本實(shí)用新型涉及水處理電化學(xué)消毒裝置,具體說(shuō)的是一種水處理電化學(xué)消毒裝置。
背景技術(shù):
消毒是水處理工藝流程中的一個(gè)重要處理單元,常見的消毒方法有氯消毒、次二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外線消毒等。
一、其中氯消毒:液氯消毒是我國(guó)傳統(tǒng)的飲水消毒方法,已有很長(zhǎng)的應(yīng)用歷史,消毒機(jī)理是液氯進(jìn)入水中發(fā)生如下反應(yīng):Cl2+H2O→H+Cl+HClO次氯酸由于粒度適中(分子量小)以及不帶電荷(中性),滲入細(xì)菌細(xì)胞壁破壞酶系統(tǒng)比較容易,故殺菌效率高,液氯消毒設(shè)備主要由氯瓶、加氯機(jī)、抽吸器等組成。其特點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)雜、操作繁雜,適用于大型給水工程消毒,這樣才能顯示出其消毒成本便宜、加量準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn),但是,還要產(chǎn)生CHCl3致癌物。
二、二氧化氯消毒:二氧化氯(ClO2)作為一種強(qiáng)氧化劑,在飲水中具有很強(qiáng)的氧化和消毒作用,消毒能力遠(yuǎn)高于氯氣,而且在水中不會(huì)產(chǎn)生三鹵甲烷物質(zhì),具有高效滅菌、滅病毒、脫色去味、除鐵和錳、不受酸堿度影響、消毒迅速、穩(wěn)定持久、防止再污染力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),是一種優(yōu)良的水處理劑。1979年第三屆國(guó)際消毒會(huì)議上,已把二氧化氯確定為三種替代消毒劑之一,90年代初,越來(lái)越多的歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家已把二氧化氯作為自來(lái)水消毒并應(yīng)用到醫(yī)療衛(wèi)生、食品工業(yè)、果蔬保鮮及污水處理等方面。最近世界衛(wèi)生組織(WHO)認(rèn)為該物質(zhì)完全無(wú)致癌、無(wú)致畸形性,推薦二氧化氯為安全消毒物質(zhì)中的A1級(jí)產(chǎn)品。
ClO2為深黃色氣體,可用于氯與亞氯酸鈉作用制備:2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl也可利用鹽酸與亞氯酸鈉作用制備:5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O,ClO2在水中溶解性遠(yuǎn)比氯好,氣體易溶于水。能迅速氧化、破壞病毒衣殼上蛋白質(zhì)的酪氨酸,抑制病毒的特異性吸附,阻止其對(duì)宿主細(xì)胞的感染。ClO2與細(xì)胞及其它微生物蛋白質(zhì)中的部分氨基酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),使氨基酸分解破壞,進(jìn)而控制微生物蛋白質(zhì)合成,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡,在已知的氨基酸中芳香族和含硫類氨基酸最易受到ClO2的氧化破壞,但氯消毒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生三氯甲烷、鹵乙酸等消毒副產(chǎn)物。
臭氧消毒、紫外線消毒而則因成本高、維護(hù)費(fèi)用和能量損耗大而使應(yīng)用受到限制。
本實(shí)用新型為了克服上述問(wèn)題,研究利用電化學(xué)法進(jìn)行水的消毒的方法,該方法具有安全、效率高、處理費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型目的是提供安全、效率高、處理費(fèi)用低的一種水處理電化學(xué)消毒裝置。
本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種水處理電化學(xué)消毒裝置,包括相互連通的水箱和消毒槽,水箱和消毒槽之間設(shè)有提升泵;消毒槽中設(shè)有至少一組電極對(duì),電極對(duì)包括陽(yáng)極板和陰極板,陽(yáng)極板和陰極板分別與極板電源電連接。
本技術(shù)方案的工作原理是:需要消毒的水儲(chǔ)存在水箱中,水箱和消毒槽連通,且水箱和消毒槽之間設(shè)有出水口靠近消毒槽一端的提升泵,當(dāng)需要消毒的時(shí)候?qū)⑻嵘么蜷_,便可以將水箱內(nèi)的水抽入消毒槽內(nèi),然后需要往消毒槽內(nèi)添加適量的食鹽,啟動(dòng)極板電源,則會(huì)在消毒槽內(nèi)發(fā)生電解反應(yīng),其反應(yīng)過(guò)程為:
陰極:2H++2e=H2↑;陽(yáng)極:2Cl+-2e=Cl2↑在溶液中:Cl2+H2O=HClO+HCl;NaHO+HClO=NaClO+H2O;NaHO+HCl=NaCl+H2O,NaClO對(duì)細(xì)菌有殺滅的作用,在電化學(xué)消毒體系中,微生物的滅活機(jī)理包括電場(chǎng)的直接作用、電化學(xué)過(guò)程產(chǎn)生自由氯組分的作用和活性基團(tuán)的作用,整體的設(shè)備可安置在同一間房?jī)?nèi),但要特別注意,陰極室電解產(chǎn)生的氫氣經(jīng)過(guò)收集以后可以作為新能源利用。
本實(shí)用新型的設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,易開易停,運(yùn)行時(shí)只需單人管理即可,具有安全、效率高、處理費(fèi)用低等諸多的優(yōu)點(diǎn),還具有消毒效果好,占地面積省,適用于小型給水所生活飲用水消毒。
進(jìn)一步的,為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,特別設(shè)置成下述結(jié)構(gòu):所述電極對(duì)為五組,均勻設(shè)置在消毒槽中。
進(jìn)一步的,為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,特別設(shè)置成下述結(jié)構(gòu):所述陽(yáng)極板為釕銥涂層電極板。
進(jìn)一步的,為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,特別設(shè)置成下述結(jié)構(gòu):同一組電極對(duì)中,陽(yáng)極板和陰極板間距為3-10cm。
進(jìn)一步的,為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,特別設(shè)置成下述結(jié)構(gòu):所述水箱和消毒槽之間還設(shè)有過(guò)濾器。
進(jìn)一步的,為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,特別設(shè)置成下述結(jié)構(gòu):極板電源設(shè)置在消毒槽的上方。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
一、本實(shí)用新型設(shè)置了水箱和消毒槽連通,且水箱和消毒槽之間設(shè)有出水口靠近消毒槽一端的提升泵,可以很方便的實(shí)現(xiàn)水體的流動(dòng),設(shè)備的占地面積小,成本低;
二、本實(shí)用新型設(shè)置電極對(duì),發(fā)生消毒反應(yīng)只需要接通電源,和加入適量的食鹽即可,發(fā)生反應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生有毒有害的物質(zhì),具有安全、效率高、處理費(fèi)用低;
三、本實(shí)用新型使用的過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生氫氣,可以收集作為新能源使用,節(jié)能環(huán)保。
附圖說(shuō)明
通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述,本實(shí)用新型的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變更為明顯:
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中:1-水箱,2-提升泵,3-過(guò)濾器,4-消毒槽,5-極板電源,7-陽(yáng)極板,8-陰極板。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,僅用于解釋本實(shí)用新型,而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說(shuō)明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;也可以是直接相連,也可以是通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
實(shí)施例1:
本實(shí)施例中,如圖1所示,一種水處理電化學(xué)消毒裝置,包括相互連通的水箱1和消毒槽4,水箱1和消毒槽4之間設(shè)有提升泵2;消毒槽4中設(shè)有至少一組電極對(duì),電極對(duì)包括陽(yáng)極板7和陰極板8,陽(yáng)極板7和陰極板8分別與極板電源5電連接。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程是:
需要消毒的水儲(chǔ)存在水箱1中,水箱1和消毒槽4連通,且水箱1和消毒槽4之間設(shè)有出水口靠近消毒槽4一端的提升泵2,當(dāng)需要消毒的時(shí)候?qū)⑻嵘?打開,便可以將水箱1內(nèi)的水抽入消毒槽4內(nèi),然后需要往消毒槽4內(nèi)添加適量的食鹽,啟動(dòng)極板電源,則會(huì)在消毒槽4內(nèi)發(fā)生電解反應(yīng),其反應(yīng)過(guò)程為:
陰極:2H++2e=H2↑;陽(yáng)極:2Cl+-2e=Cl2↑在溶液中:Cl2+H2O=HClO+HCl;NaHO+HClO=NaClO+H2O;NaHO+HCl=NaCl+H2O,整體的設(shè)備可安置在同一間房?jī)?nèi),但要特別注意,陰極室電解產(chǎn)生的氫氣經(jīng)過(guò)收集以后可以作為新能源利用。
實(shí)施例2:
本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步限定電極對(duì),所述電極對(duì)為五組,均勻設(shè)置在消毒槽4中,電解反應(yīng)發(fā)生在電極對(duì)的陽(yáng)極板和陰極板上,電極對(duì)的數(shù)目越多,反應(yīng)的面積越大,則發(fā)生反應(yīng)的量越大,對(duì)水的消毒效率越高。本實(shí)施例的其他部分和實(shí)施例1相同,這里不再贅述。
實(shí)施例3:
本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步限定電極板,所述陽(yáng)極板7采用釕銥涂層電極板,涂釕銥電極也稱金屬陽(yáng)極,指在鈦制品上涂釕、銥,一般在貴金屬電鍍中,現(xiàn)多采用鈦基鍍鉑不溶性陽(yáng)極,它具有較好的穩(wěn)定性和耐蝕性,可用于各種介質(zhì),并易于維護(hù)和管理;但價(jià)格昂貴,涂釕銥電極,經(jīng)濟(jì)實(shí)用,并具有優(yōu)良的電化學(xué)活性和更強(qiáng)的耐腐蝕性,具體的優(yōu)點(diǎn)如下:
(1)陽(yáng)極尺寸穩(wěn)定,電解過(guò)程中電極間距離不變化,可保證電解操作在槽電壓穩(wěn)定的情況下進(jìn)行;(2)工作電壓低,電能消耗小,直流電耗可降低10-20%;(3)鈦陽(yáng)極工作壽命長(zhǎng),耐腐蝕性強(qiáng);(4)可克服石墨陽(yáng)極和鉛陽(yáng)極的溶解問(wèn)題,避免對(duì)電解液和陰極產(chǎn)物的污染;(5)電流密度高,過(guò)電位小,電極催化活性高,可有效捉高生產(chǎn)效率;(6)可避免鉛陽(yáng)極變形后的短路問(wèn)題,提高電流效率;(7)形狀制作容易,可高精度化;(8)鈦基體可重復(fù)使用;(9)低的過(guò)電位特性,電極間表面及電極的氣泡容易排除,可有效降低電解槽電壓。本實(shí)施例的其他部分和上述實(shí)施例相同,這里不再贅述。
實(shí)施例4:
本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步限定同一組電極對(duì)中,陽(yáng)極板7和陰極板8間距為3-10cm,在上述間距的區(qū)間內(nèi)工作,電極之間的電流密度高,過(guò)電位小,電極催化活性高,可有效捉高生產(chǎn)效率。本實(shí)施例的其他部分和上述實(shí)施例相同,這里不再贅述。
實(shí)施例5:
本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增設(shè)過(guò)濾器3,所述水箱1和消毒槽4之間還設(shè)有過(guò)濾器3,過(guò)濾器3的作用是將水箱1中的可見雜質(zhì)過(guò)濾,避免進(jìn)入消毒槽4內(nèi),引起污染以及影響電極的工作效率。本實(shí)施例的其他部分和上述實(shí)施例相同,這里不再贅述。
實(shí)施例6:
本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步限定極板電源的位置,極板電源設(shè)置在消毒槽4的上方,上述結(jié)構(gòu)布線方便,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。本實(shí)施例的其他部分和上述實(shí)施例相同,這里不再贅述。
以上所述,僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并非對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制,凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化,均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。