CN112010402A - 一种外加磁场的电化学水处理装置 - Google Patents

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夏文凤
汪威
喻九阳
郑小涛
徐建民
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Abstract

本发明公开了一种外加磁场的电化学水处理装置，该装置的阳极设有阳极板，阳极板的两侧均设有磁体；该装置的阴极设有阴极板，阴极板的两侧均设有磁体。磁体的面积大于等于极板的面积，使极板每个位置均能被磁体的磁场覆盖。本发明通过在极板的两侧设置磁体，由于电极表面绝缘气泡的存在引起的局部电场扭曲与磁体产生的磁场相作用引发局部洛伦兹力，这种洛伦兹力引起气泡尺度范围内的微观磁对流，加速气泡从极板上脱离，使气泡及时释放逸出；磁体的面积大于等于极板的面积，使极板的每个位置都能够被磁场覆盖，使极板的每个位置均能受到磁场的影响。

Description

一种外加磁场的电化学水处理装置
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种外加磁场的电化学水处理装置。
背景技术
随着冶金、电力、化工等行业的快速发展，对生态环境的保护和工业用水的循环利用迫在眉睫。早期，在水中投放化学药剂，使污垢进行沉淀是常用的水处理方法之一，但是该方法会引起水质的二次污染，而且化学药品的纯度会影响工业水处理的使用效果，对储存与运输的要求也较高。随着电力工业的发展，电化学技术逐渐被运用到水处理领域，具有效率高、无污染等优点。但是传统的电化学装置多采用的是一组阴-阳平板电极，反应面积小、气泡在极板表面不能及时释放从而影响电极反应速率以及传质问题不能很好的解决；或者采用多块阴极板复合形式，使外层的极板先沉积，利用外层上的水垢与内层的氢氧根离子加速水垢的沉积，加快了水垢沉积速度，但仍未解决气泡逸出问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种外加磁场的电化学水处理装置，解决气泡在极板表面不能及时释放、逸出的问题。
本发明提供一种外加磁场的电化学水处理装置，该装置的阳极设有阳极板，阳极板的两侧均设有磁体；该装置的阴极设有阴极板，阴极板的两侧均设有磁体。
进一步地，磁体的面积大于等于极板的面积，使极板每个位置均能被磁体的磁场覆盖。
进一步地，该装置的阴极设有多块阴极板，阴极板之间留有供气泡通过的间隔。
进一步地，阳极板和阴极板的形状为网状。
进一步地，阴极板的个数为5个。
进一步地，该装置还包括连接杆，其上设有用于安装极板的卡槽。
进一步地，连接杆的材料为磁性导电材料。
进一步地，连接杆还连接极板两侧的磁体，且连接杆与磁体接触的部位涂有绝缘材料。
进一步地，该装置还包括伸缩杆，用于调节阴阳极板间距。
进一步地，阳极板和阴极板的底部设有用于承接水垢的网状膜。
本发明的有益效果是：本发明通过在极板的两侧设置磁体，利用电极表面存在的绝缘气泡引起局部电场扭曲与磁体产生的磁场相作用，从而引发局部洛伦兹力，引起气泡尺度范围内的微观磁对流，加速气泡从极板上脱离，使气泡及时释放逸出。
进一步地，磁体的面积大于等于极板的面积，使极板的每个位置都能够被磁场覆盖，使极板的每个位置均能受到磁场的影响；连接杆的材料为磁性导电材料，其可以利用磁性连接极板两侧的磁体，方便各部件的拆卸、安装和清洗，同时该连接杆可以导电，设置在连接杆的卡槽里的极板可以通过连接杆导电。
进一步地，阴极设有多块阴极板，通电后多块极板同时工作，大大提高水处理的效率，降低能耗；极板的形状为网状，表面设有网状开孔且之间留有供气泡通过的间隔，方便气体逸出。
附图说明
图1为本发明外加磁场的电化学水处理装置的总体示意图；
图2为图1中A处的放大图；
图3为连接杆的示意图。
图中：1-阳极板，2-阴极板，3-磁体，4-伸缩杆，5-网状膜，6-连接杆，7-卡槽，8-接线柱。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的说明：
本发明通过在极板的两侧设置磁体，利用极板上气泡引起的局部电场扭曲，使电场与磁体的磁场产生夹角引发洛伦兹力，进而引起气泡的微观磁对流，加速气泡从极板上脱离，使气泡及时释放逸出。
本发明实施例的外加磁场的电化学水处理装置，如图1所示，包括阳极和阴极；该装置的阳极设有阳极板1，阳极板1的两侧均设有磁体3；该装置的阴极设有阴极板2，阴极板2的两侧均设有磁体3，即至少4块磁体。其中，阳极板1和阴极板2可以选用具有导电性能的金属材料，其形状可以为网状，例如普通钛网，如图2所示，极板顶部设有接线柱8，电源通过接线柱8与极板连接。磁体可以选择永磁体，利用磁体3的磁场和气泡引起的电场产生的洛伦兹力引起气泡的微观磁对流，加速气泡从极板上脱离，使气泡及时释放逸出。阳极板1和阴极板2的底部还可以设有用于承接水垢的网状膜5，只允许气体和液体通过，从而承接水垢，方便后期清理。
进一步地，磁体3的面积大于等于极板的面积，使极板的每个位置都能够被磁场覆盖，使极板的每个位置均能受到磁场的影响，达到最佳的效果。
进一步地，如图2所示，该装置的阴极设有多块阴极板2，阴极板2之间留有供气泡通过的间隔。通电后多块极板同时工作，大大提高水处理的效率，降低能耗；极板的形状为网状，表面设有网状开孔且之间留有供气泡通过的间隔，方便气体逸出。阴极板的个数为5个，此时效果最好。当连接电源的接线柱8安装在最中间的极板上时，为了保证阴极的平衡，阴极板的个数最好为单数。
进一步地，如图3所示，该装置还包括连接杆6，其上设有用于安装极板的卡槽7，卡槽7宽度与极板厚度相同，极板就设置在连接杆的卡槽7里。尤其是有多块阴极板时，多块阴极板2可以通过连接杆6连接，连接杆的数量不限。优选地，连接杆的材料为磁性导电材料，起到连接、固定、导电的作用：极板两侧的磁体3可以通过连接杆6的磁性连接，磁体3通过与连接杆6连接，从而与连接杆6上的极板连接，故而装置整体方便拆卸、安装和清洗；同时，设置在同一连接杆的卡槽7里的极板可以通过连接杆导电，即在其中一个极板上设置连接电源的接线柱8即可。此外，连接杆与磁体3接触的部位涂有绝缘材料，防止磁体产生电场，干扰电解。
进一步地，该装置还包括伸缩杆4，伸缩杆4可具有刻度，阴阳极板之间通过伸缩杆4连接，可以调节阴阳极板间距。此时，装置整体依次包括：磁体3、阳极板1、磁体3、伸缩杆4、磁体3、单块阴极板或多块阴极板、磁体3；如果使用连接杆6连接极板两侧的磁体3，极板设置在连接杆6上时，伸缩杆4可以连接在中间的两块磁体3上，进而调节阴阳极板间距。
上述装置工作时，阴阳极板通过顶部接线柱与电源相连后放入水中，打开电源即可进行工作；进行工作时会在极板表面形成气泡和水垢，气泡在磁场的作用下快速脱离极板；水垢可被极板底部的网状膜承接；停止工作后，磁体、连接杆和伸缩杆之间通过磁力连接，极板与连接杆通过卡槽连接，整体拆卸、清洗方便。
本领域的技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种外加磁场的电化学水处理装置，其特征在于，该装置的阳极设有阳极板，阳极板的两侧均设有磁体；该装置的阴极设有阴极板，阴极板的两侧均设有磁体。
2.根据权利要求1所述的外加磁场的电化学水处理装置，其特征在于，磁体的面积大于等于极板的面积，使极板每个位置均能被磁体的磁场覆盖。
3.根据权利要求1所述的外加磁场的电化学水处理装置，其特征在于，该装置的阴极设有多块阴极板，阴极板之间留有供气泡通过的间隔。
4.根据权利要求1或3所述的外加磁场的电化学水处理装置，其特征在于，阳极板和阴极板的形状为网状。
5.根据权利要求3所述的外加磁场的电化学水处理装置，其特征在于，阴极板的个数为5个。
6.根据权利要求1所述的外加磁场的电化学水处理装置，其特征在于，该装置还包括连接杆，其上设有用于安装极板的卡槽。
7.根据权利要求6所述的外加磁场的电化学水处理装置，其特征在于，连接杆的材料为磁性导电材料。
8.根据权利要求7所述的外加磁场的电化学水处理装置，其特征在于，连接杆还连接极板两侧的磁体，且连接杆与磁体接触的部位涂有绝缘材料。
9.根据权利要求1所述的外加磁场的电化学水处理装置，其特征在于，该装置还包括伸缩杆，用于调节阴阳极板间距。
10.根据权利要求1所述的外加磁场的电化学水处理装置，其特征在于，阳极板和阴极板的底部设有用于承接水垢的网状膜。
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