CN1150352C - 电解水制备装置的清洗方法和带有实施这种方法的机构的电解水制备装置 - Google Patents

Abstract

使从连续制备电解水装置的电解槽中其中一个排水管道供应的含有氯离子的水回流到电极室之一及其一个供水支管，流过另一个电极室的供水支管和/或位于供水支管上游的供水管道，然后通过另一个电极室并从另一个排水管道排放。这种情况下，电解电解槽里的水，同时将在其中产生水回流的电解室中的电极用做阳极，这样电解槽和位于上游的水管道都被在其中形成的次氯酸的电解清洗水清洗和消毒。另一方面，从一对排水管道供应的水回流进入电解槽时，水可以被电解，在电解槽中形成的电解清洗水可以回流并且从供水管道排放。

Description

电解水制备装置的清洗方法和 带有实施这种方法的机构的电解水制备装置

本发明涉及一种清洗和消毒连续制备电解水装置的方法，以及一种带有实施以上所述方法的机构的连续制备电解水装置。

有一种制备电解水的装置，该装置所采用的工作方式是连续地通入水(例如自来水)并将水制备成碱性水和酸性水，同时还可以随意加入化学物质(例如矿物质)的水溶液。这种装置长期使用以后，必需对电解槽和水管道进行清洗。例如，由于沉积物(比如钙盐)沉淀到电解槽的阴极室或电解隔膜上，降低了电解效率，因此必须要去除这些沉积物。另外，由于使用活性碳的净水器一般都配置在未处理水的供水管道上，水中残余氯被除掉了，在水管道内或过滤器下游的微滤器内往往会产生多种细菌，因此有必要定期或间或对装置进行清洗和消毒。

关于清洗这种类型的电解水制备装置，已知有一种在电解的同时转换被清洗的电解槽的电极的极性进行清洗的方法。根据这种清洗方法，使酸性水流入在通常制备电解水时碱性水的通道，因此能溶解钙和杀死细菌。

然而，按照这种方法，由于清洗时在反极性下制备的电解水只流过电解槽和下游的排水管道，因此，有一个缺点即位于电解槽上游的供水管和被置于供水管之中的过滤净水器(比如微滤器)就不能得到清洗。

本发明的第一个目的在于提供一种清洗和消毒电解槽和水管道系统的方法，所述的水管道系统包括在其上游的供水管线和被设置在该洪水管线之间的过滤净水器(例如微滤器)，同时含有在其中形成的次氯酸的消毒水。

本发明的第二个目的在于提供一种带有实施以上所述清洗方法的机构的连续制备电解水装置。

本发明的前述目的可以借助于以下步骤完成，步骤之一是构成清洗水管道系统，该管道系统使由电解槽的一个电极室的排水管供给的未经处理的水回流到该电极室和该电电极室的供水支管，而后，将水输送给另一个电极室的供水管或供水支管，以及将水通过另一个电极室从该另一个电极室的排水管排出，步骤之二是通过使在其中水产生回流的那个电极室作为阳极进行电解。

上述本发明的目的也能够通过以下游式实现，从电解槽的排水管道中供应的未处理水回流通过电解槽和电解槽的供水管道，并且在电解槽中电解水的同时，从供水管道中把水排放。

图1a是本发明一个实施例的电解水制备装置图构成原理图；

图1b是图1a所示的电解水制备装置中的清洗水循环线路图；

图2a是本发明另一个实施例的电解水制备装置构成原理图；

图2b是图2a所示的电解水制备装置中的清洗水循环线路图；

图3a是本发明另一个实施例的电解水制备装置构成原理图；

图3b是图3a所示的电解水制备装置中的清洗水循环线路图。

下面将结合附图用最佳实施例来详细说明本发明电解水制备装置的清洗方法和带有实施这种方法的机构的电解水制备装置。

图1a到图2b所示的一种连续式电解水制备装置包括：一对电极2、3(图1中的阴极2和阳极3)，一个把电极之间的空间分成一对电极室5、6(阴极室5和阳极室6)的电解隔膜4，以上这些构成一个有隔膜的电解槽7。供水管道8与电解槽7的供水侧相连，同时分别与电极室5、6相连的一对排水管道9、10与电解槽的排水侧相连接。

供水管道8在中间分成两个供水支管11、12，其中一个供水支管11与电解槽7的电极室(阴极室5)相连接，而另一个供水支管12与另一个电极室(阳极室6)相连。

在电解水制备装置1中，一个包括如微滤器的过滤净水器13被置于供水管道8中，管道在过滤净化器13的共用排水区14的上游被分成两个供水支管11，12。因此，一对供水支管11、12与过滤净水器13的共用排水区14彼此相连接。

在图中，还显示有一个矿物质添加罐15，它向流过阴极室一侧的供水管11的水中补充钙等类似物，还显示有一个水流开关16，例如以开一关，用于根据在供水管线中水流量的检测值控制电解槽7。

在申解水制备装置1中，电极2、3是由既能用作阴极又能用作阳极的那种材料制成，而且电极2、3的极性能通过电控制器17彼此转换，例如，如图1a和图1b所示。另外，在那对供水支管11、12之间设置了一个液流通道转换器18，在那对排水支管9、10之间设置了一个液流通道转换器19，通过以上构件，流经矿物质添加罐15的水一直供给阴极室，同时，既使转换电极极性，从碱性水排放管道9中排放的水一直是阴极室的碱性水。在这种类型的电解水制备装置中，由于通过操作用于转换极性的电力控制器件17来改变电极室的极性，那么电极室5、6，排水管道9、10和供水支管11、12是接入阴极一侧或阳极一侧，取决于电力控制器17，排水侧的液流通道转换器19和供水侧的液流通道转换器18的操作。

在连续式的电解水制备装置1中，按照通常的电解水制备操作，从供水管道8供应的水比如自来水通过供水支管11、12，在电解槽7中被电解，在阴极室5中形成的电解碱性水，从碱性水排放管路9中排放，而在阳极室6中形成的电解酸性水，从排放管道10中排放到下水道20。

如图2a所示，采用活性碳或类似物的吸附净水器21可以设置在过滤净水器13的上游的水管道8中。

在清洗这样一种连续型电解水制备装置时，本发明的清洗方法包括以下步骤：供给水，例如含氯离子的自来水，含氯离子的自来水是利用排水管之一从由电极室之一的出口引出的供水管供给的；将被迫使回流通过该电极室和该电极室的供水支管的供给水给另一电极室上游的供水管或输送给该电极室的供水管和供水支管；通过另一电极室由另一个排水管排放所述水；以及电解通过电解槽的水，结果，使在其中产生水回流的那个电极室作为阳极室运行。

另外，对于如图所示的在其中过滤净水器13被设置在供水管道8上的那种装置来说，本发明的清洗方法是使在电解槽阳极室制备的电解水流到过滤净水器13的共用排水区14，流到过滤净水器13上游的供水管道8中或流到供水管道8和共用排水区14中。

此外，使得在其中产生水回流的那个电极室作为阳极室运行的控制方法包括一个用电控制装置17将该电极室的极性控制为阳极的方法和一个利用排水管10，9的流动通道变换装置19控制的方法。

按照这种方法，如果从供水管道8供应的含有氯离子的水比如自来水，通过排水管10进入阳极室6并且被电解，在阳极室6电解的水中形成次氯酸，从而形成具有强杀菌效力的次氯酸溶液。电解水通过阳极6和一个供水支管12回流，流到过滤净水器13的共用排水区14，流到过滤净水器13上游的供水管道8中或流到供水管道8和共用排水区14中，然后流到另一个供水支管11，并且通过电解槽的阴极室5从另一个排水管道9中排放掉，通过这种方法，利用含有高杀菌效力的次氯酸溶液对电解槽以及包括供水管道8和设置在那里的过滤净水器13的整个水管线系统进行清洗和消毒。

图中示出一个使供水管8中的水通过酸性水排放管道10回流到阳极室6的例子。根据电控制器17和/或那对排水管道9、10的流动通道转换器19的操作，控制在其中水产生回流的电极室的操作方法包括如下几种类型：

(1)一种电解过程中实现清洗的方法是在利用流动通道转换器19使从酸性水排放管道10供应的水回流到阴极室5时，通过转换电极的极性来实现。

(2)一种电解过程中实现清洗的方法是从碱性水排放管道9供应的水回流到阴极室5时，通过转换电极的极性来实现。

(3)一种电解过程中实现清洗的方法是在利用流动通道转换器19使从碱性水排放管道9供应的水回流到阳极室6时，通过转换电极的极性来实现。

图中显示了一种带有实现上面所述清洗方法的机构的连续式电解水制备装置。图1a和图1b所示的装置，有一个用于清洗的流动通道转换器22，它放在供水管道8和阳极室一侧的排水管道10之间，用于将水从供水管道8转换到阳极室一侧的排水管道10。

这个实施例适用于通过用于清洗的流动通道转换器22把从供水管道8供应的水转换到一个排水管道10，通过排水管道10从一个电极室6的出口供应水，使电解的清洗水通过电极室6和电极室6的供水支管12回流到设置在供水管道8上的过滤净水器13的共用排水区14中，使水流到另一个电极室5的供水支管11，然后通过另一个电极室5从另一个排水管道9中把水排放。

尽管图中没有说明，但本发明还包括这样一个实施例，即把用于清洗的流动通道转换器22设置在供水管道8和排水管道9之间，那么通过转换电极极性或将流动通道从排水管道9转换到排水管道10，可以使排水管道9供应的水流向阳极室的供水部分。

如图1b所示，在供水管道8上配置过滤净水器13，并使清洗时阳极室6中制备的电解水从阳极室6的供水支管12经过过滤净水器13的共用排水区14流到阴极室的供水支管11中的情况下，仅仅在供水管道8和一个排水管道10之间配置一个用于清洗的流动通道转换器22，就可以构成一个清洗水循环系统。

另一方面，在清洗期间阳极室制备的电解水从过滤净水器13的供水部分流到排水部分，从而清洗了过滤净水器13的整个内部通道的情况下，该装置必须具备如图2a和图2b所示的结构。

图2a和图2b表明了装置的另外一个实施例，装置中电解的清洗水从配置在供水管道8上的过滤净水器13的供水部分流过，从而清洗整个过滤净水器13的内部。这时，把第一个用于清洗的流动通道转换器22配置在供水管道8和一个排水管道10之间，用于把供水管道8的水转换到一个排水管道10，另外，把在第二个用于清洗的流动通道转换器23配置在与一个排水管道10相连接的供水支管12和位于用于清洗的第一个流动通道转换器22下游的一个供水管道8’之间，把供水支管12与供水管道8’连接起来。这时，供水支管12可以直接与供水管道8’连接，或换个方法，如图2b所示，通过从供水支管12分开的支管12’把供水支管12与供水管道8’接起来。

在把供水支管12直接与过滤净水器13上游的供水管道8连接起来的情况下，供水支管12的电解清洗水仅流到过滤净水器13上游的供水管道8’中。

另一方面，按照通过支管12’把供水支管12和供水管道8’连接起来这种结构，由于供水支管12设计成与过滤净水器13的共用排水区14相连接，所以电解的清洗水流到过滤净水器13上游的供水支管8’中和过滤净水器13的共用排水区14。

再这种情况下，为了使供水支管12中申解的清洗水优先流到过滤净水器上游的供水管道8’中，需要将一个流量控制器24比如节流阀安装在支管12’的分叉点与过滤净水器13的共用排水区14之间的供水支管12上。

在为了在一对供水支管11和12之间设定一预定的流量比而将一个节流阀26安装到阳极一侧的供水管12上的情况下，节流阀26起到流量控制器24的作用。

第二个用于清洗的清洗水流通道转换机构23不仅限于图中所示的转换阀。例如，尽管没有说明，它还可以由带有逆止阀的、被连接在供水支管12和供水管道8之间的水流通道构成。

另外，第一个用于流动的流动通道转换器12和第二个用于流动的流动通道转换器23可以相互独立的设置。然而，还是希望把两个流动通道转换器22、23合成单个的阀门箱，并且如图2b所示的彼此联销。

顺便说一下，如图中所示，如果从一个供水管道10供应的水通过电极室6和供水支管12回流，流到过滤净水器13，由于过滤净水器13的阻力，电极室6中的水压会相对升高，这样可能导致电解隔膜4破裂。为了解决这个问题，需要在排水管10的那侧(清洗水供应管道)和/或其中有水回流的电极室6的供水支管12(清洗水排放管道)那侧配置一个减压装置。在排水管10那侧的减压装置25构成是，在与排水管道10相连接的分支水流通道上，设置一个阻力件比如节流阀，通过它从减压装置25排放的水流到下水道20中。

另外，位于供水管12那侧的减压装置26的构成是，在与供水支管12相连接的水通道上配置一个阻力件比如节流阀。如图中所示，如果在供水支管12的副支管12’的分叉点与过滤净水器13的共用排水区14之间，对供水支管12配置一个流量控制件24，那么其中设置有流量控制构件24的供水支管12能当作供水支管那侧的减压装置26使用。

在图2a和图2b中，参考标号38标出的管道是由一个开/关阀门39控制开/关的排水管道。

图3a和图3b示出本发明的另一种清洗方法以及一种带有实施以上方法的机构的连续式电解水制备装置。这是一种连续式电解水制备装置的清洗方法，这种连续式电解水制备装置在有隔膜的电解槽7中或没有隔膜的电解槽7中把从供水管道8连续供应的水比如自来水电解成碱性水和酸性水，然后分别从一对排水管道排放，其中在将从电解槽7的一对排水管道9、10供应的水供给供水管道8，并且使其回流通过电解槽7的整个区域用于电解，使制成的电解清洗水回流到供水管道8，然后将其从供水管道8中排放。

图3a和图3b表明了一个使用有隔膜的电解槽7的电解水制备装置的例子。因为该清洗的方法是清洗水从供水管道8回流通过电解槽通道的整个区域，这种方法不仅适用于如图所示的使用有隔膜的电解槽装置，而且也适用于在没有电解隔膜4的电解槽中生产碱性水和酸性水的电解水制备装置，并且通过一对排水管道9、10把水排放出去。

这样，按照这种清洗方法，通过电解槽7回流和电解含有氯离子的水比如自来水，在电解槽7的电解水中形成次氯酸，这样形成具有强杀菌效力的水。由于消毒水回流通过电解槽7和供水管道8，最好通过过滤净水器13并从位于上游的供水管道8中排放出去，这样电解槽7和上游的水管道都被消毒水清洗。

为了在电解槽7中的电解水中形成了大量的次氯酸，可以向从排水管道10到电解槽7供应的水中添加氯化物比如氯化钠。

为了能够实现以上所述的清洗方法，如图3a和图3b所示的电解水制备装置1包括一种用于清洗的流动通道转换器27，把供水管道8供应的水转换到电解槽7的一对排水管道9、10，并且从排水侧回流到电解槽7的整个区域，还包括一个通过一个转换阀28从供水管道8中分开的分支排水管29。

如图3a所示实施例中，用于清洗的流动通道转换器27包括有一个从供水管道8通过转换阀27a与一个排水管道10相连接的清洗水供应管道27b，一个置于排水管道10与清洗水供应管道27b接点处下游的回流控制阀27C，作用是使供应的清洗水回流到排水管道10，回流到电解槽7，还包括一个配水循环系统27d，用于把供应的清洗水分配到排水管l0，进入另外一个供水管道9。在如图3a所示的实施例中，配水循环系统27d包括一个从排水管道9通过转换阀30与排水管道10相连接的一个转换通道31。

另外，在如图3a所示的电解水制备装置中，转换通道33从排水管道10通过一个转换阀32与排水管道9连接起来，并且转换通道31、33和转换阀30、32组成一个用于排水管道9、l0的转换构件。

图中所示实施例的转换阀27a是一个置于清洗水供应管道27b上的一个开-关阀，从供水管道8供应的水通过有选择的开-关置于清洗水供应管道27b和转换阀27a交叉点下游的供水管道8上的开-关阀门34，有选择的向电解槽7的供水侧和清洗水供应管道27供水。

逆止阀35最好置于清洗水供应管道27b上，最为理想的是供水管道8的分支排水通道29通过回流控制阀27c与排水管10相连通。

尽管图中未表明，清洗水供应管道27b可以分支，并且直接与电解槽7的那对排水管道9、1O相连接。这时，通过对每一根排水管道9、10设置回流控制阀27C，由清洗水供应管27b供应的水能从那对排水管道9、10回流到电解槽7。

另外，如图3a所示，管道37可以把溶有氯化物比如氯化钠水溶液的池子36与清洗水供应管道27b连接起来，最好的是把氯化钠水溶液加入到清洗水供应管道27b的水中，那么在电解槽7的电解清洗水中会产生大量的次氯酸(HCLO)。这样，如图3b所示，如果把供水管8的水转换到清洗水供应管27b，供水管道8上的转换阀28对分支的排水管29是开着的，当水从供水管道8回流到电解槽7时，进行电解，在电解槽7中产生含有次氯酸的消毒水。在通过电解槽7，供水管道8，以及过滤净水器13，从供水管道8的分支排水管29排放消毒水的过程中，整个水循环系统得以清洗和消毒。

在如图3a所示的实施例中，供水管道8在电解槽7附近分成供水支管11、12，但是电可以如图1a所示，从过滤净水器13的共用排水区14分成一对供水支管11、12。

Claims (6)

1、一种清洗连续制备电解水装置的方法，该方法采用了以下过程：电解从供水管道通过分支的供水支管到有隔膜电解槽的阴极室和阳极室的供水侧供应的水，分别从一对排水管道中排放阴极室中形成的碱性水和阳极室中形成的酸性水，其中该方法包括以下步骤，从一个供水管道通过由电极室之一的出口引出的排水管之一连续地或间歇地供水，使供应的水回流通过该电极室和该电极室的供水支管到另一个电极室的供水支管，到那里的供水管道或到供水管道和另一个电极室的供水支管，然后通过另一个电极室从另一个排水管道把水排放，同时，通过控制水回流通过电极室作为阳极室，电解流过电解槽的水。

2、按照权利要求1所述的一种清洗连续制备电解水装置的方法，其中所述从供水管道通过分支的供水支管到有隔膜电解槽的阴极室和阳极室的供水侧供应的水是自来水。

3、按照权利要求1或2所述的一种清洗连续制备电解水装置的方法，其中在供水管道或供水支管中配置一个过滤净水器，在电解槽的阳极室中形成的电解水部分或全部流过过滤净水器的水通道。

4、一种连续制备电解水的装置，由以下部分构成：一个分成一个阴极室和一个阳极室的电解槽；一个具有分别与阳极室和阴极室连通的分叉供水支管、被设置在电解池一侧的供水管道；以及一对位于电解槽的另一侧分别与阴极室和阳极室连通的排水管道，其中设置一个用于清洗的流动通道转换器，以便于把供水管道的水转换到在电解过程中要清洗的那个阳极室一侧的排水管道。

5、按照权利要求4所述的装置，其中在供水支管上游的供水管道中配置一台过滤净水器，过滤净水器的共用排水区通过分支的供水管道分别与每一个电极室相连通，在过滤净水器上游的供水管道与电解过程中要清洗的那个阳极室一侧的排水管道之间，设置一个用于清洗的流动通道转换器。

6、按照权利要求4所述的装置，其中在供水支管上游的供水管道中配置一台过滤净水器，过滤净水器的共用排水区通过分支的供水管道分别与每一个电极室相连通，第一个用于清洗的流动通道转换器，把水从供水管道转换到电解过程中要清洗的那个阳极室一侧的排水管道，第二个用于清洗的流动通道转换器，把阳极室一侧的供水支管或从电解过程中要清洗的那个阳极室一侧的供水支管分支的副管与过滤净水器上游的供水管道连接起来。

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