CN107055705A - 一种管接式水处理装置、水处理方法及自洁方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种管接式水处理装置、水处理方法及自洁方法，管接式水处理装置包括电解本体；所述电解本体包括电解筒和可拆卸套设在电解筒两端与外部管道连接的连接件；所述电解筒内设置有固定部件和由固定部件固定的集成电解电极；该装置解决安装环境的源水污染问题，对不同流速的源水产生相同浓度的氢氧基浓度水技术要求，氢氧基设备对管道水压力削弱问题，及实现氢氧基发生器自维护功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种管接式水处理装置、水处理方法及自洁方法，属于水产品健康领域。
背景技术
目前，采用直流电源电解水产生氢氧基用于污水处理、消毒、清洗设备中，管道式的氢氧基处理设备具有高度集成、安装便捷、重组性能好等优点，在国内外已出现相关专利和产品。
但是，目前面世的管道式氢氧基发生器专利、产品还有若干不足，如：没有考虑安装环境（管道）内的源水水质污染物对氢氧基发生器的污染、腐蚀，安装环境中水流速变化时对氢氧基发生器产生的浓度影响，氢氧基发生器装配后对环境水压的影响，氢氧基发生器在长期使用过程中的自动维护功能等。因此，本专利方案将解决以上出现的问题，提高管道式氢氧基发生器的使用寿命。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种管接式水处理装置、水处理方法及自洁方法，该装置解决安装环境的源水污染问题，对不同流速的源水产生相同浓度的氢氧基浓度水技术要求，氢氧基设备对管道水压力削弱问题，及实现氢氧基发生器自维护功能。
本发明的技术方案如下：
一种管接式水处理装置，包括电解本体；所述电解本体包括电解筒和可拆卸套设在电解筒两端与外部管道连接的连接件；所述电解筒内设置有固定部件和由固定部件固定的集成电解电极。
其中，所述固定部件包括套设在电解筒内的套体和盖帽；所述集成电解电极设置在套体内；所述盖帽余套体端部配合；所述连接件包括与外部管道配合的插入部件和设置在插入部件和电解筒之间的密封部件。
其中，所述固定部件包括多个内外间距套设的圆筒板组成，所述圆筒板平行电解筒；所述集成电解电极包括多个分别与圆筒板配合的圆筒电极组；所述圆筒电极组包括依次贴合的圆筒形的正极片、绝缘隔片和负极片；所述正极片和负极片上分别设置有多个透气孔。
其中，两第一导电柱分别连接正极片和负极片；两第一导电柱分别密封穿出电解筒外。
其中，所述电解筒进水端的连接件连通一滤水装置；所述滤水装置包括滤筒和密集设置在滤筒内的高分子滤材颗粒。
其中，所述滤水装置进水端连通一加热装置；所述加热装置包括由外到内依次套设的加热外筒、隔热层、电发热的电热层以及多个依次间距套设的传导电热层热量的导热层；所述导热层之间通过多根导热棒连接。
其中，所述电解本体的进水端设置有流速监测传感器；所述电解本体的出水端设置有温度传感器；所述流速监测传感器和温度传感器分别与一主控板电信号连接；所述主控板控制集成电解电极的电压和极性，控制电热层的发热功率。
其中，所述电解筒、滤筒以及导热层的筒壁均采用夹层结构，包括外导电壁、内导电壁以及由外导电壁和内导电壁围合成的电解腔；所述电解腔分别连通筒内；两根分别连接在外导电壁和内导电壁上的第二导电柱密封穿出筒体外。
一种水处理方法，采用所述的管接式水处理装置，包括以下依序进行的步骤：
步骤1：源水通过外部管道依次通过加热装置、滤水装置和电解本体处理；滤水装置过滤掉水中的污物；
步骤2：主控板控制集成电解电极电解水；
步骤3：在步骤2进行过程中，流速监测传感器监测进入电解筒的流水流速；温度传感器监测流出电解筒的流水温度；并将流速数据和温度数据传输给主控板，主控板处理数据后控制通入集成电解电极的电压大小、控制电热层的发热功率。
管接式水处理装置的自洁方法，包括以下依序进行的步骤：
步骤1：主控板控制集成电解电极的极性倒转；
步骤2：主控板控制外导电壁和内导电壁通电电解产生气泡清洁壁面；
步骤3：与步骤2同步进行，主控板控制电热层的发热功率使水温适合气泡生长。
本发明具有如下有益效果：
本方案可以实现在不同的水质、不同水流速环境下（如污染水源）产生定量的氢氧基溶液，并且在长期的使用过程中可以定期对电极单元进行自维护（倒极技术），以延长电极单元的工作寿命，由于单极单元的结构特性，对管道内水压的削弱影响降低了，提高了管道内水流量，降低了管道堵塞的风险，并且增加了测温模块，可以根据不同的水温调节电流，以达到更为精确的控制氢氧基生成浓度。
附图说明
图1为本发明的第一实施例的电解本体和外界管道分解示意图；
图2为本发明的第一实施例的电解本体和外界管道的组合示意图；
图3为本发明的第二实施例的剖视示意图；
图4为本发明的第二实施例的外部示意图；
图5为本发明的第二实施例的电解本体的分解示意图；
图6为本发明的第二实施例滤水装置的分解示意图；
图7为本发明的第二实施例加热装置的结构示意图；
图8为本发明的第二实施例滤水装置的结构示意图；
图9为本发明的第二实施例电解本体的结构示意图；
图10为本发明的第二实施例电解筒、滤筒以及导热层的壁的结构示意图；
图11为本发明的第三实施例的电解电极的结构示意图；
图12为本发明的第三实施例的连接凸块的示意图；
图13为本发明的第三实施例旋转电极驱动电解电极的示意图；
图14为本发明的第三实施例正极导片和负极导片的结构示意图。
图中附图标记表示为：
1-电解本体、11-电解筒、12-连接件、121-插入部件、122-密封部件、13-固定部件、131-套体、132-盖帽、133-圆筒板、14-电解电极、141-圆筒电极组、142-正极片、143-绝缘隔片、144-负极片、145-透气孔、146-第一导电柱、15-流速监测传感器、16-温度传感器、2-外部管道、3-滤水装置、31-滤筒、32-高分子滤材颗粒、4-加热装置、41-加热外筒、42-隔热层、43-电热层、44-导热层、45-导热棒、51-外导电壁、52-内导电壁、53-电解腔、54-第二导电柱、61-第一极板、62-第二极板、63-连接件、64-圆形通孔、65-圆弧开口、66-连接凸块、67-套环、68-凸台底座、69-凸起、70-凹槽、71-正极导片、72-负极导片、73-旋转电机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
实施例一：
参见图1、图2，一种管接式水处理装置，包括电解本体1；所述电解本体1包括电解筒11和可拆卸套设在电解筒11两端与外部管道2连接的连接件12；所述电解筒11内设置有固定部件13和由固定部件13固定的集成电解电极14。
其中，所述固定部件13包括套设在电解筒11内的套体131和盖帽132；所述集成电解电极14设置在套体131内；所述盖帽132余套体131端部配合；所述连接件12包括与外部管道2配合的插入部件121和设置在插入部件121和电解筒11之间的密封部件122。
实施例二：
参见图3、4、5、9所示，方案二与方案一的不同之处在于：所述固定部件13包括多个内外间距套设的圆筒板133组成，所述圆筒板133平行电解筒11；所述集成电解电极14包括多个分别与圆筒板133配合的圆筒电极组141；所述圆筒电极组141包括依次贴合的圆筒形的正极片142、绝缘隔片143和负极片144；所述正极片142和负极片144上分别设置有多个透气孔145。
其中，两第一导电柱146分别连接正极片142和负极片144；两第一导电柱146分别密封穿出电解筒11外。
其中，参见图3、4、6、8所示，所述电解筒11进水端的连接件12连通一滤水装置3；所述滤水装置3包括滤筒31和密集设置在滤筒31内的高分子滤材颗粒32。
其中，参见图3、4、7所示，所述滤水装置3进水端连通一加热装置4；所述加热装置4包括由外到内依次套设的加热外筒41、隔热层42、电发热的电热层43以及多个依次间距套设的传导电热层43热量的导热层44；所述导热层44之间通过多根导热棒45连接。
其中，参见图3、4、5、9所示，所述电解本体1的进水端设置有流速监测传感器15；所述电解本体1的出水端设置有温度传感器16；所述流速监测传感器15和温度传感器16分别与一主控板电信号连接；所述主控板控制集成电解电极14的电压和极性，控制电热层43的发热功率。
其中，参见图10所示，所述电解筒11、滤筒31以及导热层44的筒壁均采用夹层结构，包括外导电壁51、内导电壁52以及由外导电壁51和内导电壁52围合成的电解腔53；所述电解腔53分别连通筒内；两根分别连接在外导电壁51和内导电壁52上的第二导电柱54密封穿出筒体外。
滤水装置3可以过滤管道内的泥沙、颗粒物、金属碎屑等物质，防止对氢氧基生成部分的电极单元产生腐蚀、堵塞、甚至短路现象；主控板主要由微控制器、氢氧基生成部分的电极单元驱动电路及相关工作电路组成，主要实现对传感器监测到的数据（如水温、流速等）进行读取，利用电极单元电流调整程序运算，得出在不同水流速下相应的电极单元驱动电路控制信号，以达到在不同水流速下氢氧基浓度一致。电解本体1主要实现在管道内生成氢氧基。流速监测传感器15和温度传感器16主要监测管道内不同的流速、温度等信息，确保在一定的环境下产生一定浓度的氢氧基浓度溶液；由于产生一定浓度的氢氧基溶液需要确定的液体流速、液体温度，并且强加在电极片上的电压、电流大小决定了单位时间内产生的氢氧基量。因此，要达到定量产生氢氧基浓度的目的，必须监测管道内液体流速、温度等关键性的参数，利用该参数对加在电极单元上的电压、电流参数进行调整才可实现氢氧基浓度的控制。
实施例三：参见图11至14所示，实施例三与实施例二的区别在于电解电极14采用不同的结构，该结构包括多个第一极板61、多个第二极板62、第一连接件63和第二连接件63’；所述第一极板61与第二极板62结构相同；所述第一极板61边缘设置有一圆形通孔64和圆弧开口65；所述圆形通孔64与圆弧开口65的圆心连线通过所在第一极板61的圆心；所述多个第一极板61通过第一连接件63穿过其上的圆形通孔64固定连接；所述多个第二极板62通过第二连接件63’穿过其上的圆形通孔64固定连接；所述第一、第二极板61、62交错设置，形成一圆柱体；所述第一、第二连接件63、63’均包括多个连接单体，所述连接单体由连接凸块66和套环67组成；所述连接凸块66包括圆柱状的凸台底座68和圆柱状的凸起69；所述凸台底座68与凸起69固定连接且凸台底座68和凸起69的轴心在同一直线上，所述凸台底座68可容纳在圆弧开口65内；所述凸台底座68内设置有一凹槽70，所述凹槽70用于容纳相邻连接凸块66的凸起69，所述套环67套设在凸台底座68上，使上下正、第二极板61、62隔开；所述凸台底座68和套环67均为绝缘材料；所述两连接件上端凸起69分别与通过主控板与电源的正、负极电连接；所述电解电极14由一旋转电机73驱动沿正第二极板的中心旋转；使第一连接件63和第二连接件63’旋转并交替与一正极导片71和一负极导片72电连接。
一种水处理方法，采用所述的管接式水处理装置，包括以下依序进行的步骤：
步骤1：源水通过外部管道2依次通过加热装置4、滤水装置3和电解本体1处理；滤水装置3过滤掉水中的污物；
步骤2：主控板控制集成电解电极14电解水；
步骤3：在步骤2进行过程中，流速监测传感器15监测进入电解筒11的流水流速；温度传感器16监测流出电解筒11的流水温度；并将流速数据和温度数据传输给主控板，主控板处理数据后控制通入集成电解电极14的电压大小、控制电热层(43)的发热功率。
管接式水处理装置的自洁方法，包括以下依序进行的步骤：
步骤1：主控板控制集成电解电极14的极性倒转；
步骤2：主控板控制外导电壁51和内导电壁52通电电解产生气泡从而祛除贴覆在筒壁上的污垢，清洁壁面；
步骤3：与步骤2同步进行，主控板控制电热层43的发热功率使水温适合气泡生长。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种管接式水处理装置，其特征在于：包括电解本体(1)；所述电解本体(1)包括电解筒(11)和可拆卸套设在电解筒(11)两端与外部管道(2)连接的连接件(12)；所述电解筒(11)内设置有固定部件(13)和由固定部件(13)固定的集成电解电极(14)。
2.如权利要求1所述的一种管接式水处理装置，其特征在于：所述固定部件(13)包括套设在电解筒(11)内的套体(131)和盖帽(132)；所述集成电解电极(14)设置在套体(131)内；所述盖帽(132)与套体(131)端部配合；所述连接件(12)包括与外部管道(2)配合的插入部件(121)和设置在插入部件(121)和电解筒(11)之间的密封部件(122)。
3.如权利要求1所述的一种管接式水处理装置，其特征在于：所述固定部件(13)包括多个内外间距套设的圆筒板(133)组成，所述圆筒板(133)平行电解筒(11)；所述集成电解电极(14)包括多个分别与圆筒板(133)配合的圆筒电极组(141)；所述圆筒电极组(141)包括依次贴合的圆筒形的正极片(142)、绝缘隔片(143)和负极片(144)；所述正极片(142)和负极片(144)上分别设置有多个透气孔(145)。
4.如权利要求3所述的一种管接式水处理装置，其特征在于：两第一导电柱(146)分别连接正极片(142)和负极片(144)；两第一导电柱(146)分别密封穿出电解筒(11)外。
5.如权利要求4所述的一种管接式水处理装置，其特征在于：所述电解筒(11)进水端的连接件(12)连通一滤水装置(3)；所述滤水装置(3)包括滤筒(31)和密集设置在滤筒(31)内的高分子滤材颗粒(32)。
6.如权利要求5所述的一种管接式水处理装置，其特征在于：所述滤水装置(3)进水端连通一加热装置(4)；所述加热装置(4)包括由外到内依次套设的加热外筒(41)、隔热层(42)、电发热的电热层(43)以及多个依次间距套设的传导电热层(43)热量的导热层(44)；所述导热层(44)之间通过多根导热棒(45)连接。
7.如权利要求6所述的一种管接式水处理装置，其特征在于：所述电解本体(1)的进水端设置有流速监测传感器(15)；所述电解本体(1)的出水端设置有温度传感器(16)；所述流速监测传感器(15)和温度传感器(16)分别与一主控板电信号连接；所述主控板控制集成电解电极(14)的电压和极性，控制电热层(43)的发热功率。
8.如权利要求7所述的一种管接式水处理装置，其特征在于：所述电解筒(11)、滤筒(31)以及导热层(44)的筒壁均采用夹层结构，包括外导电壁(51)、内导电壁(52)以及由外导电壁(51)和内导电壁(52)围合成的电解腔(53)；所述电解腔(53)分别连通筒内；两根分别连接在外导电壁(51)和内导电壁(52)上的第二导电柱(54)密封穿出筒体外。
9.一种水处理方法，采用权利要求8所述的管接式水处理装置，包括以下依序进行的步骤：
步骤1：源水通过外部管道(2)依次通过加热装置(4)、滤水装置(3)和电解本体(1)处理；滤水装置(3)过滤掉水中的污物；
步骤2：主控板控制集成电解电极(14)电解水；
步骤3：在步骤2进行过程中，流速监测传感器(15)监测进入电解筒(11)的流水流速；温度传感器(16)监测流出电解筒(11)的流水温度；并将流速数据和温度数据传输给主控板，主控板处理数据后控制通入集成电解电极(14)的电压大小、控制电热层(43)的发热功率。
10.如权利要求8所述的管接式水处理装置的自洁方法，包括以下依序进行的步骤：
步骤1：主控板控制集成电解电极(14)的极性倒转；
步骤2：主控板控制外导电壁(51)和内导电壁(52)通电电解产生气泡清洁壁面；
步骤3：与步骤2同步进行，主控板控制电热层(43)的发热功率使水温适合气泡生长。
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