CN114835207B - 一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板修饰方法及应用 - Google Patents

一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板修饰方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电絮凝领域，具体涉及一种用于缓解电絮凝中极板钝化的极板修饰方法及应用，所述极板修饰方法在阳极极板与阴极正对的表面上粘贴镂空绝缘网格，将所述阳极极板划分出活性子区域，得到分区极板；与所述阳极极板相比，所述分区极板可以重新调整极板内电流密度的分布，使得各个活性子区域的钝化程度显著降低，因此所得分区极板的整体钝化程度得到降低；在相同反应条件下的电絮凝应用中，使用所述分区极板，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修饰方法及应用
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修饰方法及应用。
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、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，可以在工作中同时兼具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修饰方法及应用，所述极板修饰方法在阳极极板与阴极正对的表面上粘贴镂空绝缘网格，将所述阳极极板划分出活性子区域，得到分区极板；与所述阳极极板相比，所述分区极板可以重新调整极板内电流密度的分布，使得各个活性子区域的钝化程度显著降低，因此所得分区极板的整体钝化程度得到降低；在相同反应条件下的电絮凝应用中，使用所述分区极板，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修饰方法，所述极板修饰方法在阳极极板与阴极正对的表面上粘贴镂空绝缘网格，将所述阳极极板划分出活性子区域，得到分区极板。
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，由于电场分布存在边缘效应，因此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区从而缓解阳极钝化的方法，本发明将阳极极板与阴极正对的表面粘贴镂空绝缘网格，利用镂空绝缘网格将所述阳极极板划分出活性子区域，得到分区极板；其中，网格镂空处裸露出的各个极板区域即为所述活性子区域，而被绝缘网格覆盖的极板区域不参与溶液中的电化学反应，但能在相邻的活性子区域之间传递电荷，起到连接线路的作用；通过这种方式，成功将大面积的阳极极板划分为若干个小面积的活性子区域，实现了反应时极板内电流密度分布状况的重新调整，与所述阳极极板相比，各个活性子区域的边缘处的电流密度下降，且与中央部位的电流密度差异减小，因此各个活性子区域的钝化程度降低，因而所得分区极板的整体钝化程度也随之减小；将所述分区极板用于电絮凝时，与所述阳极极板相比，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，各个所述活性子区域的面积相等。
优选地，任意一个所述活性子区域的面积为所述活性子区域的面积总和的的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，各个所述活性子区域的形状相同。
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，所述镂空绝缘网格的材质包括聚酰亚胺胶带、丁基防水胶带或绝缘橡胶自粘带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聚酰亚胺胶带与丁基防水胶带的组合、聚酰亚胺胶带与绝缘橡胶自粘带的组合或丁基防水胶带与绝缘橡胶自粘带的组合。
作为本发明优选的技术方案，相邻两个所述活性子区域的间距大于等于0.1cm，例如0.1cm、0.2cm、0.3cm、0.4cm、0.5cm、0.6cm、0.7cm、0.8cm、0.9cm、1cm、5cm、10cm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。
本发明所述分区极板中，两个相邻的所述活性子区域之间因有绝缘网格的间隔，使得相邻两个活性子区域边缘之间产生间距，即，所述相邻两个所述活性子区域的间距对应绝缘网格间隔部分的宽度；此间距越小，则相邻两个活性子区域之间的互相影响程度越大，进而一定程度上改变活性子区域中电流密度的分布，且使得电场分布越均匀，最终一定程度上影响所得分区极板的整体钝化程度；但过大的间距会造成阳极极板的利用率降低，所得活性子区域的面积被过度压缩，可能会使得所得分区极板的性能较所述阳极极板出现下降，因此为了避免此种情况，本领域的技术人员应根据实际情况在所述绝缘网格本身所占的面积与分区极板的总面积之间做好调整与平衡，使得分区极板能因钝化程度的降低发挥作用，避免受多种因素的影响；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，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，可在初始时统一将阳极及阴极按照本发明所述修饰方法进行同样的划分，各自得到分区极板，能节省时间及工序，同时达到减小钝化的效果。
作为本发明优选的技术方案，所述阳极极板的厚度≤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，所述活性子区域的形状为圆形。
极板中边缘处的电流密度相对中部区域较大，而在两个边缘的交汇处，例如多边形的“角”，电流密度更是急剧上升，因此本发明优选将所述活性子区域设置为带有弧形的图形形状，以减小边缘交汇区域的数量；例如只带有一个尖角的水滴形，进一步地，所述活性子区域为圆形，可以最大程度地优化活性子区域内的电流密度分布，使活性子区域的钝化状态降到最低；但因圆形不能形成无缝拼接，因此以圆形作为分区时，被绝缘网格覆盖的极板面积较大，各个圆形活性子区域的面积被过度压缩，所得分区极板的总面积与所述阳极板的面积差异较大，因此无法直接与所述阳极极板进行性能对比，但是对比于其他的活性子区域的面积及数量相同的分区极板时，以圆形划分的分区极板的效果最优。
作为本发明优选的技术方案，所述极板修饰方法先准备厚度≤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；再准备由聚酰亚胺胶带构成的绝缘镂空网格，并粘贴在所述阳极极板与阴极正对的表面上，将所述阳极极板划分出形状相同面积相等的若干活性子区域，且保持相邻两个活性子区域的间距大于等于0.1cm，其中，任意一个所述活性子区域的面积为所述活性子区域的面积总和的1～50％，得到分区极板。
第二方面，本发明提供了一种根据第一方面所述的极板修饰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划分为活性子区域并组装得到分区极板后，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，因此所得分区极板的整体钝化程度相比未分区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分区极板的耗能减少；恒电压下使用本发明所述分区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)本发明所述极板修饰方法操作简单，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制作分区极板及得到的分区极板的示意图；
图2是本发明实施例2所得分区极板中各个活性子区域的排列示意图；
图3是本发明实施例3所得分区极板中各个活性子区域的排列示意图；
图4是本发明实施例4所得分区极板中各个活性子区域的排列示意图；
图5是本发明实施例5所得分区极板中各个活性子区域的排列示意图；
图6是本发明实施例6所得分区极板中各个活性子区域的排列示意图；
图7是本发明实施例7所得分区极板中各个活性子区域的排列示意图。
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是本发明实施例1制作分区极板及得到的分区极板的示意图，通过将阳极极板(箭头左侧)与阴极正对的表面上粘贴镂空绝缘网格，将所述阳极极板划分出活性子区域，得到分区极板(箭头右侧)；图中深黑色区域代表所述绝缘镂空网格，此部分区域在阳极极板上形成绝缘覆盖，覆盖的部分不参与后续的电絮凝反应，而未覆盖的多个浅色区域为所述活性子区域。
图2-7分别为本发明实施例2-7中经过所述镂空绝缘网格粘贴后所得分区极板中各活性子区域的形状及位置关系示意图，参照图中的形状与位置准备并粘贴所述绝缘镂空网格，图1-7仅为用于技术人员理解本发明所述方案的示意图，图中具体的尺寸数据与实际并不对应。
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修饰方法，所述极板修饰方法先准备厚度为0.1cm，面积为16cm2(4cm×4cm)的正方形铝制阳极极板，再将准备好的由聚酰亚胺胶带构成的绝缘镂空网格粘贴在所述阳极极板与阴极正对的表面上，所述网格分别连接了阳极极板正方形表面的两组对边的中点，将所述阳极极板划分4个活性子区域，如图1所示，每个所述活性子区域为同样尺寸的正方形，面积为3.61cm2(1.9cm×1.9cm)，且相邻两个活性子区域的间距为0.2cm，得到分区极板。
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修饰方法，所述极板修饰方法先准备厚度为0.1cm，面积为16cm2(4cm×4cm)的正方形铝制阳极极板，再将准备好的由聚酰亚胺胶带构成的绝缘镂空网格粘贴在所述阳极极板与阴极正对的表面上，所述网格连接了阳极极板正方形表面的一组对边的中点，将所述阳极极板划分2个活性子区域，如图2所示，每个所述活性子区域为同样尺寸的矩形，面积为7.6cm2(4cm×1.9cm)，且相邻两个活性子区域的间距为0.2cm，得到分区极板。
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修饰方法，所述极板修饰方法先准备厚度为0.1cm，面积为16cm2(4cm×4cm)的正方形铝制阳极极板，再将准备好的由聚酰亚胺胶带构成的绝缘镂空网格，粘贴在所述阳极极板与阴极正对的表面上，所述网格连接了阳极极板正方形表面的一组对边的中点，并将另一组对边上的1/4处、2/4处及3/4处的点相连接，将所述阳极极板划分8个活性子区域，如图3所示，每个所述活性子区域为同样尺寸的矩形，面积为1.615cm2(1.9cm×0.85cm)，且相邻两个活性子区域的间距为0.2cm，得到分区极板。
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修饰方法，所述极板修饰方法先准备厚度为0.1cm，面积为16cm2(4cm×4cm)的正方形铝制阳极极板，再将准备好的由聚酰亚胺胶带构成的绝缘镂空网格，粘贴在所述阳极极板与阴极正对的表面上，所述网格分别将阳极极板正方形表面的两组对边的1/3处及2/3处的点相连接，将所述阳极极板划分9个活性子区域，如图4所示，每个所述活性子区域为同样尺寸的正方形，面积为1.44cm2(1.2cm×1.2cm)，且相邻两个活性子区域的间距为0.2cm，得到分区极板。
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修饰方法，所述极板修饰方法先准备厚度为0.1cm，面积为16cm2(4cm×4cm)的正方形铝制阳极极板，再将准备好的由聚酰亚胺胶带构成的绝缘镂空网格，粘贴在所述阳极极板与阴极正对的表面上，所述网格将阳极极板正方形表面的一组对边的1/10处、3/10处及6/10处的点相连接，将所述阳极极板划分9个活性子区域，如图5所示，每个所述活性子区域为矩形，面积分别为1.36cm2(4cm×0.34cm)、2.72cm2(4cm×0.68cm)、4.08cm2(4cm×1.02cm)及5.44cm2(4cm×1.36cm)，且相邻两个活性子区域的间距为0.2cm，得到分区极板。
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修饰方法，所述极板修饰方法先准备厚度为0.1cm，面积为16cm2(4cm×4cm)的正方形铝制阳极极板，再将准备好的由聚酰亚胺胶带构成的绝缘镂空网格，粘贴在所述阳极极板与阴极正对的表面上，所述网格将阳极极板正方形表面的两组对角相连接，将所述阳极极板划分4个活性子区域，如图6所示，每个所述活性子区域为同样尺寸的等腰直角三角形，面积约为3.23cm2，且相邻两个活性子区域的间距为0.2cm，得到分区极板。
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修饰方法，所述极板修饰方法先准备厚度为0.1cm，面积为20.25cm2(4.5cm×4.5cm)的正方形铝制阳极极板，再将准备好的由聚酰亚胺胶带构成的绝缘镂空网格，将所述绝缘镂空网格粘贴在所述阳极极板与阴极正对的表面上，将所述阳极极板划分4个直径为2.15cm的圆形活性子区域，每个活性子区域的面积约为3.63cm2，如图7所示，且相邻两个活性子区域的间距为0.2cm，得到分区极板。
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修饰方法，所述极板修饰方法先准备厚度为0.1cm，面积为15.21cm2(3.9cm×3.9cm)的正方形铝制阳极极板，再将准备好的由聚酰亚胺胶带构成的绝缘镂空网格，粘贴在所述阳极极板与阴极正对的表面上，所述网格分别连接了阳极极板正方形表面的两组对边的中点，将所述阳极极板划分4个活性子区域，每个所述活性子区域为同样尺寸的正方形，面积为3.61cm2(1.9cm×1.9cm)，且相邻两个活性子区域的间距为0.1cm，得到分区极板。
对比例1
本对比例提供了一种阳极极板，即，不在实施例1所述阳极极板的两侧表面上粘贴镂空绝缘网格，不进行分区而直接作为阳极使用。
对实施例所得分区极板以及对比例1中未分区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。
表1
项目 等效电阻 电絮凝效果
实施例1 190Ω 92％
实施例2 210Ω 92％
实施例3 177Ω 92％
实施例4 136Ω 92％
实施例5 199Ω 92％
实施例6 188Ω 91％
实施例7 164Ω 92％
实施例8 181Ω 92％
对比例1 225Ω 92％
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，因各个分区极板的钝化状态不同，因此耗能有所不同，且耗电量与各个分区极板的等效电阻值的大小相关。
由表1可以看出：
(1)将实施例1与对比例1对比发现，相比于未分区的阳极极板，实施例1中经分区形成的活性子区域在经电絮凝反应后的钝化程度明显降低，所得分区极板的整体钝化程度降低；
(2)将实施例1与实施例2、3、4对比发现，按面积均匀划分时，随着活性子区域的数量增加，面积减小，所得分区极板的总等效电阻越低，说明分区越多越有利于降低钝化及等效电阻；
(3)将实施例1与实施例5对比发现，划分数量相同时，各个活性子区域按面积均匀划分时，所得分区极板的等效电阻越低；
(4)将实施例1与实施6对比发现，当按面积均匀划分时，活性子区域的形状不同会影响钝化效果，当活性子区域的边缘角数量越少时，电场分布越均匀，越有利于抑制钝化；
(5)实施例7中所述活性子区域为圆形，每个活性子区域的面积约为3.63cm2，因绝缘网格覆盖的极板面积较大，所得分区极板无法和未分区的阳极极板直接对比，但当与实施例1进行对比时，实施例1中每个正方形活性子区域的面积为3.61cm2，实施例7中活性子区域的钝化状态抑制的更好，所得分区极板的总等效电阻降低明显；
(6)将实施例1与实施例8对比发现，减小活性子区域之间的间距有利于促进电场均匀分布，导致分区极板的钝化程度减弱，等效电阻减小，但相应地，越细的划分对制作水平的要求越严格，且极易造成绝缘失效；
从以上分析可以看出，本发明通过在阳极极板与阴极正对的表面上粘贴镂空绝缘网格，将所述阳极极板划分出活性子区域，得到分区极板，可以重新调整极板内电流密度的分布，使得各个活性子区域的钝化程度显著降低，因此所得分区极板的整体钝化程度得到降低，使用所述分区极板，能够以能耗及成本更低的方式达到电絮凝处理目标。
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修饰方法，其特征在于，所述极板修饰方法在阳极极板与阴极正对的表面上粘贴镂空绝缘网格，将所述阳极极板划分出活性子区域，得到分区极板；相邻两个所述活性子区域的间距大于等于0.1cm。
2.根据权利要求1所述的极板修饰方法，其特征在于，各个所述活性子区域的面积相等。
3.根据权利要求1所述的极板修饰方法，其特征在于，任意一个所述活性子区域的面积为所述活性子区域的面积总和的1～50％。
4.根据权利要求2所述的极板修饰方法，其特征在于，各个所述活性子区域的形状相同。
5.根据权利要求1所述的极板修饰方法，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所述的极板修饰方法，其特征在于，所述镂空绝缘网格的材质包括聚酰亚胺胶带、丁基防水胶带或绝缘橡胶自粘带中的任意一种或至少两种的组合。
7.根据权利要求1所述的极板修饰方法，其特征在于，所述阳极极板的厚度≤2cm。
8.根据权利要求1所述的极板修饰方法，其特征在于，所述活性子区域的形状为圆形。
9.根据权利要求1所述的极板修饰方法，其特征在于，所述极板修饰方法先准备厚度≤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；再准备由聚酰亚胺胶带构成的绝缘镂空网格，并粘贴在所述阳极极板与阴极正对的表面上，将所述阳极极板划分出形状相同面积相等的若干活性子区域，且保持相邻两个活性子区域的间距大于等于0.1cm，其中，任意一个所述活性子区域的面积为所述活性子区域的面积总和的1～50％，得到分区极板。
10.一种根据权利要求1-9任意一项所述的极板修饰方法在电絮凝中的应用。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103613175A (zh) * 2013-11-22 2014-03-05 江苏科技大学 一种减缓极板钝化的电絮凝水处理工艺
CN108862484A (zh) * 2018-05-27 2018-11-23 北京化工大学 一种电絮凝处理难生物降解工业废水的装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101542399B1 (ko) * 2008-08-26 2015-08-07 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
JP2014529199A (ja) * 2011-10-10 2014-10-30 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ サブマウント上にｖｃｓｅｌチップを組立てる方法
CN103523869A (zh) * 2012-07-06 2014-01-22 刘辉 一种转筒式高压脉冲电絮凝设备
GB2546832B (en) * 2016-01-28 2018-04-18 Xaar Technology Ltd Droplet deposition head
CN109273498B (zh) * 2018-09-25 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及其制备方法、显示面板、显示装置
KR102313539B1 (ko) * 2018-11-21 2021-10-15 이연주 살균 전극 및 그 제작 방법 및 이를 이용한 축사 살균 장치
CN111762932A (zh) * 2020-07-21 2020-10-13 赵宫鼎 电极板组件及电絮凝污水处理装置
CN113044936A (zh) * 2021-05-17 2021-06-29 北京华舜伟业环保科技有限公司 电絮凝极板组

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103613175A (zh) * 2013-11-22 2014-03-05 江苏科技大学 一种减缓极板钝化的电絮凝水处理工艺
CN108862484A (zh) * 2018-05-27 2018-11-23 北京化工大学 一种电絮凝处理难生物降解工业废水的装置

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