CN105668722A - 一种长效自适应旋转圆锥型电絮凝装置 - Google Patents

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童文骏
戴维·陈
黄晓华
安路阳
王守凯
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    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus

Abstract

本发明公开了一种长效自适应旋转圆锥型电絮凝装置，包括皆呈圆锥状的阴极（1）和牺牲阳极（2），阴极（1）位于牺牲阳极（2）的锥体空腔内，厚度为50mm～300mm的牺牲阳极（2）的锥角朝下开口并与废水进管（3）的出口相连通，废水进管（3）上设置的可调速水泵（4）将废水由下向上打入阴极（1）和牺牲阳极（2）之间的间隙构成的锥环状反应池（5）内，通过在阴极（1）和牺牲阳极（2）之间施加恒流电场对进入锥环状反应池（5）内的废水进行处理形成絮凝，且阴极（1）能够在牺牲阳极（2）被消耗的过程中自动下降以调整两者之间的距离。本发明的电絮凝装置效率高、易用性强且易维护，牺牲阳极一年一换甚至终生免更换。

Description

一种长效自适应旋转圆锥型电絮凝装置
技术领域
本发明涉及电絮凝技术领域，具体地说是一种对废水的处理效率高、易维护且能够将牺牲阳极的更换频率降低到一年一换甚至终生免更换的长效自适应旋转圆锥型电絮凝装置。
背景技术
目前，电絮凝方法是废水处理的主要方法之一，通常是使用在多对平行电极板上施加电压，让具有导电性的废水蜿蜒流过其中产生电流。位于阳极的铝或铁电极由于电化学作用，变为离子，结合水中氢氧根后产生凝絮。凝絮吸附水中各种污染物质，由于本身密度较小加上阴极产生的氢气的辅助作用，携带污染物质到达表面，从而使水质得到改善。然而，目前的絮凝池设计都存在一定的问题，废水在反应池中蜿蜒流动，不同的地方效率不同，凝絮在有些流速较缓的地方会发生淤积，由此导致：1、高故障，2、系统效率不高。同时因为阳极是牺牲电极会随着时间的推移而逐渐消耗，但多组平行电极的设计导致更换困难。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种对废水的处理效率高、易维护且能够将牺牲阳极的更换频率降低到一年一换甚至终生免更换的长效自适应旋转圆锥型电絮凝装置。
本发明的目的是通过以下技术方案解决的：
一种长效自适应旋转圆锥型电絮凝装置，包括配合设置的阴极和牺牲阳极，其特征在于：所述的阴极和牺牲阳极皆呈圆锥状且阴极位于牺牲阳极的锥体空腔内，厚度为50mm～300mm的牺牲阳极的锥角朝下开口并与废水进管的出口相连通，废水进管上设置的可调速水泵将废水由下向上打入阴极和牺牲阳极之间的间隙构成的锥环状反应池内，通过在阴极和牺牲阳极之间施加恒流电场使得牺牲阳极被消耗而产生相应的金属离子对进入锥环状反应池内的废水进行处理形成絮凝，且阴极能够在牺牲阳极被消耗的过程中自动下降以调整两者之间的距离。
所述的阴极上设有能够贴合在牺牲阳极内壁上的滚轮，滚轮沿阴极的圆周均匀设置使得阴极能够在牺牲阳极被消耗的过程中不断下降以自动调整两者之间的距离。
所述的滚轮在阴极的竖直方向上至少设置上下两组以使得电极对之间稳定运行，且滚轮采用耐磨塑料制成。
所述的阴极工作时持续旋转以带动锥环状反应池内的废水旋转上升产生絮凝且处理后的废水到达牺牲阳极的上端经一侧缺口处流出。
所述的阴极采用不锈钢材质或铁材质制成。
所述的牺牲阳极采用铝材质或铁材质经模具定型而成。
所述阴极和牺牲阳极之间的距离通过滚轮的设置始终保持在6mm～10mm的范围内。
所述的阴极和牺牲阳极之间施加的恒流电场的电流为100～200安培/每平方米。
本发明相比现有技术有如下优点：
本发明通过能够旋转的锥环状反应池取代多对平行电极反应池，圆锥形单通道的设计避免了多组平行电极设计造成的湍流、死体积、低效率的问题，废水直进直出，不会在反应池中淤积；通过缓慢旋转其中一极，能够加速废水的流动，有效洗刷牺牲阳极表面并将产生的凝絮快速带走，从而显著提高电极的有效面积；且通过单对电极的设计使得牺牲阳极损耗后的补充和故障后的更换更加简单易行；故该电絮凝装置的效率、易用性、易维护性都得到了显著的提高，有效改善了电絮凝技术的应用前景，适宜推广使用。
本发明通过显著加厚牺牲阳极的厚度，使得牺牲阳极的更换周期显著延长，根据具体使用情况，可将原来的一到两个月一换的更换频率降低到一年一换甚至终生免更换；且通过在阴极上设有能够贴合在牺牲阳极内壁上的滚轮，采用耐磨塑料制成的滚轮沿阴极的圆周均匀设置使得阴极能够在牺牲阳极被消耗的过程中不断下降以自动调整两者之间的距离，使得阴极和牺牲阳极之间的距离始终处于理想的范围。
附图说明
附图1为本发明的长效自适应旋转圆锥型电絮凝装置结构示意图。
其中：1—阴极；2—牺牲阳极；3—废水进管；4—可调速水泵；5—锥环状反应池；6—滚轮。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示：一种长效自适应旋转圆锥型电絮凝装置，包括配合设置的阴极1和牺牲阳极2，采用不锈钢材质或铁材质制成的阴极1和采用铝材质或铁材质经模具定型而成的牺牲阳极2皆呈圆锥状且阴极1位于牺牲阳极2构成的锥体空腔内，厚度为50mm～300mm的牺牲阳极2的锥角朝下开口并与废水进管3的出口相连通，废水进管3上设置的可调速水泵4将废水由下向上打入阴极1和牺牲阳极2之间的间隙构成的锥环状反应池5内，且阴极1上设有能够贴合在牺牲阳极2内壁上的滚轮6，滚轮6沿阴极1的圆周均匀设置使得阴极1能够在牺牲阳极2被消耗的过程中不断下降以自动调整两者之间的距离,使得阴极1和牺牲阳极2之间的距离通过滚轮6的限定始终自动保持在6mm～10mm的范围内，另外滚轮6在阴极1的竖直方向上至少设置上下两组以使得电极对之间稳定运行且阴极1采用耐磨塑料制成；使用时通过在阴极1和牺牲阳极2之间施加恒流电场使得牺牲阳极2被消耗而产生相应的金属离子对进入锥环状反应池5内的废水进行处理形成絮凝。在工作时，阴极1和牺牲阳极2之间施加的恒流电场的电流为100～200安培/每平方米，阴极1持续旋转以带动锥环状反应池5内的废水旋转上升产生絮凝且处理后的废水到达牺牲阳极2的上端经一侧缺口处流出。在上述结构中，为进一步提高处理效率并根据实际使用的条件、要求来决定尺寸，考虑到易用性和经济性，阴极1和牺牲阳极2的高和底面直径皆限定在4000mm以下。
本发明的电絮凝装置随着牺牲阳极2的不断消耗，牺牲阳极2和圆锥形阴极1之间的间距会不断增加，此时圆锥形阴极1在重力作用下会不断下降，在圆锥形阴极1上安装上下两组，每组各三个绝缘的耐磨塑料材质的滚轮6，利用滚轮6来保持电极对间距离；滚轮如果有损耗也只需要在更换牺牲阳极2的同时进行更换即可。在长效自适应旋转圆锥型电絮凝装置使用时，废水进管3上设置的可调速水泵4将废水由下向上打入锥环状反应池5内，通过在阴极1和牺牲阳极2之间施加恒流电场使得牺牲阳极2被不断消耗而产生相应的金属离子对进入锥环状反应池5内的废水进行处理形成絮凝；同时阴极1持续旋转以带动锥环状反应池5内的废水旋转上升产生絮凝且处理后的废水到达牺牲阳极2的上端经一侧缺口处流出；对产生絮凝后的废水进一步的处理，可得到回收水和浮在其上的吸附了大量污染物的凝絮，经分离表面的凝絮后，回收水就可以直接达到或经过简单的步骤就可以达到排放标准。
升降调节机构圆锥形阴极1不断向下移动，使得牺牲阳极2和圆锥形阴极1之间始终保持理想的间距，直至整个牺牲阳极被完全消耗完毕，显著降低了本装置的维护频率。
本发明通过能够旋转的锥环状反应池5取代多对平行电极反应池，圆锥形单通道的设计避免了多组平行电极设计造成的湍流、死体积、低效率的问题，废水直进直出，不会在反应池中淤积；通过缓慢旋转其中一极，能够加速废水的流动，有效洗刷牺牲阳极2表面并将产生的凝絮快速带走，从而显著提高电极的有效面积；且通过单对电极的设计使得牺牲阳极2损耗后的补充和故障后的更换更加简单易行；另外通过显著加厚牺牲阳极2的厚度，使得牺牲阳极2的更换周期显著延长，根据具体使用情况，可将原来的一到两个月一换的更换频率降低到一年一换甚至终生免更换；且通过在阴极1上设有能够贴合在牺牲阳极2内壁上的滚轮6，采用耐磨塑料制成的滚轮6沿阴极1的圆周均匀设置使得阴极1能够在牺牲阳极2被消耗的过程中不断下降以自动调整两者之间的距离，使得阴极1和牺牲阳极2之间的距离始终处于理想的范围，让该电絮凝装置的效率、易用性、易维护性都得到了显著的提高，有效改善了电絮凝技术的应用前景，适宜推广使用。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (8)

1.一种长效自适应旋转圆锥型电絮凝装置，包括配合设置的阴极（1）和牺牲阳极（2），其特征在于：所述的阴极（1）和牺牲阳极（2）皆呈圆锥状且阴极（1）位于牺牲阳极（2）的锥体空腔内，厚度为50mm～300mm的牺牲阳极（2）的锥角朝下开口并与废水进管（3）的出口相连通，废水进管（3）上设置的可调速水泵（4）将废水由下向上打入阴极（1）和牺牲阳极（2）之间的间隙构成的锥环状反应池（5）内，通过在阴极（1）和牺牲阳极（2）之间施加恒流电场使得牺牲阳极（2）被消耗而产生相应的金属离子对进入锥环状反应池（5）内的废水进行处理形成絮凝，且阴极（1）能够在牺牲阳极（2）被消耗的过程中自动下降以调整两者之间的距离。
2.根据权利要求1所述的长效自适应旋转圆锥型电絮凝装置，其特征在于：所述的阴极（1）上设有能够贴合在牺牲阳极（2）内壁上的滚轮（6），滚轮（6）沿阴极（1）的圆周均匀设置使得阴极（1）能够在牺牲阳极（2）被消耗的过程中不断下降以自动调整两者之间的距离。
3.根据权利要求2所述的长效自适应旋转圆锥型电絮凝装置，其特征在于：所述的滚轮（6）在阴极（1）的竖直方向上至少设置上下两组以使得电极对之间稳定运行，且阴极（1）采用耐磨塑料制成。
4.根据权利要求1所述的长效自适应旋转圆锥型电絮凝装置，其特征在于：所述的阴极（1）工作时持续旋转以带动锥环状反应池（5）内的废水旋转上升产生絮凝且处理后的废水到达牺牲阳极（2）的上端经一侧缺口处流出。
5.根据权利要求1所述的长效自适应旋转圆锥型电絮凝装置，其特征在于：所述的阴极（1）采用不锈钢材质或铁材质制成。
6.根据权利要求1或5所述的长效自适应旋转圆锥型电絮凝装置，其特征在于：所述的牺牲阳极（2）采用铝材质或铁材质经模具定型而成。
7.根据权利要求1所述的长效自适应旋转圆锥型电絮凝装置，其特征在于：所述阴极（1）和牺牲阳极（2）之间的距离通过滚轮（6）的设置始终保持在6mm～10mm的范围内。
8.根据权利要求1所述的长效自适应旋转圆锥型电絮凝装置，其特征在于：所述的阴极（1）和牺牲阳极（2）之间施加的恒流电场的电流为100～200安培/每平方米。
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