專(zhuān)利名稱：一種用于污廢水處理的電化學(xué)處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于資源環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于污廢水處理的電化學(xué)處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前電化學(xué)處理設(shè)備普遍是通過(guò)在反應(yīng)槽內(nèi)直接設(shè)置電極板，在反應(yīng)槽安裝布水系統(tǒng)與出水系統(tǒng)控制廢水流經(jīng)極板間隙而完成電化學(xué)處理過(guò)程。目前所用的極板材料一般都是單一性的，反應(yīng)槽內(nèi)直接設(shè)置有插槽，用于極板的安裝。但是這類(lèi)電化學(xué)處理設(shè)備在工程應(yīng)用中存在一系列的問(wèn)題，限制了其工程應(yīng)用。主要表現(xiàn)為
首先，目前電化學(xué)處理設(shè)備的極板安裝、更換及維修過(guò)程繁瑣；由于極板直接安裝于反應(yīng)槽中，每一塊極板都需要重新安裝，單次更換極板時(shí)間長(zhǎng)(一般更換一次約需要半天時(shí)間)、勞動(dòng)強(qiáng)度大；極板的更換需要在反應(yīng)槽中直接操作，更換過(guò)程對(duì)反應(yīng)槽具有損壞作用，容易造成設(shè)備故障，降低系統(tǒng)可靠性。目前由于極板安裝方式局限，水力條件較好的設(shè)備結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的設(shè)備則水力條件不佳。其次，設(shè)備的極板材料采用單一性極板材料，極板消耗量大，特別是在應(yīng)對(duì)復(fù)雜水質(zhì)的工業(yè)廢水時(shí)，為了保證處理效果只能以更大的極板消耗及能耗為代價(jià)，極大的增加了運(yùn)行成本，同時(shí)降低了極板的使用壽命(有資料顯示極板使用最短的只有7天，一般的情況下極板能使用15天)，這在一定程度上限制了電化學(xué)設(shè)備的應(yīng)用。而且，現(xiàn)有電化學(xué)處理設(shè)備一般利用銅板將可溶性極板與電源連接，銅板與可溶性極板的連接處由于在通電情況下容易生成氧化物，導(dǎo)致連接處的電阻增大，造成較大的無(wú)效電能損耗；另外，采用這種極板連接方式難以保證極板消耗均勻，從而導(dǎo)致極板的浪費(fèi)。綜上所述，目前的電化學(xué)設(shè)備由于極板消耗快、更換頻率高、使用壽命短、單次更換時(shí)間長(zhǎng)，從而導(dǎo)致了設(shè)備的停運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)、運(yùn)行成本高、有效利用率低、穩(wěn)定性隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低，同時(shí)無(wú)效電能損耗大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述設(shè)備在工程實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題，提高設(shè)備性能和有效利用率、降低運(yùn)行成本、提供一種結(jié)構(gòu)更優(yōu)的電化學(xué)處理設(shè)備。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為
所述用于污廢水處理的電化學(xué)處理設(shè)備，其結(jié)構(gòu)包括反應(yīng)槽和電化學(xué)反應(yīng)模塊；所述反應(yīng)槽設(shè)有進(jìn)水口，配水區(qū)，出水口和放空管；所述電化學(xué)反應(yīng)模塊與反應(yīng)槽是分體的；所述電化學(xué)反應(yīng)模塊包括支撐結(jié)構(gòu)和布置于支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)的極板；所述支撐結(jié)構(gòu)設(shè)有底部開(kāi)口，出水口，底部開(kāi)口與反應(yīng)槽配水區(qū)連通，出水口與反應(yīng)槽出水口連接；
其中，所述電化學(xué)反應(yīng)模塊出水口與反應(yīng)槽出水口采取簡(jiǎn)易密封軟連接，可自由拆
卸；其中，所述電化學(xué)反應(yīng)模塊支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)有吊裝結(jié)構(gòu)；
另外，所述電化學(xué)反應(yīng)模塊中的極板由惰性電極板和可溶性電極板組成，惰性電極板與電源連接；所述惰性電極板為石墨極板；所述可溶性電極板由鐵極板和鋁極板間隔布置而成；其中，根據(jù)處理水質(zhì)的不同，所述可溶性電極板中鐵極板與鋁極板的數(shù)量設(shè)置比例在2 :8至9 :1之間，優(yōu)選為7 :3至9 :1之間，更優(yōu)選為8 :2。以下對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明(參見(jiàn)圖I、圖2和圖3):
如圖I、圖2和圖3所示，所述電化學(xué)處理設(shè)備包括反應(yīng)槽I和電化學(xué)反應(yīng)模塊91、92 ；反應(yīng)槽I設(shè)有進(jìn)水口 2，配水區(qū)3，出水口 7和反應(yīng)槽放空管12 ;電化學(xué)反應(yīng)模塊91、92包括一支撐結(jié)構(gòu)8，支撐結(jié)構(gòu)8內(nèi)間隔布置有若干塊惰性極板41和可溶性極板42，惰性極板 41與電源11連接；支撐結(jié)構(gòu)8底部設(shè)有開(kāi)口 10，底部開(kāi)口 10與反應(yīng)槽I的配水區(qū)3連通；支撐結(jié)構(gòu)8設(shè)有頂部出水口 6，頂部出水口 6與反應(yīng)槽出水口 7采取簡(jiǎn)易密封軟連接，可自由拆卸；支撐結(jié)構(gòu)8上設(shè)有吊裝結(jié)構(gòu)5。所述電化學(xué)處理設(shè)備工作過(guò)程如下一套電化學(xué)處理設(shè)備配備兩個(gè)電化學(xué)反應(yīng)模塊91、92，一用91 一備92 ;廢水通過(guò)反應(yīng)槽進(jìn)水口 2進(jìn)入反應(yīng)槽I，然后經(jīng)過(guò)反應(yīng)槽配水區(qū)3及電化學(xué)反應(yīng)模塊底部開(kāi)口 10，進(jìn)入模塊91進(jìn)行處理，處理水及全部污泥經(jīng)過(guò)模塊出水口 6及反應(yīng)槽出水口 7到后續(xù)泥水分離設(shè)備中。當(dāng)可溶性極板42消耗殆盡需要更換時(shí)，可直接將模塊91吊出，將備用模塊92吊入，以實(shí)現(xiàn)模塊的快速更換。模塊91內(nèi)可溶性極板42的更換快速簡(jiǎn)易，只需將消耗殆盡的可溶性極板41重新更換即可作為備用模塊以待下一次更換。與本行業(yè)同等的電化學(xué)處理設(shè)備相比，本發(fā)明的有益效果是
(I)本發(fā)明采用獨(dú)立電化學(xué)反應(yīng)模塊(以下簡(jiǎn)稱“模塊”)，模塊內(nèi)裝有惰性極板(石墨極板)與可溶性極板(鐵、鋁極板)，同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)反應(yīng)槽的電化學(xué)處理功能進(jìn)行了分割，并優(yōu)化傳統(tǒng)反應(yīng)槽進(jìn)水、布水、調(diào)節(jié)等功能，解決當(dāng)前設(shè)備極板安裝更換繁瑣、處理效率不高、電能損耗聞等問(wèn)題。(2)模塊可溶性極板消耗殆盡時(shí)，只需將模塊直接吊出，換入備用模塊，設(shè)備即可正常工作。換下來(lái)的模塊只需更換可溶性極板即可作為備用模塊。這種更換方式減少極板更換時(shí)間、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、減少極板更換過(guò)程對(duì)設(shè)備的損壞，提高設(shè)備可靠性、安全性及有效利用率。(3)本發(fā)明將極板從傳統(tǒng)的反應(yīng)槽中獨(dú)立出來(lái)形成模塊，優(yōu)化反應(yīng)槽的布水調(diào)節(jié)功能，優(yōu)化極板間待處理污廢水的水力學(xué)流態(tài)，提高處理效率。(4)本發(fā)明采用鐵極板、鋁極板及石墨極板等多種材料極板混合布置，利用鐵極板的沉降效果與鋁極板的處理效果，放大多極板的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)能將鐵極板與鋁極板單獨(dú)使用的缺點(diǎn)進(jìn)行最大程度的消減，實(shí)現(xiàn)優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)。解決極板消耗快、處理效率不高的問(wèn)題。(5)本發(fā)明采用鐵極板、鋁極板及石墨極板等多種材料極板混合布置，針對(duì)不同水質(zhì)的污廢水，通過(guò)調(diào)整鐵鋁極板的比例達(dá)到預(yù)期處理效果，擴(kuò)大設(shè)備的處理應(yīng)用范圍。(6)石墨極板是模塊中的輔助極板部分，起連接作用，電源只與石墨極板連接，有效防止連接處形成氧化物及輕易松動(dòng)，從而保證良好連接，降低電能損耗，保證可溶性極板消耗的均勻性，避免極板浪費(fèi)。(7)模塊運(yùn)用于電化學(xué)處理設(shè)備中，通過(guò)電解氧化、還原、絮凝及氣浮等多種作用實(shí)現(xiàn)對(duì)污廢水的處理，能縮短配套設(shè)備的極板安裝更換時(shí)間，延緩極板損耗，提高設(shè)備處理效率，提高設(shè)備穩(wěn)定性，降低能耗，降低設(shè)備運(yùn)行成本。


圖I為本發(fā)明電化學(xué)處理設(shè)備的電化學(xué)反應(yīng)模塊中混合極板布置及連接方式示意 圖2為本發(fā)明電化學(xué)處理設(shè)備的電化學(xué)反應(yīng)模塊結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明的電化學(xué)處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、反應(yīng)槽；2、進(jìn)水管；3、配水區(qū)；41、惰性極板(石墨極板)；42、可溶性極板 (鐵、鋁極板);5、吊裝結(jié)構(gòu)；6、模塊頂部出水口 ；7、反應(yīng)槽出水口 ；8、模塊支撐結(jié)構(gòu)；91、電化學(xué)反應(yīng)模塊；92、電化學(xué)反應(yīng)模塊(備用)；10、模塊底部開(kāi)口 ；11、電源；12、反應(yīng)槽放空管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例I :
如圖I、圖2和圖3所示，電化學(xué)處理設(shè)備包括反應(yīng)槽I和電化學(xué)反應(yīng)模塊91、92 ;反應(yīng)槽I設(shè)有進(jìn)水口 2，配水區(qū)3，出水口 7和反應(yīng)槽放空管12 ;電化學(xué)反應(yīng)模塊91、92包括一立方體的支撐結(jié)構(gòu)8，支撐結(jié)構(gòu)8內(nèi)間隔布置有若干塊惰性極板41和可溶性極板42 (根據(jù)處理水質(zhì)的不同，可溶性電極板42中鐵極板與鋁極板的設(shè)置比例在2 :8、1之間)，惰性極板41與電源11連接；支撐結(jié)構(gòu)8底部設(shè)有開(kāi)口 10，底部開(kāi)口 10與反應(yīng)槽I的配水區(qū)3連通；支撐結(jié)構(gòu)8設(shè)有頂部出水口 6，頂部出水口 6與反應(yīng)槽出水口 7采取簡(jiǎn)易密封軟連接，可自由拆卸；支撐結(jié)構(gòu)8上設(shè)有吊裝結(jié)構(gòu)5。
實(shí)施例2
采用模擬實(shí)驗(yàn)廢水進(jìn)行研究，就混合極板與單一性極板的處理效果，極板消耗進(jìn)行了研究。模擬實(shí)驗(yàn)廢水主要重金屬因子為Cu、Zn及六價(jià)鉻，配制的原水濃度見(jiàn)表I。表I模擬實(shí)驗(yàn)廢水水質(zhì)(單位mg/L)
權(quán)利要求
1.一種用于污廢水處理的電化學(xué)處理設(shè)備，其結(jié)構(gòu)包括反應(yīng)槽和電化學(xué)反應(yīng)模塊；所述反應(yīng)槽設(shè)有進(jìn)水口，配水區(qū)，出水口和放空管；其特征在于所述電化學(xué)反應(yīng)模塊與反應(yīng)槽是分體的；所述電化學(xué)反應(yīng)模塊包括支撐結(jié)構(gòu)和布置于支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)的極板；所述支撐結(jié)構(gòu)設(shè)有底部開(kāi)口，頂部出水口 ；底部開(kāi)口與反應(yīng)槽配水區(qū)連通，頂部出水口與反應(yīng)槽出水口連接。
2.如權(quán)利要求I所述的電化學(xué)處理設(shè)備，其特征在于所述電化學(xué)反應(yīng)模塊頂部出水口與反應(yīng)槽出水口采取簡(jiǎn)易密封軟連接。
3.如權(quán)利要求I所述的電化學(xué)處理設(shè)備，其特征在于所述電化學(xué)反應(yīng)模塊支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)有吊裝結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的電化學(xué)處理設(shè)備，其特征在于，所述極板由惰性極板和可溶性極板組成，惰性極板與電源連接。
5.如權(quán)利要求4所述的電化學(xué)處理設(shè)備，其特征在于，所述惰性極板為石墨極板；所述可溶性極板由鐵極板和鋁極板間隔布置而成。
6.如權(quán)利要求5所述的電化學(xué)處理設(shè)備，其特征在于，所述鐵極板與鋁極板的數(shù)量設(shè)置比例為2 :8至9 :1。
7.如權(quán)利要求6所述的電化學(xué)處理設(shè)備，其特征在于，所述鐵極板與鋁極板的數(shù)量設(shè)置比例為7 :3至9 :1。
8.如權(quán)利要求7所述的電化學(xué)處理設(shè)備，其特征在于，所述鐵極板與鋁極板的數(shù)量設(shè)置比例為8 :2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于污廢水處理的電化學(xué)處理設(shè)備，其結(jié)構(gòu)包括反應(yīng)槽和電化學(xué)反應(yīng)模塊，所述電化學(xué)反應(yīng)模塊與反應(yīng)槽是分體的；該電化學(xué)反應(yīng)模塊包括支撐結(jié)構(gòu)和布置于支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)的極板；所述極板由惰性極板和可溶性極板組成，惰性極板與電源連接。采用此結(jié)構(gòu)的電化學(xué)處理設(shè)備，能縮短配套設(shè)備的極板更換時(shí)間，延緩極板損耗，提高設(shè)備處理效率，提高設(shè)備的穩(wěn)定性，降低設(shè)備運(yùn)行成本。
文檔編號(hào)C02F1/46GK102642896SQ20121014089
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者劉利軍, 游建軍, 熊道文, 王合德, 禹芝文, 賀前鋒 申請(qǐng)人:中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院, 湖南郴州國(guó)水水處理有限公司