CN113104940B - 一种行波共振处理水中电解质的装置 - Google Patents
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Abstract
一种行波共振处理水中电解质的装置，涉及水处理领域，行波共振处理水中电解质的装置，包括特种变频器、耦合共振变压器、行波电场电极水处理箱和检测控制辅助设备，特种变频器、耦合共振变压器、行波电场电极水处理箱依次通过线路连接，行波电场电极水处理箱包括水箱本体和电极板，水箱本体底部的中部设有台阶，台阶面上设有多块具有相位差的电极板，电极板吸附水箱本体内水中电解质后形成电容结构，与耦合共振变压器的外部电感形成LC震荡结构，或与耦合共振变压器的外部电阻形成RC震荡结构，或电极板的外部电路无震荡结构，直接由外部电源驱动；本发明处理水体的范围更广，能处理其他水处理方法无法处理的酸、碱水体。
Description
技术领域
本发明涉及水处理领域，尤其是涉及一种行波共振处理水中电解质的装置。
背景技术
公知的，目前处理水中溶质或电解质的方法主要有：反渗透膜处理法、EDI法、离子交换法、电渗析法。反渗透是一种借助于选择透过（半透过）性膜的功能以压力为推动力的膜分离技术，当系统中所加的压力大于进水溶液渗透压时，水分子不断地透过膜，经过产水流道流入中心管，然后在一端流出水中的杂质，如离子、有机物、细菌、病毒等，被截留在膜的进水侧，然后在浓水出水端流出，从而达到分离净化目的；EDI（Electrodeionization）又称连续电除盐技术，它是将电渗析技术和离子交换技术融为一体，通过阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择透过作用以及离子交换树脂对水中离子的交换作用，在电场的作用下实现水中离子的定向迁移，从而达到水的深度净化除盐，并通过水电解产生的氢离子和氢氧根离子对装填树脂进行连续再生，因此EDI制水过程不需酸、碱化学药品再生即可连续制取高品质超纯水；离子交换是溶液中的离子与某种离子交换剂上的离子进行交换的作用或现象，是借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换，以达到提取或去除溶液中某些离子的目的，是一种属于传质分离过程的单元操作。上述方法对水体净化过程中都有一些不足，反渗透膜法、离子交换法、电渗析法在生产过程中有大量的高浓度废水产生，EDI法生产过程中能耗较高，适应水体范围窄，不适用于酸碱溶液，上述水处理方法整体具有水体利用率低、不能净化酸碱溶液、能耗较高、只能净化特定的水体的特点。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种行波共振处理水中电解质的装置。
为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种行波共振处理水中电解质的装置，包括特种变频器、耦合共振变压器、行波电场电极水处理箱和检测控制辅助设备，特种变频器、耦合共振变压器、行波电场电极水处理箱依次通过线路连接，在行波电场电极水处理箱的外部连接有检测控制辅助设备；
行波电场电极水处理箱包括水箱本体和电极板，在水箱本体的下部两侧分别设有纯水出口、高浓度或饱和水出口，水箱本体底部的中部设有台阶，所述台阶将水箱本体的下部分隔为两个腔体，在台阶面上设有多块电极板， 电极板间具有相位差，电极板吸附水箱本体内水中电解质后形成电容结构，且与耦合共振变压器的外部电感形成LC震荡结构，或与耦合共振变压器的外部电阻形成RC震荡结构，或电极板的外部电路无震荡结构，直接由外部电源驱动；耦合共振变压器提供低电压水或高电压水，为低电压水时，电极板表面不设置绝缘层；为电压高水时，电极板表面设置绝缘层。
所述的行波共振处理水中电解质的装置，绝缘层厚度5-10微米，最高使用电压36伏，单层电极板的厚度为0.1毫米，电极板网孔的间隙50～100微米。
所述的行波共振处理水中电解质的装置，电极板为板状电极或类网状电极；设置为板状电极时，多块电极板横向布置在水箱本体台阶上面和水箱本体内面的顶面；设置为类网状电极时，多块电极板竖向间隔设置在水箱本体的台阶上面。
所述的行波共振处理水中电解质的装置，电极板材质采用金属电极、金属镀膜电极、碳材电极或导电陶瓷电极。
所述的行波共振处理水中电解质的装置，电极板间的相位差为120度的三相、相位差为90度的四相或相位差为72度的五相。
所述的行波共振处理水中电解质的装置，检测控制辅助设备分别设置在行波电场电极水处理箱上的原水进口管路、纯水出口管路上；其包括手动截止阀、电动调节阀、流量计和在线电导率测试仪，在行波电场电极水处理箱的一侧上部设有原水进口管路，在管路上依次设有手动截止阀B、电动调节阀C、流量计B和在线电导率测试仪B，在纯水出口管路上依次设有手动截止阀A、流量计A、电动调节阀A和在线电导率测试仪A；在高浓度或饱和水出口管路上设有电动调节阀B。
所述的行波共振处理水中电解质的装置，铜网为300目。
所述的行波共振处理水中电解质的装置，特种变频器提供5～1000赫斯11-380伏特的三相、四相或五相输出电源，用于适用不同的水体和不同水质的输出。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明所述的行波共振处理水中电解质的装置，当低电压水处理时，电极板表明没有绝缘层，电极板直接与水溶液接触，电极板之间震荡电流较大、水中的中性胶体被破坏有利于这些物质的迁移、一些复杂的有机电解质被电解变性、被处理后的溶质环境友好性提高，便于后期处理。高电压水处理时，在电极板表面设置绝缘层，导电电极板不与水溶液直接接触，使电极板之间震荡电流较小，能耗降低、适用处理水中电解质成分简单的水体，如火力发电厂用软化水、半导体行业清洗用水或生物医药用纯水。
2、本发明所述的行波共振处理水中电解质的装置，适用于污水处理、纯水制备、海水或苦咸水淡化、有毒水体脱毒、溶质或电解质分离、与磁场结合实现同位素分离、与吸附式制冷机结合产生冷源；本发明处理水体的范围更广，抗污染能力强，行波电场水处理的电极板上采用无机陶瓷材料，能处理其他水处理方法无法处理的酸、碱水体。
3、本发明所述的行波共振处理水中电解质的装置，相位差为120度的三相电、相位差为90度的四相电或相位差为72度的五相电加载到吸附电解质的极板上后，能使其吸附的正、负离子在水中的极板间都向一个方向随行波电场定向运动；
由于是正负电解质粒子是一起随行波电场一起运动的，在极板两侧不会产生单一的正电荷或负电荷聚集，只会产生电解质的浓度差。饱和溶液内的电解质粒子与纯净溶剂之间的浓度差引起的势能大约为10-5电子伏，三相交变电场产生的行波电势差大于10-3伏特，行波电场产生让电解质离子运动的能力远远大于溶液的渗透压，都能使电解质粒子从极板的一侧运到另一侧，并在另一侧形成过饱和溶液，产生电解质的析出结晶，形成大块的固体电解质颗粒。电解质可以是盐，也可以是酸或碱。行波电场水处理方法可以使水中的电解质结晶沉淀，也可以处理酸和碱溶液，四相五相交变电场也可以产生相同的效果。
4、本发明所述的行波共振处理水中电解质的装置，在行波电场水处理中，一个一价的离子从一个电极板移动到另一个电极板，所用的能量为电压U倍的电子伏。常用电极板间电压为6伏特，一个一价的离子从一个电极板移动到另一个电极板带走了6电子伏的能量，一个一价的离子从稀溶液通过界面移动到饱和溶液中需要的能量，大约需要10-5电子伏量级；6电子伏的能量可以通过一个LC回路把它回收。由于电极板实质上是一个液体介质的电容器，电容器与电源的变压器形成了一个LC震荡电路，离子转移的能量通过电极板与外部电感的震荡回路又回到了变压器上，经过半波后又重新施加到电极板上。LC震荡回路的阻尼因素由两部分：一电路的内阻；二、极板间离子运动的阻力，现有的条件可以把该震荡的阻尼系数限制到0.001以下。以该系数计算：一个一价的离子从一个电极板运动到另一个电极板的实际消耗能量是0.006电子伏；EDI水处理中移动一个一价离子最低需要1.39电子伏，也就是电解水分子的能量；原理上与EDI水处理方法相比：移动一个一价的离子需要的能量，是EDI水处理的0.0045倍。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是实施例1所述的类网状电极LC震荡顺流方向结构示意图。
图3是实施例2所述的类网状电极RC震荡顺流方向结构示意图。
图4是实施例3所述的类网状电极LC震荡逆流方向结构示意图。
图5是实施例4所述的类网状电极RC震荡逆流方向结构示意图。
图6是实施例5所述的类网状电极无震荡顺流或逆流结构示意图。
图7是实施例6所述的板状电极垂直流向结构示意图。
图中：1、电源；2、特种变频器；3、耦合共振变压器；4、震荡回路；5、行波电场电极水处理箱；6、在线电导率测试仪A；7、电动调节阀A；8、流量计A；9、手动截止阀A；10、电动调节阀B；11、手动截止阀B；12、电动调节阀C；13、流量计B；14、在线电导率测试仪B；15、外部电感；16、行波电场运动方向；17、水流方向；18、电极板；19、水箱本体；20、纯水出口；21、高浓度或饱和水出口；22、外部电阻；23、外部电路。
具体实施方式
通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
结合附图1-7所述的行波共振处理水中电解质的装置，包括特种变频器2、耦合共振变压器3、行波电场电极水处理箱5和检测控制辅助设备，特种变频器2、耦合共振变压器3、行波电场电极水处理箱5依次通过线路连接，在行波电场电极水处理箱5的外部连接有检测控制辅助设备；
行波电场电极水处理箱5包括水箱本体19和电极板18，在水箱本体19的下部两侧分别设有纯水出口20、高浓度或饱和水出口21，水箱本体19底部的中部设有台阶，所述台阶将水箱本体19的下部分隔为两个腔体，在台阶面上设有多块电极板18， 电极板18间具有相位差，电极板18吸附水箱本体19内水中电解质后形成电容结构，且与耦合共振变压器3的外部电感15形成LC震荡结构，或与耦合共振变压器3的外部电阻22形成RC震荡结构，或电极板的外部电路23无震荡结构，直接由外部电源驱动；耦合共振变压器3提供低电压水或高电压水，为低电压水时，电极板18表面不设置绝缘层；为电压高水时，电极板18表面设置绝缘层。
所述的行波共振处理水中电解质的装置，绝缘层厚度5-10微米，最高使用电压36伏，单层电极板的厚度为0.1毫米，电极板网孔的间隙50～100微米。
所述的行波共振处理水中电解质的装置，电极板18为板状电极或类网状电极；设置为板状电极时，多块电极板18横向布置在水箱本体19台阶上面和水箱本体19内面的顶面；设置为类网状电极时，多块电极板18竖向间隔设置在水箱本体19的台阶上面。
所述的行波共振处理水中电解质的装置，电极板18材质采用金属电极、金属镀膜电极、碳材电极或导电陶瓷电极。
所述的行波共振处理水中电解质的装置，电极板18间的相位差为120度的三相、相位差为90度的四相或相位差为72度的五相。
所述的行波共振处理水中电解质的装置，检测控制辅助设备分别设置在行波电场电极水处理箱5上的原水进口管路、纯水出口管路上；其包括手动截止阀、电动调节阀、流量计和在线电导率测试仪，在行波电场电极水处理箱5的一侧上部设有原水进口管路，在管路上依次设有手动截止阀11B、电动调节阀12C、流量计13B和在线电导率测试仪14B，在纯水出口管路上依次设有手动截止阀A9、流量计8A、电动调节阀7A和在线电导率测试仪6A；在高浓度或饱和水出口管路上设有电动调节阀10B。
所述的行波共振处理水中电解质的装置，铜网为300目。
所述的行波共振处理水中电解质的装置，特种变频器2提供5～1000赫斯11-380伏特的三相、四相或五相输出电源，用于适用不同的水体和不同水质的输出。
实施本发明所述的行波共振处理水中电解质的装置，类网状电极是电解质能够穿过电极板平面，板状电极是电解质不能通过电极板平面。电极板是类网状电极板，吸附水中的电解质后形成电容结构，且与外电路中的外部电感15形成为LC震荡，水流方向17与行波电场运动方向16相同时，形成类网状电极LC震荡顺流方向结构，如附图2所示；电极板18是类网状电极，吸附水中的电解质后形成电容结构，与外电路中的外部电阻22形成为RC震荡，水流方向17与行波电场运动方向16相同，形成类网状电极RC震荡顺流方向结构，如附图3所示；电极板18是类网状电极，吸附水中的电解质后形成电容结构，且与外电路中的外部电感15形成为LC震荡，水流方向17与行波电场运动方向16相反，形成类网状电极LC震荡逆流方向结构，如附图4所示；电极板18是类网状电极，吸附水中的电解质后形成电容结构，与外电路中的外部电阻22形成为RC震荡，进水流动的方向与行波电场运动方向相反，形成类网状电极RC震荡逆流方向结构，如附图5所示；电极板18是类网状电极，电极的外部电路23无震荡结构，直接靠外部的输出电源驱动，水流方向17与行波电场运动方向16相同或相反，形成类网状电极无震荡顺流或逆流结构，如附图6所示；电极板18是板状电极，电极的外部电路23为LC或RC震荡结构，水流方向17与行波电场运动方向16有60-120°之间的夹角，当垂直时形成板状电极垂直流向结构，如附图7所示。
特种变频器2提供5～1000赫斯380伏特的三相输出电源，用于适用不同的水体和不同水质的输出，调整并满足耦合共振变压器3一直维持在共振状态；在行波电场电极水处理箱5上的原水进口管路上依次设有手动截止阀11B、电动调节阀12C、流量计13B和在线电导率测试仪14B，在纯水出口管路上依次设有手动截止阀A9A、流量计8A、电动调节阀7A和在线电导率测试仪6A；在高浓度或饱和水出口管路上设有电动调节阀10B，用于检测进出水的电导状态，调节并维持耦合共振变压器的共振状态，调整合适的进出水量，调整合适的工作频率和工作电压。
实施例1：电极板18是类网状电极板，吸附水中的电解质后形成电容结构，且与外电路中的外部电感15形成为LC震荡，水流方向17与行波电场运动方向16相同时，形成类网状电极LC震荡顺流方向结构，如附图2所示；
该结构适用高电阻率超纯水生产设备，例：要得到15兆欧姆以上的超纯水时，用四相行波电场，相位差90°，电场周期0.02-5秒，网状电极极板加绝缘层，电极之间电势差0.1-1KV，水流速度2-20mm/min. 能够在极板的一侧高效的得到超纯水，然后及时分离，适用于大型水处理装置。
实施例2：电极板是类网状电极，吸附水中的电解质后形成电容结构，与外电路中的外感电阻22形成为RC震荡，水流方向17与行波电场运动方向16相同，形成类网状电极RC震荡顺流方向结构，如附图3所示；
该结构适用于混合物分离的地方，例：分离血清蛋白时，用三相行波电场，相位差120°，电场周期2-20秒，网状电极极板加绝缘层，电极之间电势差1-5KV，水流速度2-10mm/min.血清蛋白能快速的从电极的一侧到达另一侧，然后及时分离。
实施例3电极板是类网状电极，吸附水中的电解质后形成电容结构，且与外电路中的外部电感15形成为LC震荡，水流方向17与行波电场运动方向16相反，形成类网状电极LC震荡逆流方向结构，如附图4所示；
该结构适用苦咸水或海水淡化设备，例：在苦咸水或海水淡化时，用三相行波电场，相位差120°，电场周期0.1-10秒，网状电极极板无绝缘层，电极之间电势差0.8-1.2V，水流速度2-20mm/min. 水中盐分能快速的从电极的一侧到达另一侧，然后及时分离，可适用于大型的水处理装置。
实施例4：电极板是类网状电极，吸附水中的电解质后形成电容结构，与外电路中的外部电阻22形成为RC震荡，水流方向17与行波电场运动方向16相反，形成类网状电极RC震荡逆流方向结构，如附图5所示；
该结构适用于相同分子结构单聚合度不同的物质进行分离分，例：分离长短不同的DNA片段时，用三相行波电场，相位差120°，电场周期2-20秒，网状电极极板加绝缘层，电极之间电势差1-5KV，水流速度2-10mm/min.调节电极电压或电场周期的不同，能使长短不同的DNA片段按一定顺序从极板的一侧到达极板的另一侧。
实施例5：
极板是类网状电极，电极板18的外部电路无震荡结构，直接靠外部电源驱动，水流方向17与行波电场运动方向16相同或相反，形成类网状电极无震荡顺流或逆流结构，如附图6所示；
该结构适用便携式聚合度不同的多糖分离设备，，如：分离菊糖或壳寡糖时，用三相行波电场，相位差120°，电场周期2-0秒，网状电极极板加绝缘层，电极之间电势差0.1-1KV，水流速度2-20mm/min. 菊糖或壳寡糖能快速的从电极的一侧到达另一侧，然后及时分离。由于RC震荡电路体积小重量轻，适合于便携式分离设备。
实施例6：
电极板18是板状电极，电极板的外部电路23为LC或RC震荡结构，水流方向17与行波电场运动方向16有一定夹角，夹角在60-120°之间或垂直，形成板状电极垂直流向结构，如附图7所示；
该结构适用便携式污水污染物分离设备，例：在检测污水排放口的水质临时检测时，用三相行波电场，相位差120°，电场周期0.2-10秒，板状电极极板无绝缘层，电极之间电势差0.8-1.2V，水流速度2-20mm/min.能快速的从污水中分理处污染物。
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。
Claims (4)
1.一种行波共振处理水中电解质的装置，包括特种变频器、耦合共振变压器、行波电场电极水处理箱和检测控制辅助设备，其特征是：特种变频器、耦合共振变压器、行波电场电极水处理箱依次通过线路连接，在行波电场电极水处理箱的外部连接有检测控制辅助设备；
行波电场电极水处理箱包括水箱本体和电极板，在水箱本体的下部两侧分别设有纯水出口、高浓度或饱和水出口，水箱本体底部的中部设有台阶，所述台阶将水箱本体的下部分隔为两个腔体，在台阶面上设有多块电极板， 电极板间具有相位差，电极板吸附水箱本体内水中电解质后形成电容结构，且与耦合共振变压器的外部电感形成LC震荡结构，或与耦合共振变压器的外部电阻形成RC震荡结构，或电极板的外部电路无震荡结构，直接由外部电源驱动；耦合共振变压器提供低电压水或高电压水，为低电压水时，电极板表面不设置绝缘层；为电压高水时，电极板表面设置绝缘层；
电极板为板状电极或类网状电极；设置为板状电极时，多块电极板横向布置在水箱本体台阶上面和水箱本体内面的顶面；设置为类网状电极时，多块电极板竖向间隔设置在水箱本体的台阶上面；
电极板间的相位差为120度的三相、相位差为90度的四相或相位差为72度的五相；绝缘层厚度5-10微米，最高使用电压36伏，单层电极板的厚度为0.1毫米，电极板网孔的间隙50～100微米；特种变频器提供5～1000赫斯11-380伏特的三相、四相或五相输出电源，用于适用不同的水体和不同水质的输出。
2.根据权利要求1所述的行波共振处理水中电解质的装置，其特征是：电极板材质采用金属电极、金属镀膜电极、碳材电极或导电陶瓷电极。
3.根据权利要求1所述的行波共振处理水中电解质的装置，其特征是：检测控制辅助设备分别设置在行波电场电极水处理箱上的原水进口管路、纯水出口管路上；其包括手动截止阀、电动调节阀、流量计和在线电导率测试仪，在行波电场电极水处理箱的一侧上部设有原水进口管路，在管路上依次设有手动截止阀B、电动调节阀C、流量计B和在线电导率测试仪B，在纯水出口管路上依次设有手动截止阀A、流量计A、电动调节阀A和在线电导率测试仪A；在高浓度或饱和水出口管路上设有电动调节阀B。
4.根据权利要求1所述的行波共振处理水中电解质的装置，其特征是：铜网为300目。
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014127466A (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Kazuhiro Hayashi | 電解液中の電極間の物質移動過程は電圧印加で促進 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1205387A (en) * | 1969-03-11 | 1970-09-16 | George Olatokunbo Okikiolu | The electrochemical oscillator |
| CN1903407A (zh) * | 2006-06-27 | 2007-01-31 | 钟茗 | 同步交变电磁场式液体离子泵 |
| JP2008302296A (ja) * | 2007-06-07 | 2008-12-18 | Toei Kenkyusho:Kk | 機能水の製造装置 |
| WO2010059751A2 (en) * | 2008-11-18 | 2010-05-27 | Beyond Energy, Inc | Methods and systems for dissociation of water molecules using inertial-kinetic electro-magnetic resonance |
| CN101532146A (zh) * | 2009-03-03 | 2009-09-16 | 郭建国 | 稳定强电场恒电流电解池及其电解装置 |
| CN101565221B (zh) * | 2009-05-27 | 2012-05-30 | 上海安得利给水设备有限公司 | 高频电磁水净化系统 |
| CN102641663A (zh) * | 2012-04-10 | 2012-08-22 | 何宗彦 | 动生电渗析设备及水淡化方法 |
| CN102838214B (zh) * | 2012-09-21 | 2013-10-23 | 安徽工业大学 | 一种线圈缠绕式电子感应水处理电路及其水处理方法 |
| US20140374258A1 (en) * | 2013-06-21 | 2014-12-25 | Monarch Power Corp. | Polyphase alternating current bi-ionic propulsion system for desalination and marine transportation |
| CN104163503A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-11-26 | 杨林丰 | 循环水提高浓缩倍数的电法处理装置 |
| CN205346914U (zh) * | 2016-01-15 | 2016-06-29 | 济南雅歌新材料科技有限公司 | 一种用于电化学处理重金属污水的网状电极 |
| US20200277208A1 (en) * | 2019-03-01 | 2020-09-03 | Frimont SA | Systems and methods for treating water |
-
2021
- 2021-05-31 CN CN202110601248.3A patent/CN113104940B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014127466A (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Kazuhiro Hayashi | 電解液中の電極間の物質移動過程は電圧印加で促進 |
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| Publication number | Publication date |
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