CN110054261A - 一种用于污水处理的高效电解装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于污水处理的高效电解装置。装置包括电极板、截流端插板、过流端插板、极板插槽、电解槽、进水均布器、出水口、导电螺杆、导电螺母、导电支撑柱，电极板两端侧边分别固定截流端插板和过流端插板，极板插槽固定于电解槽内壁两端，电极板、截流端插板和过流端插板按阴极和阳极交替排列的方式由上至下沿极板插槽插至电解槽底部，截流端插板上端设有螺杆孔，电极板通过螺杆孔、导电螺杆、导电螺母、导电支撑柱与电源导通，进水均布器和出水口设于电解槽上，用于连通电解槽内外；电极板采用波浪形或折角形。本发明的高效电解装置具有电解充分、处理效率高、方便装卸、电极板间距可调的特点。

Description

一种用于污水处理的高效电解装置

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种用于污水处理的高效电解装置。

背景技术

电解处理技术是一种用于污水处理的新兴技术，其具有设备简单、适应性强、处理效果好、占地面积少、二次污染小的优点，对传统处理方法难以处理的有毒、高盐、高色度、高浓度有机和无机污水具有优异的处理效果，因此被应用于制药、化工、食品废水及垃圾渗滤液等处理。但目前电解处理技术发展尚不成熟，电解装置存在较多问题：电解不充分，处理效率低，副反应比例高，能耗高；电极板变形，电极板间距不均匀，导致局部短路，处理效率差；电极板间距不可调，应用范围窄，适应性差；电解装置装卸困难，维护过程复杂。

针对以上电解装置存在的问题，现有技术研究不能有效解决，因此研发一种电解充分、处理效率高、方便装卸、电极板间距可调的电解装置具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于污水处理的高效电解装置，具有电解充分、处理效率高、方便装卸、电极板间距可调的特点，从而解决上述电解装置存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种用于污水处理的高效电解装置，包括电极板、截流端插板、过流端插板、极板插槽、电解槽、进水均布器、出水口、导电螺杆、导电螺母、导电支撑柱，所述电极板两端侧边分别固定所述截流端插板和所述过流端插板，所述极板插槽固定于电解槽内壁两端，所述电极板、所述截流端插板和所述过流端插板按阴极和阳极交替排列的方式由上至下沿所述极板插槽插至所述电解槽底部，所述截流端插板上端设有螺杆孔，所述电极板通过所述螺杆孔、所述导电螺杆、所述导电螺母、所述导电支撑柱与电源导通，所述进水均布器和所述出水口设于电解槽上，用于连通电解槽内外；所述电极板为波浪形或折角形。

可选的，多片所述电极板按阴极、阳极交替排列，当所述电极板采用波浪形时，相邻所述电极板的波浪形结构的波峰和波谷一一对应。

可选的，所述电极板的阳极和阴极的所述截流端插板分别位于所述电解槽两侧。

可选的，所述截流端插板侧边与所述电极板侧边连接固定，所述截流端插板底端与所述电极板底端平齐。

可选的，所述截流端插板顶端至少比所述电极板顶端高出2个所述螺杆孔直径。

可选的，一片所述电极板设置多片所述过流端插板，多片所述过流端插板总高度小于或等于所述电极板高的四分之一。

可选的，所述极板插槽为绝缘材料，表面排列有多条具有设定深度且与所述截流端插板、过流端插板厚度一致的凹槽，所述凹槽长度大于或等于所述电极板高度的五分之三五分之三，且凹槽位置应与所述过流端插板设置位置对应。

可选的，所述导电螺杆穿过所述螺杆孔及所述导电支撑柱配合所述导电螺母紧固，所述导电螺杆一端连接电源。

可选的，所述导电支撑柱宽度为两片相邻相同属性所述电极板的间距，或与所述极板插槽上两个相邻凹槽的间距呈倍数关系。

可选的，所述电解槽内水体的液位低于或等于所述电极板顶端。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供一种用于污水处理的高效电解装置，采用波浪形结构或折角形结构的电极板，不仅能够增大电极板面积，提高电解效率，而且污水流经电极板间能形成乱流，使水体混合均匀，充分电解，同时在电解过程中，排列的波浪形电极板间沿水流方向的电极板间距不同，产生不同的电解电压，进而形成脉冲式电解，增强电解效果。从结构上来看，波浪形结构或折角形结构的电极板能够有效稳定电极板形状，避免电极板因变形发生短路。污水流经电极板间为S形折流方式，能够充分电解污水，避免电解槽内形成死水区、重复电解，避免发生大量副反应。极板插槽不仅能够固定电极板，而且能够使电极板方便、快捷地装卸、清洗和维护，调节电极板间距。导电螺杆、导电螺母、导电支撑柱设计，一方面能够保证强电流从电源稳定通过、传送至电极板，另一方面能够固定电极板不受水流冲刷、摆动，避免发生短路，而且十分方便装卸。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明用于污水处理的高效电解装置组成结构示意图；

图2为本发明中单片电极板结构示意图；

图3为本发明中多片电极板的结构示意图；

图4为本发明中两种极板插槽设计的结构示意图；

图5为折角结构电极板设计的俯视结构示意图；

图6为大小波浪结构电极板设计的俯视结构示意图；

其中：1-电极板，2-过流端插板，3-截流端插板，4-螺杆孔，5-极板插槽，6-电解槽，7-进水均布器，8-出水口，9-导电螺杆，10-导电螺母，11-导电支撑柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种用于污水处理的高效电解装置，具有电解充分、处理效率高、方便装卸、电极板间距可调的特点。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明用于污水处理的高效电解装置组成结构示意图；图2为本发明中单片电极板结构示意图；图3为本发明中多片电极板的结构示意图；图4为本发明中两种极板插槽设计的结构示意图。如图1～4所示，本发明提供了一种用于污水处理的高效电解装置，包括电极板1、过流端插板2、截流端插板3、极板插槽5、电解槽6、进水均布器7、导电螺杆9、导电螺母10、导电支撑柱11。电极板1两端侧边分别固定截流端插板3和过流端插板2，极板插槽5固定于电解槽6内壁两端，电极板1、截流端插板3和过流端插板2整体按阴极和阳极交替排列的方式由上至下沿所述极板插槽5插至所述电解槽6底部，截流端插板3上端设有螺杆孔4，电极板1通过螺杆孔4、导电螺杆9、导电螺母10、导电支撑柱11与电源导通，进水均布器7和出水口8设于电解槽上，连通电解槽内外。所述电极板1采用波浪形或折角形。所述电极板1按阴极、阳极交替排列，当所述电极板1采用波浪形时，相邻所述电极板1的波浪形结构的波峰和波谷一一对应。所述电极板1的阳极和阴极的所述截流端插板3分别位于所述电解槽6两侧。所述截流端插板3侧边与所述电极板1侧边连接固定，所述截流端插板6底端与所述电极板1底端平齐，所述截流端插板3顶端至少比所述电极板顶端高出2个所述螺杆孔4直径。所述过流端插板2侧边与所述电极板1侧边连接固定，每片所述电极板1可设置多个所述过流端插板2，但所述过流端插板2总高度小于或等于所述电极板1高的四分之一，否则将影响水体流速和布水均匀。

所述极板插槽5为绝缘材料，表面排列有多条具有一定深度且与所述截流端插板3、过流端插板2厚度一致的凹槽，凹槽长度大于或等于所述电极板1高度的五分之三，且凹槽位置应与所述过流端插板2设置位置对应。

所述导电螺杆9穿过所述螺杆孔4和所述导电支撑柱11配合所述导电螺母10紧固，所述导电螺杆9一端连接电源，进而导通所述电极板1与电源。

为保证电解时高电流正常通过所述电极板1，必须使所述导电支撑柱11与所述截流端插板3紧密相连，因此所述导电支撑柱11宽度恰为两片相邻相同属性所述电极板1的间距，或与所述极板插槽5上两个相邻凹槽的间距呈倍数关系，所述导电支撑柱11起导电和支撑作用。

所述进水均布器7和所述出水口8分别设于多片所述电极板1两侧的所述电解槽6槽壁上，连通电解槽6内外。

所述电解槽6长度设置应满足恰好能够装入电极板1、截流端插板3、过流端插板2及极板插槽5，所述电解槽6高度必须至少高出所述电极板1高度两个所述螺杆孔4直径。所述电解槽6内水体的液位不能高于所述电极板1顶端，否则水流发生短流，影响处理效果。

实施例一

本实施例提供了一种用于污水处理的高效电解装置，包括电极板1、过流端插板2、截流端插板3、极板插槽5、电解槽6、进水均布器7、导电螺杆9、导电螺母10、导电支撑柱11。电极板1采用波浪形结构，两端侧边分别由焊接或螺栓的方式固定截流端插板3和过流端插板2，其中截流端插板3底端与电极板1底端平齐，截流端插板3顶端比电极板1顶端高出3个螺杆孔4直径；单片电极板1设置3个过流端插板2，总高度为电极板1高度的四分之一。极板插槽5为硬质绝缘材料，2片极板插槽5分别固定于电解槽6内壁对称两端，离电解槽6底面高10mm，方便清理极板插槽5。电解槽6长度恰好能够装入电极板、截流端插板、过流端插板及极板插槽，电解槽6高度高出电极板1高度2个螺杆孔4直径。电极板1、截流端插板3和过流端插板2整体按阴极和阳极交替、相反排列的方式由上至下沿极板插槽5插至电解槽6底部，相邻2片电极板1的波浪形结构的波峰和波谷恰好一一对应，且阳极和阴极的截流端插板3分别位于所述电解槽6的两侧。截流端插板3上端设有螺杆孔4，导电螺杆9穿过螺杆孔4及导电支撑柱11配合导电螺母10从两边夹紧固定，导电螺杆9一端连接电源，进而导通电极板1与电源。其中，导电支撑柱11宽度恰为两片相邻阳极(阴极)电极板1的间距，起到导电和支撑作用。进水均布器7和出水口8分别设于多片所述电极板两侧的所述电解槽槽壁上，连通电解槽内外，进水均布器7设置于1/2电极板高度处，出水口设置于3/4电极板1高度处。为保证电解槽6内水体的液位不淹过电极板1顶端，电解槽6上于适当高度设置溢流口或其他液位控制装置。

本实施例提供的一种用于污水处理的高效电解装置，污水由进水均布器7从电解槽6一侧均匀进入电解装置，经过电解槽6和电极板1之间的空隙进入电极板1之间，污水在电极板1的阴极和阳极之间发生电解反应，污染物被逐渐去除。污水流至电极板1两端时，水流被截流端插板3挡住，转向流经过流端插板2，进入下一组电极板1的阴极和阳极之间电解，以此S形折流的方式，污水流经所有电极板1表面，最后由出水口8排出电解装置，电解处理过程完成。如果污水经一次电解处理达不到处理要求的，电解装置可增设回流管道，多次循环处理。

电极板1的波浪形结构，不仅能够增加电极板面积，提高处理效率，而且结构稳定，有效避免电极板1在加工、运输和使用过程发生变形，导致电极板1短路。污水流经电极板1之间时，由于电极板1的波浪形结构对水流发生遮挡，使水流发生乱流，水体混合均匀，电解充分，避免出现短流和死水区。因电极板1的波浪形结构，沿水流方向阴极和阳极的间距是规律性波动变化的，通电后形成规律性波动变化的电压，即于电极板1的波峰/波谷为高电压，中间为低电压，由此污水在电极板1间发生脉冲式电解，提高了电解装置的处理效率。

本实施例采用的截流端插板3和过流端插板2厚度均为2mm，则极板插槽5的凹槽宽度也为2mm；凹槽和凹槽之间的距离为5mm，即电极板1的间距可调的最小单位为5mm。需要调节电极板1间距时，先分离导电螺杆9一端和电源的连接，卸下导电螺母10、导电螺杆9和导电支撑柱11，沿极板插槽5方向自下向上垂直抽出电极板1及与其相连的截流端插板3和过流端插板2，移位至所需电极板1间距对应极板插槽5的凹槽上方，再沿极板插槽5方向由上至下垂直插入电极板1及与其相连的截流端插板3和过流端插板2，重新装上导电螺杆9、导电支撑柱11和导电螺母10，扭紧导电螺母10，电极板1间距调节完成。

实施例二

图5为折角结构电极板设计的俯视结构示意图，图6为大小波浪结构电极板设计的俯视结构示意图。折角结构的电极板1更容易加工，而且易清洗和维护。大小波浪结构可形成电极板1单面为均匀电压，另一面为脉冲电压的电解过程，可应用于处理特殊的污水。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的装置及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种用于污水处理的高效电解装置，其特征在于，包括电极板、截流端插板、过流端插板、极板插槽、电解槽、进水均布器、出水口、导电螺杆、导电螺母、导电支撑柱，所述电极板两端侧边分别固定所述截流端插板和所述过流端插板，所述极板插槽固定于电解槽内壁两端，所述电极板、所述截流端插板和所述过流端插板按阴极和阳极交替排列的方式由上至下沿所述极板插槽插至所述电解槽底部，所述截流端插板上端设有螺杆孔，所述电极板通过所述螺杆孔、所述导电螺杆、所述导电螺母、所述导电支撑柱与电源导通，所述进水均布器和所述出水口设于电解槽上，用于连通电解槽内外；所述电极板采用波浪形或折角形。

2.根据权利要求1所述的用于污水处理的高效电解装置，其特征在于，多片所述电极板按阴极、阳极交替排列，当所述电极板采用波浪形时，相邻所述电极板的波浪形结构的波峰和波谷一一对应。

3.根据权利要求1所述的用于污水处理的高效电解装置，其特征在于，所述电极板的阳极和阴极的所述截流端插板分别位于所述电解槽两侧。

4.根据权利要求1所述的用于污水处理的高效电解装置，其特征在于，所述截流端插板侧边与所述电极板侧边连接固定，所述截流端插板底端与所述电极板底端平齐。

5.根据权利要求4所述的用于污水处理的高效电解装置，其特征在于，所述截流端插板顶端至少比所述电极板顶端高出2个所述螺杆孔直径。

6.根据权利要求1所述的用于污水处理的高效电解装置，其特征在于，一片所述电极板设置多片所述过流端插板，多片所述过流端插板总高度小于或等于所述电极板高的四分之一。

7.根据权利要求1所述的用于污水处理的高效电解装置，其特征在于，所述极板插槽为绝缘材料，表面排列有多条具有设定深度且与所述截流端插板、过流端插板厚度一致的凹槽，所述凹槽长度大于或等于所述电极板高度的五分之三五分之三，且凹槽位置应与所述过流端插板设置位置对应。

8.根据权利要求1所述的用于污水处理的高效电解装置，其特征在于，所述导电螺杆穿过所述螺杆孔及所述导电支撑柱配合所述导电螺母紧固，所述导电螺杆一端连接电源。

9.根据权利要求8所述的用于污水处理的高效电解装置，其特征在于，所述导电支撑柱宽度为两片相邻相同属性所述电极板的间距，或与所述极板插槽上两个相邻凹槽的间距呈倍数关系。

10.根据权利要求1所述的用于污水处理的高效电解装置，其特征在于，所述电解槽内水体的液位低于或等于所述电极板顶端。