請中，所述刮刀工作時圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)，所述中心軸與所述反應室的軸線重合，所述刮刀可以以5rpm?30rpm的角速度進行旋轉(zhuǎn)；所述刮刀的旋轉(zhuǎn)增加了對陽極反應產(chǎn)物的擾動，強化了陽極反應產(chǎn)物的擴散，增強了殺菌滅藻的效率。
[0033]本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置包括驅(qū)動所述刮刀的驅(qū)動裝置；所述驅(qū)動裝置設置于所述反應室I的下方。在本申請中，所述刮刀與陰極彈性接觸，在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下，刮刀可以隨時將陰極沉積的水垢刮除，及時更新水垢沉積表面，可以提高水垢沉積速率。在本申請的實施例中，所述驅(qū)動裝置可以包括驅(qū)動馬達9、減速器10和傳動軸11 ;所述驅(qū)動馬達9的輸出軸與所述減速器10連接，所述減速器的輸出端通過傳動軸11連接，所述傳動軸11的輸出端通過所述刮刀支架14與刮刀3連接。隨著電解反應的進行，陰極表面會析出水垢，根據(jù)補水的水質(zhì)，可以定時啟動驅(qū)動裝置驅(qū)動刮刀3刮除反應室I表面的水垢。在本申請中，所述驅(qū)動裝置設置于反應室I的下方，頂部端板只固定電極，打開設備維護更加輕便。在本申請的實施例中，所述傳動軸與水接觸部分采用聚合物材質(zhì)，不與水接觸部分采用不銹鋼材質(zhì)；所述傳動軸的聚合物材質(zhì)部分采用旋轉(zhuǎn)接頭式機械密封，旋轉(zhuǎn)接頭式機械密封用經(jīng)過過濾的水冷卻。
[0034]進一步的，圖2為本申請?zhí)峁┑墓蔚厄?qū)動裝置的結構示意圖。在圖2中，9為驅(qū)動馬達，10為減速器，16為密封套件，51為刮刀傳動軸聚合物連接部分，52為刮刀傳動軸不銹鋼連接部分，55為軸承。
[0035]本申請?zhí)峁┑墓蔚秱鲃虞S11通過刮刀固定支架14和軸承55固定。本申請?zhí)峁┑墓蔚秱鲃虞S11包括刮刀傳動軸聚合物連接部分51和刮刀傳動軸不銹鋼連接部分52，刮刀傳動軸聚合物連接部分51直接插入籠狀刮刀3的底部連接孔中，整個傳動軸較短，轉(zhuǎn)動同心性較好，有利于保護軸封56、機械密封轉(zhuǎn)子53和機械密封定子54 ;所述刮刀傳動軸聚合物連接部分的密封采用旋轉(zhuǎn)接頭式機械密封，采用過濾水冷卻，避免了普通軸封的磨損問題。由于密封的改進，反應室可以頻繁開啟而不擔心泄露問題。
[0036]更進一步的，圖3為本申請?zhí)峁┑墓蔚厄?qū)動裝置的分解結構示意圖。在圖3中，9為驅(qū)動馬達，10為減速器，52為刮刀傳動軸連接不銹鋼部分，53為機械密封轉(zhuǎn)子，54為機械密封定子，55為軸承，56為軸封，16為密封套件，58為減速器固定法蘭，59為減速器固定端板，60為減速器法蘭底座。
[0037]本申請?zhí)峁┑墓蔚厄?qū)動裝置與水直接接觸的部分均為非金屬材料制作而成，且采用軸封56、機械密封轉(zhuǎn)子53和機械密封定子54雙密封。
[0038]本申請?zhí)峁┑拿芊馓准?6內(nèi)注滿過濾后的水，則軸封56內(nèi)外沒有壓力差，軸封56起到保護機械密封不被析出水垢或者機械顆粒損壞的作用。
[0039]本申請?zhí)峁┑墓蔚厄?qū)動裝置中的減速器10通過減速器固定法蘭58和減速法蘭底座60固定在減速器固定端板59上。
[0040]本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置，包括反應室，用于電化學處理水，所述反應室底端設有入口和排污口，且上端設有出口 ；設置在所述反應室內(nèi)部頂端的陽極；位于所述反應室和陽極之間的刮刀；及驅(qū)動所述刮刀的驅(qū)動裝置；所述驅(qū)動裝置位于所述反應室的下方。本申請通過驅(qū)動裝置驅(qū)動刮刀刮除反應室表面的水垢，并且可以頻繁啟動；本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置中設置的刮刀在處理水不斷流動的情況下工作，刮刀轉(zhuǎn)動時對陽極產(chǎn)生的反應產(chǎn)物進行強化擴散，增強了陽極反應產(chǎn)物和反應室內(nèi)菌藻的接觸幾率，有效抑制菌藻的滋生。
[0041]本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置優(yōu)選還包括電解電源正極5和陽極接線盒7 ;所述電解電源正極5通過所述陽極接線盒7與上述技術方案所述陽極2連接。
[0042]本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置優(yōu)選還包括電解電源負極6，所述電解電源負極6與上述技術方案所述反應室I的外壁直接相連。在本申請中，電解電源為直流恒電流輸出。
[0043]本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置優(yōu)選還包括自動進氣排氣閥門8，所述自動進氣排氣閥門8與上述技術方案所述反應室I的外壁直接相連，且位于反應室I的頂部。本申請中的自動進氣排氣閥門8將反應室I中積累的氣體自動排出反應室I之外，同時在反應室排空時，空氣通過自動進氣排氣閥門8進入反應室I。
[0044]本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置優(yōu)選還設置有排污閥門18 ;所述排污閥門18位于反應室I的底部。在本申請的實施例中，刮刀刮掉的水垢一部分會沉積到反應室I的底部，通過啟動排污閥門18將水垢排出反應室I之外。
[0045]在本申請中，電化學水處理后產(chǎn)生的水垢通過排污閥門18的控制輸送至排污口15。
[0046]本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置優(yōu)選還包括支腿17，所述支腿17將電化學水處理裝置支離地面。
[0047]本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置優(yōu)選還包括控制柜4，所述控制柜4中包括PLC控制器、電解電源和電氣連接器件。在本申請中，所述PLC根據(jù)預先設置，監(jiān)測電解過程中的各個參數(shù)，如電流、電壓、閥門狀態(tài)；也可以根據(jù)驅(qū)動馬達的工作周期和工作時間，決定排污閥門的開啟時機，自動完成刮垢和排污功能。PLC能夠自動調(diào)控循環(huán)水的礦物質(zhì)平衡，替代了現(xiàn)場管理人員的人為調(diào)節(jié)礦物質(zhì)平衡的工作，簡化了循環(huán)水的管理工作。
[0048]本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置提供的反應室I的頂部為端板；所述陽極的固定件與反應室的頂部端板之間的固定形式為法蘭式固定。本申請采用的是法蘭式固定，密封性良好，不會引起頂部端板的腐蝕。在本申請?zhí)峁┑膶嵤├校枠O的固定件的結構示意圖見圖4，圖4為本申請?zhí)峁┑年枠O的固定件的結構示意圖。在圖4中，2為陽極，31為接線盒，32為接線盒法蘭底座，33為電極絕緣套，34為陽極接線柱，35為接線盒固定法蘭配對底座，36為接線盒底座密封圈。
[0049]本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置中的陽極2通過陽極接線柱34與接線盒31連接。本申請?zhí)峁┑年枠O2的固定采用接線盒法蘭底座32與接線盒法蘭配對底座35之間壓緊的法蘭式固定，電極絕緣套33與接線盒法蘭底座32之間螺紋連接。在本申請?zhí)峁┑膶嵤├?，對陽極2進行維護的時候，只需要打開接線盒法蘭底座32與接線盒法蘭配對底座35之間的法蘭固定螺栓，取出陽極2即可。傳統(tǒng)的是電極絕緣套33與接線盒法蘭底座32為一體，均為聚合物絕緣套，且兼作陽極固定座，密封采用螺紋密封，由于聚合物與金屬之間的材料差異，密封經(jīng)常出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象。
[0050]具體地，在本申請的實施例中，循環(huán)水的電化學處理過程如下:
[0051]將待處理的循環(huán)水從反應室I底端設置的入口進入到反應室I中，電解電源的正極5通過陽極接線盒7與陽極2連接，電解電源的負極6與反應室外壁直接相連；反應室I中充滿的水溶液、反應室1、陽極2與電解電源的連線，形成閉合電流回路，啟動電解電源，在陽極和陰極附近開始發(fā)生電化學反應；隨著反應的進行，自動進氣排氣閥門8則可以將反應室中積累的氣體自動排出反應室I之外；在陽極附近，水電解產(chǎn)生氧氣和氧自由基，與水及水中的溶解氧生成雙氧水和臭氧，維持反應室內(nèi)部較強的消毒環(huán)境，同時部分氯離子被氧化成氯氣，從而形成次氯酸根，次氯酸根具有持續(xù)的抑制細菌滋生能力；在陰極附近界面層獲得PH值高達14的強堿性溶液，碳酸鈣和氫氧化鎂在界面層處于過飽和狀態(tài)，它們在陰極表面和界面層具備快速結晶的條件，部分水垢在陰極表面結晶析出；根據(jù)補水的水質(zhì)和循環(huán)水系統(tǒng)工況分析(蒸發(fā)量、溫度和管道材質(zhì)等)，可以定時啟動驅(qū)動馬達9驅(qū)動刮刀3刮除陰極2表面的水垢，此時入口的進水并沒有終止；刮掉的水垢一部分沉積到反應室底部，通過排污口 15排出；細微的顆粒會經(jīng)過出口 13回到待處理的循環(huán)水系統(tǒng)中，成為懸浮物，經(jīng)由旁濾系統(tǒng)去除；處理后的水從反應室I上端設置的出口 13排出反應室。
[0052]本申請?zhí)峁┝艘环N電化學水處理裝置，包括用于電化學處理水的反應室，所述反應室底端設有入口和排污口，且上端設有出口 ；設置在所述反應室內(nèi)部頂端的陽極；位于所述反應室和陽極之間的刮刀；及驅(qū)動所述刮刀的驅(qū)動裝置；所述驅(qū)動裝置位于所述反應室的下方。在本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置中，所述驅(qū)動裝置驅(qū)動刮刀刮除反應室表面的水垢，并且其可以頻繁啟動；設置的刮刀在處理水不斷流動的情況下工作，刮刀轉(zhuǎn)動時對陽極產(chǎn)生的反應產(chǎn)物進行強化擴散，增強了陽極反應產(chǎn)物和反應室內(nèi)菌藻的接觸幾率，有效抑制菌藻的滋生。進一步的，本申請?zhí)峁┑年枠O的固定件與所述反應室的頂部端板之間為法蘭式固定，密封性好，不會出現(xiàn)間隙滲水，進而不會導致頂部端板的腐蝕。本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置同時解決了循環(huán)水結垢、腐蝕和菌藻滋生的問題。本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置去除水垢時沒有額外投入化學品，直接回用排污循環(huán)水，避免了對環(huán)境造成的二次污染。
【權利要求】
1.一種電化學水處理裝置，包括: 用于電化學水處理的反應室，所述反應室底端設有入口和排污口，且上端設有出口 ； 設置在所述反應室內(nèi)部頂端的陽極； 位于所述反應室和陽極之間的刮刀； 及驅(qū)動所述刮刀的驅(qū)動裝置；所述驅(qū)動裝置位于所述反應室的下方。
2.根據(jù)權利要求1所述的電化學水處理裝置，其特征在于，所述刮刀的外邊緣與反應室的內(nèi)壁之間的間隙為2mm?4mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的電化學水處理裝置，其特征在于，所述刮刀為旋轉(zhuǎn)刮刀。
4.根據(jù)權利要求1所述的電化學水處理裝置，其特征在于，所述反應室為圓柱狀。
5.根據(jù)權利要求1所述的電化學水處理裝置，其特征在于，所述驅(qū)動裝置包括驅(qū)動馬達、減速器和傳動軸； 所述驅(qū)動馬達的輸出端與所述減速器連接；所述減速器的輸出端與所述傳動軸連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的電化學水處理裝置，其特征在于，所述傳動軸的密封采用旋轉(zhuǎn)接頭式機械S封。
7.根據(jù)權利要求1所述的電化學水處理裝置，其特征在于，所述反應室的頂部為平面式端板； 所述陽極的固定件與所述反應室的頂部端板之間為法蘭式固定。
8.根據(jù)權利要求1所述的電化學水處理裝置，其特征在于，所述陽極為圓柱狀或V形長條狀。
9.根據(jù)權利要求1或8所述的電化學水處理裝置，其特征在于，所述陽極為形穩(wěn)性電極。
10.根據(jù)權利要求1所述的電化學水處理裝置，其特征在于，所述刮刀為籠狀刮刀。
【文檔編號】C02F1/461GK204198465SQ201420574936
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權日:2014年9月30日
【發(fā)明者】章明歅, 章俊杰 申請人:北京順泰創(chuàng)新科技發(fā)展有限公司