CN106542656A - 一种高速旋流电解阻垢装置及阻垢、除垢方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高速旋流电解阻垢装置及阻垢、除垢方法，装置包括筒体、进水口、进水阀、出水口及出水阀、排污口、排污阀、钛网阳极、钛棒阴极、支撑架、顶盖、排气阀以及支架，还具有阳极导电模块和阴极导电模块，阳极钛网与阳极导电模块相连，阴极钛棒与阴极导电模块相连，钛棒阴极同心设于钛网阳极内，二者上、下两端分别放置于支撑架卡槽内。本发明不需要任何机械传动，不存在轴承被水垢“卡死”的结果和金属结构带来的腐蚀及电场感应的问题，简单有效的将循环水的硬度持续去除直至达到动态平衡。

Description

一种高速旋流电解阻垢装置及阻垢、除垢方法
技术领域
本发明涉及一种环保领域中的循环水处理技术，具体地说是一种高速旋流电解阻垢装置及阻垢、除垢方法。
背景技术
目前，循环水的除垢方法为化学药剂法来控制浓缩倍数，对于这种方法而言，虽然可以把水垢控制在一个较合理的范围内，但是会使水中其他离子的浓度升高，因此需要定期进行排污和补水处理，浪费了大量的水资源。在管理上，化学法又需要大量的维护和清洗工作，管理较麻烦。对于一般的电解除垢装置，内部机械传动较为复杂，有腐蚀、结垢等危险，而且阻垢效率不高。
发明内容
针对现有技术中循环水阻垢效率不高、机械传动复杂且存在腐蚀结垢等不足，本发明要解决的问题是提供一种不需要任何机械传动的高速旋流电解阻垢装置及阻垢、除垢方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明一种高速旋流电解阻垢装置，包括筒体、进水口、进水阀、出水口及出水阀、排污口、排污阀、钛网阳极、钛棒阴极、支撑架、顶盖、排气阀以及支架，还具有阳极导电模块和阴极导电模块，阳极钛网与阳极导电模块相连，阴极钛棒与阴极导电模块相连，钛棒阴极同心设于钛网阳极内，二者上、下两端分别放置于支撑架卡槽内。
进水口位于筒体右侧下部，出水口设于进水口相对侧面的上部，进出水方向为水平切向进入筒体，排污口设在筒体底部。
所述钛网阳极，为筒状结构置于筒体内部，钛棒阴极为棒状结构置于钛网阳极内部，且高度与钛网阳极相等，低于筒体的高度。
支撑架圆形盘状结构，从盘状中心径向设有多个肋，每个肋上设两个卡槽，阳极钛网和阴极钛棒分别卡置在每个肋上相应的卡槽内，并由上、下两侧的支撑架压紧，支撑架与筒体通过螺栓固定，顶盖用密封圈密封连接。
支撑架采用PVC或不锈钢316L材质，不锈钢表面用环氧树脂漆或特氟龙或PE处理。
阴极导电模块、阳极导电模块为TA1纯钛材质或不锈钢316L外表面经环氧树脂沥青漆或PE或特氟龙涂层处理。
筒体采用PVC材质或不锈钢内表面用环氧沥青漆或PE或特氟龙处理，起绝缘防腐的作用。
进水阀、出水阀、排污阀均为电动阀，分别通过控制线缆与控制系统相连；阳极导电模块、阴极导电模块通过控制线缆与控制系统相连。
本发明一种高速旋流电解装置的阻垢方法，包括以下步骤：
循环水由进水口流入筒体内，逆时针旋流由出水口流出；钛棒阴极、钛网阳极接通电源，钛棒阴极和钛网阳极之间产生电解反应，在钛棒阴极区成垢，即刻被高速旋流状态的水流带走，水垢悬浮在水中。
本发明一种高速旋流电解装置的除垢方法，包括以下步骤：悬浮在水中的水垢经过纤维束过滤器过滤，到达设定时间，对纤维束过滤器进行反冲洗，反冲洗废水排入废水池，从纤维束过滤器出水即为去除硬度的循环水，重新流入集水池用于冷却换热。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明不需要任何机械传动，不存在轴承被水垢“卡死”的结果和金属结构带来的腐蚀及电场感应的问题，简单有效的将循环水的硬度持续去除直至达到动态平衡。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
图2为高速旋流电解装置总体结构图；
图3为导电模块示意图；
图4支撑架固定示意图。
其中，1为钛棒阴极，2为钛网阳极，3为筒体，4为支撑架，5为顶盖，6为进水口，7为排污口，8为出水口，9为进水阀，10为排污阀，11为出水阀，12为排气阀，13为支架，14为阳极导电模块，15为阴极导电模块，16为螺栓，17为密封圈，18为卡槽。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。
如图1所示，高速旋流电解阻垢装置，包括筒体3、进水口6、进水阀9、出水口8及出水阀11、排污口7、及排污阀10、钛网阳极2、钛棒阴极1、支撑架4、顶盖5、排气阀12以及支架13，阳极钛网2与阳极导电模块14相连，阴极钛棒1与阴极导电模块15相连，钛棒阴极1、钛网阳极2两端分别放置于支撑架4卡槽内。支撑架4、顶盖5和筒体3采用PVC或不锈钢材质内表面用环氧沥青漆或PE或特氟龙处理，起绝缘防腐的作用。
如图2所示，装置从内到外看，最里层为钛棒阴极1，中间为钛网阳极2)最外层为筒体3。筒体3采用PVC或不锈钢材质不锈钢内部经环氧树脂沥青漆或PE或特氟龙绝缘防腐处理。筒体固定在3脚支架13上。
进水口6设在筒体3右侧面的下部，出水口8设在进水口6相对侧面的上部，在筒体3的左上部，进水口6、出水口8必须水平相切于筒体3，且进水必须保证一定的进水流速，使得进水逆时针旋流上升从出水口8流出箱体3。
钛棒阴极1、钛网阳极2直接放置于支撑架4的卡槽内，顶端放置密封圈17，防止水从筒体3溢出。将顶盖5的卡槽对准阴阳极，这样就可以固定阴阳极而不用任何固定件，并可以防止氯气溢出，增强杀菌效果。
如图4所示，为支撑架4的结构示意图，采用PVC或不锈钢316L材质，不锈钢表面用环氧树脂漆或特氟龙或PE处理，铣出为一圆形底座，从圆形底座中心径向设有多个肋，每个肋上设两个卡槽，即内圆卡槽和外圆卡槽，阳极钛网2和阴极钛棒1分别卡置在内圆卡槽和外圆卡槽上，并由上、下两侧的支撑架4压紧。
本实施例中，由圆形底座圆心径向铣出6个卡槽，在圆形底座圆周方向上均布；钛棒阴极1直接放置在内圆卡槽上，钛网阳极2置在外圆卡槽上。由于阴、阳极都有卡槽，所以便可将电极坐在卡槽内即可，并不需要任何固定方式，只需通过底座上和顶盖的两个支撑挤压固定。
进水阀9、出水阀11、排污阀10均为电动阀，分别通过控制线缆与控制系统相连。钛网阳极2连接阳极导电模块14、钛棒阴极1连接阴极导电模块15并通过控制线缆与控制系统相连。
如图3所示，为阳极导电模块14和阴极导电模块15结构示意图。
阻垢、除垢方法，包括高速旋流电解阻垢和纤维束过滤除垢过程，在电解阻垢过程中，循环水由进水口6流入筒体3内，逆时针旋流由出水口8流出，钛棒阴极1、钛网阳极2接通电源，电源给予大电流，钛棒阴极1和钛网阳极2之间产生电解反应，在钛棒阴极1区成垢，由于水呈高速旋流状态，水垢并不能在钛棒阴极1上沉积就被水流带走，水垢悬浮在水中，经过纤维束过滤器进行水垢的过滤到达设定时间，对纤维束过滤器进行反冲洗，反冲洗废水排入污水池，从纤维束过滤器出水即为去除硬度的循环水，重新流入集水池用于冷却换热。
在高速旋流电解阻垢过程中，电流密度为40-200A/m2。根据法拉第定律，电解产物量正比于通过的电流，故而电流密度代表着电解过程的强度，决定电解处理技术的有效性。因此大电流密度下，电解的强度也随之增加，阴极会发生析氢反应生成大量氢氧根离子，使阴极区域产生强碱性环境，促使水中钙镁离子发生沉淀，其具体反应过程如下：
阴极反应：
(e代表电子)
沉淀反应：
杀菌灭藻：
直流电解工艺采用具有电催化性能的特殊阳极，在直流电解过程中由于阳极催化作用会产生活性氯、活性氧、自由基等物质，具体反应过程如下：
析氯反应：
自由基生成反应：
电解过程中阳极产生的活性氯、活性氧和自由基具有极强的氧化性，对水中的菌藻类微生物具有强烈的杀灭作用，从而防止菌藻滋生和生物粘泥附着。由于自由基类物质氧化还原电位很高，能够避免各种微生物产生抗药性。
以循环量2000m3/h的循环水系统为例，若采用化学药剂法，一般只能将浓缩倍数控制在3倍左右，硬度稳定700～800mg/L。若采用本装置，处理量为60m3/h,经过240h后，硬度稳定在300mg/L。前后对比，硬度降低了约62.5％。

Claims (10)

1.一种高速旋流电解阻垢装置，包括筒体(3)、进水口(6)、进水阀(9)、出水口(8)及出水阀(11)、排污口(7)、排污阀(10)、钛网阳极(2)、钛棒阴极(1)、支撑架(4)、顶盖(5)、排气阀(12)以及支架(13)，其特征在于：还具有阳极导电模块(14)和阴极导电模块(15)，阳极钛网(2)与阳极导电模块(14)相连，阴极钛棒(1)与阴极导电模块(15)相连，钛棒阴极(1)同心设于钛网阳极(2)内，二者上、下两端分别放置于支撑架(4)卡槽内。
2.按权利要求1所述的高速旋流电解阻垢装置，其特征在于：进水口(6)位于筒体(3)右侧下部，出水口(8)设于进水口(6)相对侧面的上部，进出水方向为水平切向进入筒体(3)，排污口(7)设在筒体(3)底部。
3.按权利要求1所述的高速旋流电解阻垢装置，其特征在于：所述钛网阳极(2)，为筒状结构置于筒体(3)内部，钛棒阴极(1)为棒状结构置于钛网阳极(2)内部，且高度与钛网阳极(2)相等，低于筒体(3)的高度。
4.按权利要求1所述的高速旋流电解阻垢装置，其特征在于：支撑架(4)圆形盘状结构，从盘状中心径向设有多个肋，每个肋上设两个卡槽，阳极钛网(2)和阴极钛棒(1)分别卡置在每个肋上相应的卡槽内，并由上、下两侧的支撑架(4)压紧，支撑架(4)与筒体(3)通过螺栓(16)固定，顶盖(5)用密封圈(17)密封连接。
5.按权利要求4所述的高速旋流电解阻垢装置，其特征在于：支撑架(4)采用PVC或不锈钢316L材质，不锈钢表面用环氧树脂漆或特氟龙或PE处理。
6.按权利要求1所述的高速旋流电解阻垢装置，其特征在于：阴极导电模块(15)、阳极导电模块(14)为TA1纯钛材质或不锈钢316L外表面经环氧树脂沥青漆或PE或特氟龙涂层处理。
7.按权利要求1所述的高速旋流电解阻垢装置，其特征在于：筒体(3)采用PVC材质或不锈钢内表面用环氧沥青漆或PE或特氟龙处理，起绝缘防腐的作用。
8.按权利要求1所述的高速旋流电解阻垢装置，其特征在于：进水阀(9)、出水阀(11)、排污阀(10)均为电动阀，分别通过控制线缆与控制系统相连；阳极导电模块(14)、阴极导电模块(15)通过控制线缆与控制系统相连。
9.一种高速旋流电解装置的阻垢方法，其特征在于包括以下步骤：
循环水由进水口(6)流入筒体(3)内，逆时针旋流由出水口(8)流出；钛棒阴极(1)、钛网阳极(2)接通电源，钛棒阴极(1)和钛网阳极(2)之间产生电解反应，在钛棒阴极(1)区成垢，即刻被高速旋流状态的水流带走，水垢悬浮在水中。
10.一种高速旋流电解装置的除垢方法，其特征在于包括以下步骤：悬浮在水中的水垢经过纤维束过滤器过滤，到达设定时间，对纤维束过滤器进行反冲洗，反冲洗废水排入废水池，从纤维束过滤器出水即为去除硬度的循环水，重新流入集水池用于冷却换热。
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