一種方形矩陣式電吸附水處理技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種方形矩陣式電吸附水處理技術(shù)，一般由多個(gè)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棒（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?，金屬正電極棒（002）置于四個(gè)邊都是由金屬負(fù)電極板（001）組成的正方形中間位置；金屬正電極棒（002）可以是各種形狀的柱狀結(jié)構(gòu)體；沿水流方向縱斷面串聯(lián)布置斷面尺寸相同的水處理單元，垂直水流方向橫斷面并聯(lián)布置斷面尺寸相同的、或不相同的水處理單元；串聯(lián)布置的每組水處理單元組包含至少一個(gè)進(jìn)水閘和一個(gè)出水閘，每組閘門板（006）都是各自獨(dú)立的，可以分組處理沉積在金屬負(fù)電極板（001）上的水垢。
【專利說明】一種方形矩陣式電吸附水處理技術(shù)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種方形矩陣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(bǔ)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(jìn)行處理。
[0007]電吸附水處理方法具有投資小，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低，水資源利用率高等優(yōu)點(diǎn)。但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(shí)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(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用較高；污水排放量較大、浪費(fèi)水資源。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]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。
[0009]方形矩陣式電吸附水處理設(shè)備包括電氣和機(jī)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(jī)械部分是包含多個(gè)相同或者不相同尺寸的水處理單元，水處理單元是采用鋼板焊接裝配成方形截面的結(jié)構(gòu)體，方形的中心位置放置正電極；設(shè)備至少應(yīng)包含一個(gè)水處理單元；包括作為連接低壓直流電源正極的正電極連接線(003)、正電極棒(002 )、負(fù)電極板(001)、閘門(006 )和閘門槽(005 )。
[0010]對于方形矩陣式電吸附水處理設(shè)備，一個(gè)水處理單元包括四面金屬負(fù)電極板
(001)和一根金屬正電極棒(002),四個(gè)面的金屬負(fù)電極板(001)組成了一個(gè)正方形結(jié)構(gòu)的過水?dāng)嗝?，每個(gè)水處理單元是獨(dú)立工作的，相互之間沒有干擾。
[0011 ] 在正常工作中，待處理水流過水處理單元的的正電極棒(002)和負(fù)電極板(001)之間的水流通道，金屬正電極棒(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氣回路，在直流電流的作用下，鈣、鎂離子流向電源負(fù)極，使其積聚金屬負(fù)電極板(001)附近，形成了一個(gè)很強(qiáng)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。
[0012]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。
[0013]一個(gè)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。
[0014]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> [0015]水處理單元的水處理能力不能滿足要求時(shí)，需要在過水?dāng)嗝嫔显黾硬贾孟鄳?yīng)的水處理單元。
[0016]水處理單元的水處理質(zhì)量不能滿足要求時(shí)，需要在沿水流方向上進(jìn)行串聯(lián)布置水處理單元。
[0017]水處理單元的靈活布置，可以滿足不同的水處理工程要求。
[0018]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)，組成一個(gè)水處理單元組；每組水處理單元至少應(yīng)有一扇進(jìn)水口門和一扇出水口閘門，水處理單元的進(jìn)水口和出水口的閘門關(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。
[0019]正常工作的水處理單元，進(jìn)出水口閘門全部敞開，所有的水體流經(jīng)相應(yīng)水處理單元的水流通道，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。
[0020]水處理設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)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(jìn)行清污處理了。
[0021]為保證設(shè)備的正常工作，清污工作可以分組進(jìn)行，一次對一組或多組水處理單元組進(jìn)行處理。
[0022]進(jìn)行清污處理時(shí)，需將水處理單元組的進(jìn)水閘門和出水閘門關(guān)閉，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)上的沉淀物被從負(fù)極板槽上剝離下來混入水中，利用水泵等方式將污水抽出到地面沉淀池進(jìn)行沉淀處理，數(shù)小時(shí)后經(jīng)沉淀處理過的澄清水仍可進(jìn)行循環(huán)利用，提高水資源的利用率，做到污水零排放。
[0023]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，機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性好；采用矩陣式分組進(jìn)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(jìn)行清污工作，不影響用水設(shè)備的正常運(yùn)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。
[0024]

【專利附圖】

【附圖說明】
圖1為方形矩陣式電吸附水處理設(shè)備的橫截面圖；圖2為圖1的A-A縱剖面圖；圖中編號:001-正電極連接線，002-正電極棒，003-負(fù)電極板，005-閘門槽，006-閘門板。
具體實(shí)施方案
[0025]如圖所示，本發(fā)明的主要
【發(fā)明內(nèi)容】
是設(shè)備的機(jī)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(jìn)行工，控制系統(tǒng)可以為每個(gè)水處理單元分別提供低壓直流電源。
[0026]所有單元的金屬正電極棒(002)通過正電極連接線(001)連接在一起，連接低壓電源的正電極；所有單元的金屬負(fù)電極板(001)是直接連接在一起的，并和大地及低壓電源的負(fù)電極連接在一起。
[0027]方形矩陣式電吸附水處理設(shè)備一般由相同過水?dāng)嗝娴乃幚韱卧M成，對于不便于布置的過水?dāng)嗝?，也可以布置一些不同過水?dāng)嗝娲笮〉乃幚韱卧?br> [0028]在設(shè)計(jì)的水處理輸水渠道斷面上，全部布置上水處理單元，使輸水渠道內(nèi)的待處理水需經(jīng)過水處理單元處理后流出。
[0029]金屬正電極棒(002)可以米用實(shí)心金屬鋼材、管狀金屬鋼材、各種金屬型材制作而成；金屬負(fù)電極板(001)可以采用鋼板焊接加工制成。
[0030]布置在輸水渠道進(jìn)水方向的水處理單元進(jìn)口，要設(shè)置閘門槽(005)，設(shè)置待用的進(jìn)水閘門，布置在輸水渠道出水方向的水處理單元出口，也要設(shè)置閘門槽(005)，設(shè)置待用的出水閘門。
[0031]閘門槽(005)制作在水處理單元上，閘門板(006)在使用的時(shí)候安裝在閘門槽(005)里。
[0032]每個(gè)水處理單元的進(jìn)水閘門和出水閘門是可以獨(dú)立開啟和關(guān)閉的。
[0033]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(dú)控制，以便于正、負(fù)極切換的需要。
[0034]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(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算調(diào)整，可以滿足各種規(guī)模的水處理工程需要。
[0035]以上具體實(shí)施方案只是本發(fā)明的具體實(shí)施例子，不表示本發(fā)明只能這樣進(jìn)行實(shí)施。
【權(quán)利要求】
1.一種方形矩陣式電吸附水處理技術(shù)，包括控制電路系統(tǒng)，其特征在于:所述的方形矩陣式電吸附水處理設(shè)備是由許多正方形的水處理單元組成的，所述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棒(002)和作為低壓直流電源負(fù)電極的金屬負(fù)電極板(001),正方形四個(gè)邊是由所述的金屬負(fù)電極板(001)組成的,所述的金屬正電極棒(002)置于所述的正方形中間位置，所述的正電極棒(002)、負(fù)電極板(001)和所述的正方形過水?dāng)嗝鎯?nèi)的水體形成電流通路。
2.基于權(quán)利I的方形矩陣式電吸附水處理技術(shù)，其特征在于:所述的金屬正電極棒(002)可以是實(shí)心金屬鋼材的、或管狀金屬鋼材的、或各種型鋼材料制作而成的棒狀體。
3.基于權(quán)利I的方形矩陣式電吸附水處理技術(shù)，其特征在于:沿水流方向的縱斷面布置所述的水處理單元，是由斷面尺寸相同的水處理單元串聯(lián)組成的。
4.基于權(quán)利I的方形矩陣式電吸附水處理技術(shù)，其特征在于:垂直水流方向的橫斷面布置所述的水處理單元，可以由斷面尺寸相同的、或不相同的水處理單元并聯(lián)組成。
5.基于權(quán)利I的方形矩陣式電吸附水處理技術(shù)，其特征在于:所述的水處理單元布置在輸水渠道進(jìn)水方向的，進(jìn)口設(shè)置閘門槽(005)和進(jìn)水閘門板(006);布置在輸水渠道出水方向的，出口設(shè)置閘門槽(005 )和出水閘門板(006 )。
6.基于權(quán)利I的方形矩陣式電吸附水處理技術(shù)，其特征在于:所述的閘門槽(005)制作在水處理單元上，所述的閘門板(006)在使用的時(shí)候安裝在閘門槽(005)里。
7.基于權(quán)利6的方形矩陣式電吸附水處理技術(shù)，其特征在于:所述的進(jìn)水閘門板(006)是各自獨(dú)立的，所述的出水閘門板(006 )也是各自獨(dú)立的。
【文檔編號】C02F1/469GK104229953SQ201410463611
【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