CN114835206B - 一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板排布方法及应用 - Google Patents

一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板排布方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板排布方法及应用，所述极板排布方法将阳极极板分割为子极板，再将各个所述子极板进行电性连接，并组装于同一平面内且保持相邻两块所述子极板之间设置有间隙，得到组合极板。本发明通过将整体极板分割为子极板并组装得到组合极板后，可以重新调整极板内电流密度的分布，使得各个小极板的钝化程度显著降低，因此所得组合极板的整体钝化程度相比未分割的阳极极板得到降低；在相同反应条件下的电絮凝应用中，使用所述组合极板，能够以能耗及成本更低的方式，达到更优的电絮凝处理效果。

Description

一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板排布方法及应用
技术领域
本发明属于电化学领域，涉及一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板排布方法及应用。
背景技术
在电絮凝领域中，阳极极板的表面在运行过程中容易产生钝化层，其带来的钝化效应会使电絮凝效果持续恶化。即，当阳极表面生成钝化层时，其钝化过电位会显著增大，在反应过程中，为了保证电絮凝效果，需要维持过程中为恒电流，因此不断增加的施加电压会显著增大整个过程的能量损耗；而如果在过程中保持电压恒定不变时，则会逐渐影响金属离子的溶解，电化学效果逐渐降低，甚至导致电流完全终止，电絮凝过程被迫停止。
目前，现有的抗/破钝技术主要包括添加侵蚀离子(例如氯离子)、超声波以及交流脉冲电流等；例如CN100396821C公开了一种提升牺牲电极金属释放率的表面处理方法及牺牲电极，将牺牲电极表面蚀刻形成高密度微细孔洞，并在孔洞中植入氯离子，可以在电极通电使用时避免钝化层生成；CN202849188U公开了一种超声电絮凝沉淀一体化装置，通过在阳极附近设置超声探头，可以在工作中同时起到防止阳极钝化和强化胶体脱稳的功能；CN215711963U公开了一种能预防电极板钝化的电化学污水处理设备，通过设置高频脉冲直流电控箱为电极板供电，利用电控箱中定时开关控制继电器的触点转换以使电极板阴阳两性定时互换，且反应过程中充气搅拌，可以一定程度上防止电极板钝化；CN213834871U公开了一种极板除垢的电絮凝装置，在电絮凝主体装置中增设横卧式U型壳，且壳内填充有PVC颗粒，通过PVC颗粒在壳体内往复运动，对极板进行撞击冲刷，从而消除阻碍极板的钝化和水垢的产生。
但以上方法都相应存在着影响出水水质、设备及操作条件复杂、以及工序多、能耗高等问题，不利于大规模的推广使用，因此，还需要一种简单有效且低成本的新技术方法，来缓解阳极在使用时的钝化，并有效提升电絮凝效果，减少能源消耗及成本支出。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板排布方法及应用，所述极板排布方法将阳极极板分割为子极板，再将各个所述子极板进行电性连接，并组装于同一平面内且保持相邻两块所述子极板之间设置有间隙，得到组合极板。本发明通过将整体极板分割为子极板并组装得到组合极板后，可以重新调整极板内电流密度的分布，使得各个小极板的钝化程度显著降低，因此所得组合极板的整体钝化程度相比未分割的阳极极板得到降低；在相同反应条件下的电絮凝应用中，使用所述组合极板，能够以能耗及成本更低的方式，达到更优的电絮凝处理效果。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板排布方法，所述极板排布方法将阳极极板分割为子极板，再将各个所述子极板进行电性连接，并组装于同一平面内且保持相邻两块所述子极板之间设置有间隙，得到组合极板。
在电化学过程中，阳极极板在使用的过程中会产生钝化，而钝化的程度与电流密度相关，电流密度较低的区域产生的钝化程度也相应越低。在实际应用时，阳极极板表面的电流密度分布就是不均匀的，通常，位于边缘区域的电流密度更大，而这种边缘效应会也导致整个极板的边缘处的钝化最为严重，而中央区域的电流密度较低，因此钝化程度较低；且阳极极板的整体钝化程度会受到极板面积的影响，面积越大时，电流密度分布不均匀程度越严重，边缘部分与中央区域的电流密度差异越大，则极板的整体钝化程度就会上升。
因此，本发明提出了一种将阳极极板进行分割从而缓解阳极钝化的方法，本发明将分割后所得的子极板进行电性连接并组装于同一平面内且，保持相邻两块所述子极板之间设置有间隙，从而将大面积的阳极极板划分为若干个小面积的子极板，得到组合极板；在反应时，所得组合极板的总使用面积与未分割的阳极极板的面积相等，但所述组合极板实现了反应时极板内电流密度分布状况的重新调整，与未分割的阳极极板相比，各个子极板边缘处电流密度下降，与子极板中央区域的电流密度差异减小，因此各个子极板的钝化程度降低，而各个子极板重新构成的组合极板的整体钝化程度也随之减小；将所述组合极板用于电絮凝时，与未分割的阳极极板相比，在恒电流条件下，可以节省更多的能源消耗，节省成本；在恒电压条件下，具有更大的电流，因此更加有利于金属离子的溶解，电絮凝的效果更好。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案，所述分割为按面积均匀等分。
优选地，任意一块所述子极板的面积为所述阳极极板面积的1～50％，例如1％、2％、4％、5％、10％、20％、25％、33.33％或50％等，但并不仅限于上述所列举的数值，所述范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述分割得到的各个所述子极板的形状相同。
作为本发明优选的技术方案，所述阳极极板的材质包括铁、铝、锌或镁中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性的实例包括铁与铝的组合、铁与锌的组合、铁与镁的组合、铝与锌的组合、铝与镁的组合或锌与镁的组合等。
作为本发明优选的技术方案，各个所述子极板的一侧边缘独立设置有连接线路。
优选地，所述连接线路的材质与所述阳极极板的材质相同。
优选地，所述电性连接的方式包括，将各条所述连接线路远离相应子极板的一端在接入外电路前进行集合汇总。
作为本发明优选的技术方案，所述间隙的宽度为0.1～20cm，例如0.1cm、0.2cm、0.4cm、0.6cm、0.8cm、1cm、2cm、4cm、6cm、8cm、10cm、12cm、14cm、16cm、18cm或20cm等，但并不仅限于上述所列举的数值，所述范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述组合极板中，各个所述子极板之间必须要留有间隙，但具体间隙大小可以根据实际情况进行选择和调整，需要说明的是越小的间隙，会使得相邻两块子极板之间的影响加强，进而一定程度上改变子极板中电流密度的分布，且使得电场分布越均匀，最终一定程度上影响组合极板整体的钝化程度；在实际应用中，当阴极板固定不变时，过大的间隙宽度会导致组合极板中各个子极板与阴极板的距离及位置发生变化，进而导致组合极板与阴极极板的正对面积减小，因而影响电絮凝效果，为避免此情况发生，可以将阴极极板采用本发明所述的方法制作为与阳极相同的“组合极板”并进行使用，或选用面积更大的阴极板以达到增大正对面积的目的；值得强调的是，在电絮凝领域中，经常采用倒极的方式将材质相同的阳极和阴极进行来回交替，以便于多次调换使用，对于此种情况，调换后的阴极转变为新的阳极，故仍然适用于本发明；因此，对阴极极板按本发明进行与阳极极板同样的切割并组装，可以节省时间及工序，使正对面积与倒极应用同时满足需求，本领域技术人员可以根据实际情况选择。
作为本发明优选的技术方案，述阳极极板与所述组合极板的厚度相同且均≤2cm，例如0.1cm、0.2cm、0.4cm、0.6cm、0.8cm、1cm、1.2cm、1.4cm、1.6cm、1.8cm或2cm等，但并不仅限于上述所列举的数值，所述范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述子极板的形状为三角形和/或四边形。
作为本发明优选的技术方案，所述极板排布方法先准备厚度≤2cm的阳极极板，所述阳极极板的材质包括铁、铝、锌或镁中的任意一种或至少两种的组合；再将所述阳极极板按面积均匀等分切割为若干子极板，各个所得子极板的形状相同且任意一块所得子极板的面积为所述阳极极板面积的1～50％；在各个所述子极板的一侧边缘独立设置与所述阳极极板的材质相同的连接线路，将各条所述连接线路远离相应子极板的一端在接入外电路前进行集合汇总后接入外电路，完成电性连接；将各个子极板调整位置并组装于同一平面内且保持相邻两块所述子极板之间设置有0.1～20cm的间隙，得到组合极板。
第二方面，本发明提供了一种根据第一方面所述的极板排布方法在电絮凝中的应用。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明通过将整体极板分割为子极板并组装得到组合极板后，可以重新调整极板内电流密度的分布，使得各个小极板的钝化程度显著降低，因此所得组合极板的整体钝化程度相比未分割的阳极极板得到降低；
(2)在电絮凝应用中，恒电流状态下使用本发明所述组合极板的耗能减少；恒电压下使用本发明所述组合极板可以有效延缓电流的降低，使得极板金属离子的溶解更加充分，电絮凝效果更好；
(3)本发明所述极板排布方法操作简单，易于实现，成本低廉，且对电絮凝的出水水质没有额外污染和影响。
附图说明
图1是本发明实施例1所得组合极板中各个子极板的排列示意图；
图2是本发明实施例3所得组合极板中各个子极板的排列示意图；
图3是本发明实施例4所得组合极板中各个子极板的排列示意图；
图4是本发明实施例5所得组合极板中各个子极板的排列示意图；
图5是本发明实施例8所得组合极板中各个子极板的排列示意图；
图6是本发明实施例9所得组合极板中各个子极板的排列示意图；
图7是本发明实施例10所得组合极板中各个子极板的排列示意图；
图8是本发明实施例1所得组合极板的照片；
图9是本发明实施例1所得组合极板与未分割的阳极极板在恒电流条件的电絮凝反应中的电压变化图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
图1-7分别为本发明实施例1及实施例3-5及实施例8-10所得组合极板中各个子极板的排列示意图，参照图中的排列形状与位置对各实施例中的子极板进行组装，此部分图为仅供技术人员理解的示意图，图中具体的尺寸数据与实际并不对应，各实施例具体的制作参数如下。
实施例1
本实施例提供了一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板排布方法，所述极板排布方法首先准备厚度为0.1cm，面积为9cm2(3cm×3cm)的正方形铝制阳极极板，再使用剪刀将所述铝制阳极极板裁剪分割为4个面积为2.25cm2(1.5cm×1.5cm)的正方形子极板；各个所述正方形子极板的一侧边缘独立设置有一条与极板材质相同的连接线路，使用耐热防腐蚀的高温绝缘胶带完全包裹各个所述连接线路靠近子极板的一端，使连接线路自身不参与后续的电絮凝反应中；再将各个连接线路远离子极板的一端集合汇总后，接入外电路，完成电性连接；接着，按照未分割前所述铝制阳极极板的形状调整并组装各个子极板于同一平面内，如图1所示，且保持相邻两块所述子极板之间留有0.3cm间隙，得到厚度为0.1cm的组合极板。
图8为本实施例所得组合极板的照片，可以看到，4个1.5cm×1.5cm的正方形子极板之间设置有0.3cm的间隙，在各个子极板一侧边缘的连接线路被耐热防腐蚀的高温绝缘胶带完全包裹，电絮凝测试时，连接线路不参与反应，因此组合极板的反应活性面积为各个子极板之和，且与未分割的阳极极板的面积相等。
图9为本实施例所得组合极板与未分割的阳极极板在相同的恒电流条件下进行电絮凝反应时的电压变化图，从图中可以看出，随着反应时间的延长，组合极板与未分割阳极极板的电压均逐渐增加；但5min后，未分割阳极极板所需的电压更大，电压值增加的速度更快，因此整个电絮凝测试中，未分割阳极极板的耗能相比组合极板更多。
实施例2
本实施例提供了一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板排布方法，所述极板排布方法首先准备厚度为2cm，面积为225cm2(15cm×15cm)的正方形铝制阳极极板，再使用水刀将所述铝制阳极极板裁剪分割为6个面积为37.5cm2(7.5cm×5cm)的长方形子极板；各个所述正方形子极板的一侧边缘独立设置有一条与极板材质相同的连接线路，使用耐热防腐蚀的高温绝缘胶带完全包裹各个所述连接线路靠近子极板的一端，使连接线路自身不参与后续的电絮凝反应中；再将各个连接线路远离子极板的一端集合汇总后，接入外电路，完成电性连接；接着，按照未分割前所述铝制阳极极板的形状调整并组装各个子极板于同一平面内，且保持相邻两块所述子极板之间留有20cm间隙，得到组合极板。
实施例3
本实施例提供了一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板排布方法，所述极板排布方法首先准备厚度为0.1cm，面积为9cm2(3cm×3cm)的正方形铝制阳极极板，再使用剪刀将所述铝制阳极极板裁剪分割为9个面积为1cm2(1cm×1cm)的正方形子极板；各个所述正方形子极板的一侧边缘独立设置有一条与极板材质相同的连接线路，使用耐热防腐蚀的高温绝缘胶带完全包裹各个所述连接线路靠近子极板的一端，使连接线路自身不参与后续的电絮凝反应中；再将各个连接线路远离子极板的一端集合汇总后，接入外电路，完成电性连接；接着，按照未分割前所述铝制阳极极板的形状调整并组装各个子极板于同一平面内，如图2所示，且保持相邻两块所述子极板之间留有0.3cm间隙，得到厚度为0.1cm的组合极板。
实施例4
本实施例提供了一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板排布方法，所述极板排布方法首先准备厚度为0.1cm，面积为9cm2(3cm×3cm)的正方形铝制阳极极板，再使用剪刀将所述铝制阳极极板裁剪分割为4个矩形子极板，面积分别为0.9cm2(3cm×0.3cm)、1.8cm2(3cm×0.6cm)、2.7cm2(3cm×0.9cm)以及3.6cm2(3cm×1.2cm)；各个所述正方形子极板的一侧边缘独立设置有一条与极板材质相同的连接线路，使用耐热防腐蚀的高温绝缘胶带完全包裹各个所述连接线路靠近子极板的一端，使连接线路自身不参与后续的电絮凝反应中；再将各个连接线路远离子极板的一端集合汇总后，接入外电路，完成电性连接；接着，按照未分割前所述铝制阳极极板的形状调整并组装各个子极板于同一平面内，如图3所示，且保持相邻两块所述子极板之间留有0.3cm间隙，得到厚度为0.1cm的组合极板。
实施例5
本实施例提供了一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板排布方法，所述极板排布方法首先准备厚度为0.1cm，面积为9cm2(3cm×3cm)的正方形铝制阳极极板，再使用剪刀沿所述铝制阳极极板的对角线将所述铝制阳极极板裁剪分割为4个直角三角形子极板，所述直角三角形子极板的斜边长度为3cm，面积为2.25cm2；各个所述正方形子极板的一侧边缘独立设置有一条与极板材质相同的连接线路，使用耐热防腐蚀的高温绝缘胶带完全包裹各个所述连接线路靠近子极板的一端，使连接线路自身不参与后续的电絮凝反应中；再将各个连接线路远离子极板的一端集合汇总后，接入外电路，完成电性连接；接着，按照未分割前所述铝制阳极极板的形状调整并组装各个子极板于同一平面内，如图4所示，且保持相邻两块所述子极板之间留有0.3cm间隙，得到厚度为0.3cm的组合极板。
实施例6
本实施例提供了一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板排布方法，所述极板排布方法首先准备厚度为0.1cm，面积为9cm2(3cm×3cm)的正方形铝制阳极极板，再使用剪刀将所述铝制阳极极板裁剪分割为4个面积为2.25cm2(1.5cm×1.5cm)的正方形子极板；各个所述正方形子极板的一侧边缘独立设置有一条与极板材质相同的连接线路，使用耐热防腐蚀的高温绝缘胶带完全包裹各个所述连接线路靠近子极板的一端，使连接线路自身不参与后续的电絮凝反应中；再将各个连接线路远离子极板的一端集合汇总后，接入外电路，完成电性连接；接着，按照未分割前所述铝制阳极极板的形状调整并组装各个子极板于同一平面内，且保持相邻两块所述子极板之间留有0.1cm间隙，得到厚度为0.1cm的组合极板；所述组合极板的总面积与所述阳极极板的面积相等。
实施例7
本实施例提供了一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板排布方法，所述极板排布方法首先准备厚度为0.1cm，面积为9cm2(3cm×3cm)的正方形铝制阳极极板，再使用剪刀将所述铝制阳极极板裁剪分割为4个面积为2.25cm2(1.5cm×1.5cm)的正方形子极板；各个所述正方形子极板的一侧边缘独立设置有一条与极板材质相同的连接线路，使用耐热防腐蚀的高温绝缘胶带完全包裹各个所述连接线路靠近子极板的一端，使连接线路自身不参与后续的电絮凝反应中；再将各个连接线路远离子极板的一端集合汇总后，接入外电路，完成电性连接；接着，按照未分割前所述铝制阳极极板的形状调整并组装各个子极板于同一平面内，且保持相邻两块所述子极板之间留有10cm间隙，得到厚度为0.1cm的组合极板。
实施例8
本实施例提供了一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板排布方法，所述极板排布方法首先准备厚度为0.1cm，面积为9cm2(3cm×3cm)的正方形铝制阳极极板，再使用剪刀将所述铝制阳极极板裁剪分割为4个面积为2.25cm2(1.5cm×1.5cm)的正方形子极板；各个所述正方形子极板的一侧边缘独立设置有一条与极板材质相同的连接线路，使用耐热防腐蚀的高温绝缘胶带完全包裹各个所述连接线路靠近子极板的一端，使连接线路自身不参与后续的电絮凝反应中；再将各个连接线路远离子极板的一端集合汇总后，接入外电路，完成电性连接；接着，按照“一”字的形状调整并组装各个子极板于同一平面内，如图5所示，且保持相邻两块所述子极板之间留有0.3cm间隙，得到厚度为0.1cm的组合极板。
实施例9
本实施例提供了一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板排布方法，所述极板排布方法首先准备厚度为0.1cm，面积为9cm2(3cm×3cm)的正方形铝制阳极极板，再使用剪刀将所述铝制阳极极板裁剪分割为4个面积为2.25cm2(1.5cm×1.5cm)的正方形子极板；各个所述正方形子极板的一侧边缘独立设置有一条与极板材质相同的连接线路，使用耐热防腐蚀的高温绝缘胶带完全包裹各个所述连接线路靠近子极板的一端，使连接线路自身不参与后续的电絮凝反应中；再将各个连接线路远离子极板的一端集合汇总后，接入外电路，完成电性连接；接着，按照类似“品”字的形状调整并组装各个子极板于同一平面内，如图6所示，且保持相邻两块所述子极板之间留有0.3cm间隙，得到厚度为0.1cm的组合极板。
实施例10
本实施例提供了一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板排布方法，所述极板排布方法首先准备厚度为0.1cm，面积为9cm2(3cm×3cm)的正方形铝制阳极极板，再使用剪刀将所述铝制阳极极板裁剪分割为4个面积为2.25cm2(1.5cm×1.5cm)的正方形子极板；各个所述正方形子极板的一侧边缘独立设置有一条与极板材质相同的连接线路，使用耐热防腐蚀的高温绝缘胶带完全包裹各个所述连接线路靠近子极板的一端，使连接线路自身不参与后续的电絮凝反应中；再将各个连接线路远离子极板的一端集合汇总后，接入外电路，完成电性连接；接着，横向交错排列并组装各个子极板于同一平面内，如图7所示，且保持相邻两块所述子极板之间留有0.3cm间隙，得到厚度为0.1cm的组合极板。
对比例1
本对比例提供了一种制作电絮凝阳极的方法，所述方法首先准备厚度为0.1cm，面积为9cm2(3cm×3cm)的正方形铝制阳极极板，再使用剪刀将所述铝制阳极极板裁剪分割为4个面积为2.25cm2(1.5cm×1.5cm)的正方形子极板；各个所述正方形子极板的一侧边缘独立设置有一条与极板材质相同的连接线路，使用耐热防腐蚀的高温绝缘胶带完全包裹各个所述连接线路靠近子极板的一端，使连接线路自身不参与后续的电絮凝反应中；再将各个连接线路远离子极板的一端集合汇总后，接入外电路，完成电性连接；接着，按照未分割前所述铝制阳极极板的形状调整并组装各个子极板于同一平面内，且保持相邻两块所述子极板的边缘互相接触，不留有间隙，得到厚度为0.1cm的组合极板。
对实施例和对比例中的所得组合极板以及实施例1中未分割的阳极极板进行测试，获得极板钝化程度及电絮凝效果的数据，具体测试及表征方法如下：
在进行测试前，需要对所测试的阳极进行电极活化，因铝制极板原材料会在运输和保存的过程中被空气氧化，因此在使用前需要经过前处理来保持极板的活性，具体处理过程如下：先用2000目的SiC砂纸将测试前的极板待反应区域均匀打磨至光滑，然后将打磨后的极板放置到无水乙醇中，用超声清洗10min以清除表面残余的SiC颗粒，最后擦干放入密封袋中待用。
通过处理含腐殖酸(HA)的模拟原水来评估电絮凝性能。具体配水方法如下：使用分析天平准确称取1g的HA，溶解于200mL浓度为0.1mol/L的NaOH溶液中，并将此溶液放置于磁力搅拌器上搅拌12h，然后用1L超纯水进行定容，静置12h后用0.45μm微滤膜进行抽滤，抽滤得到的溶液作为HA储备液放置在棕色瓶中并冷藏保存，待使用时进行稀释。同时还需向模拟实验用水中加入200mg/L的Na2SO4溶液作为电解质，另外加入0.5mmol/L的NaHCO3溶液以模拟自然水体的缓冲能力，最后采用0.1mol/L的NaOH溶液和0.1mol/L的H2SO4溶液调节溶液的pH，以上所用药品均为分析纯。
具体的电絮凝系统包括稳压直流电源、反应室、磁力搅拌器以及待测试阳极和阴极；电絮凝反应在50mL烧杯中进行，设置直流稳压电源为恒电流模式，实验中电流密度选用10A/m2，实时记录电压的变化，将待测阳极与阴极平行垂直放入反应室中，极板间距为1cm；为保持极板反应面积一致，用3M公司生产的聚酰亚胺绝缘胶带遮盖住极板的连接线路等非反应的部分，设置磁力搅拌器转速恒定为300rpm。
在电絮凝反应后，接着对阳极进行电化学交流阻抗测试，测试采用大华CHI760E型电化学工作站，并使用标准三电极体系，其中对电极为铂电极，参比电极为Ag/AgCl电极；在通过阻抗测量研究钝化膜的钝化程度之前，先用超纯水冲洗待测阳极，再用3M聚酰亚胺绝缘胶带覆盖极板表面，保证测量面积恒定为1cm2；所有实验均在pH＝11的30g/L的硫酸钠溶液中进行，设置测量的频率范围为10-1～104Hz，设置电压变化幅度为10mV，最后将得到奈奎斯特曲线通过等效电路拟合的方式测算出代表钝化程度的等效电阻。
以上测试结果如表1所示；需要说明的是，表1中电絮凝效果是指相同理论铝溶出量条件下的腐殖酸去除率，即在恒电流条件下，保持反应时间一致；但在此过程中，因各个组合极板的钝化状态不同，因此耗能有所不同，且耗电量与各个组合极板的等效电阻值的大小相关。
表1
项目 等效电阻 电絮凝效果
实施例1 182Ω 92％
实施例3 119Ω 92％
实施例4 190Ω 92％
实施例5 176Ω 91％
实施例6 173Ω 92％
实施例7 199Ω 92％
实施例8 175Ω 92％
实施例9 174Ω 91％
实施例10 177Ω 92％
对比例1 224Ω 92％
未分割的阳极极板 225Ω 92％
分析表1可以看出：
(1)将实施例1与对比例1及未分割的阳极极板对比发现，极板尺寸面积会影响电场分布，相比于未切割的阳极极板，实施例1中经分割形成的子极板在组装为组合极板后，经电絮凝反应后的钝化程度明显降低；
(2)将实施例1与实施例3对比发现，实施例3中子极板同样为正方形，但数量增加为9个，因此子极板的面积减小，可以发现，当切割形成的子极板的数量越多时，越有利于降低极板边缘电流密度，有利于抑制钝化，实施例3所得组合极板的等效电阻仅为119Ω；
(3)将实施例1与实施例4及5对比发现，当将阳极极板分割为四个子极板时，按面积等分切割优于不等分切割；且子极板形状中边缘角数量越少，子极板的形状越接近圆形，电场分布越均匀，越有利于抑制钝化；
(4)将实施例1与实施例6、7对比发现，实施例6将子极板之间的间隙大小调整为0.1cm，而实施例7将子极板之间的间隙大小调整为10cm，可以看出缩小子极板之间的间距有利于促进电场均匀分布，导致组合极板的钝化程度减弱，等效电阻减小，但相应的制作难度加大；
(5)将实施例8、9、10对比发现，子极板排列方式的不同对组合极板的电场分布有一定影响，但是影响程度不大，所得组合极板的钝化程度及等效电阻值大小差异不明显；
从以上分析可以看出，本发明通过将整体极板分割为子极板并组装得到组合极板后，可以重新调整极板内电流密度的分布，使得各个小极板的钝化程度显著降低，因此所得组合极板的整体钝化程度相比未分割的阳极极板得到降低；在相同反应条件下的电絮凝应用中，使用所述组合极板，能够以能耗及成本更低的方式，达到更优的电絮凝处理效果。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板排布方法，其特征在于，所述极板排布方法将阳极极板分割为子极板，再将各个所述子极板进行电性连接，并组装于同一平面内且保持相邻两块所述子极板之间设置有间隙，得到组合极板；所述间隙的宽度为0.1~20cm；各个所述子极板的一侧边缘独立设置有连接线路；所述电性连接的方式包括，将各条所述连接线路远离相应子极板的一端在接入外电路前进行集合汇总。
2.根据权利要求1所述的极板排布方法，其特征在于，所述分割为按面积均匀等分。
3.根据权利要求1所述的极板排布方法，其特征在于，任意一块所述子极板的面积为所述阳极极板的面积的1~50%。
4.根据权利要求2所述的极板排布方法，其特征在于，所述分割得到的各个所述子极板的形状相同。
5.根据权利要求1所述的极板排布方法，其特征在于，所述阳极极板的材质包括铁、铝、锌或镁中的任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求1所述的极板排布方法，其特征在于，所述连接线路的材质与所述阳极极板的材质相同。
7.根据权利要求1所述的极板排布方法，其特征在于，所述阳极极板与所述组合极板的厚度相同且均≤2cm。
8.根据权利要求1所述的极板排布方法，其特征在于，所述子极板的形状为三角形和/或四边形。
9.根据权利要求1所述的极板排布方法，其特征在于，所述极板排布方法先准备厚度≤2cm的阳极极板，所述阳极极板的材质包括铁、铝、锌或镁中的任意一种或至少两种的组合；再将所述阳极极板按面积均匀等分切割为若干子极板，各个所得子极板的形状相同且任意一块所得子极板的面积为所述阳极极板面积的1~50%；在各个所述子极板的一侧边缘独立设置与所述阳极极板的材质相同的连接线路，将各条所述连接线路远离相应子极板的一端在接入外电路前进行集合汇总后接入外电路，完成电性连接；将各个子极板调整位置并组装于同一平面内且保持相邻两块所述子极板之间设置有0.1~20cm的间隙，得到组合极板。
10.一种根据权利要求1-9任意一项所述的极板排布方法在电絮凝中的应用。
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