CN201530740U - 电吸附式液体处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电吸附式液体处理装置，包括配电板、四个以上叠放在两配电板之间的双面电极板及两侧设有的端板的框架，两配电板分别通过连接件固定在两侧的端板上，配电板的第一绝缘基板四周面具有第一凹凸槽；两个以上的中间配电板间隔设置在双面电极板之间，中间配电板的第三绝缘基板四周面具有第二凹凸槽，配电板和中间配电板通过导线与直流电源连接，各相邻电极板之间均设有使液体通过的隔离体以构成液流通道，各液流通道分别与设置在两侧的端板上的两个进出液孔连通；配电板、双面电极板、中间配电板以及隔离体的外露端面通过绝缘的封装层固定连接。本实用新型具有结构简单，液体处理量大，处理效率高和能增加封装层可靠的特点。

Description

电吸附式液体处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种电吸附式液体处理装置，属于液体处理装置技术领域。

背景技术

水是地球上分布最广的一种资源，也是地球上一切生命赖以生存不可缺少的基本物质，而我国是一个水资源匮乏的国家，总量不足，时空分布不均，尤其是水体污染比较严重。据估算我国人均水资源占有量还不到世界平均水平的1/4。随着经济和社会的发展，一方面人类对水的需求量和品质的要求越来越高，另一方面，水污染的范围和程度也越来越大，使天然水体水质急剧下降，限制了水资源利用并增加了处理费用，这与水资源短缺构成了恶性循环。这一不断加深的矛盾已经成为制约社会经济可持续发展的主要因素。

面对当今水资源短缺的严峻形势，必须从两方面着手。一是大力提倡节约用水，特别是提高工业用水的利用率；二是寻找新的可利用的水资源并加大污水处理的力度，如海水、苦咸水的淡化，城市污水和工业废水处理之后的达标排放以及再生回用等。

海水、苦咸水的淡化主要是指水的除盐，通过水的除盐增加可供利用的淡水资源。同时，城市污水和工业废水经过深度处理再进行回用也是较为可行的路径。污水处理回用工艺中常用的有厌氧和好氧生物处理、混凝沉淀、过滤、活性碳吸附、消毒等方法。通过这些工艺的处理基本去除了水中的大部分有机物、细菌等。但水中大量的无机离子基本没有去除，如Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄ ^2-等离子，影响了污水的回用。因此，污水的回用还必须经过除盐这一必不可少的处理过程。水处理除盐方法很多，主要有蒸馏法、离子交换法、电渗析法、反渗透法、电去离子法、溶剂萃取法等。但应用于大规模的液体处理主要有以下几种：第一种是离子交换法，通过离子交换树脂作为主体对液体进行处理。但该种处理方法，存在着树脂价格昂贵，且还需要采用强碱、强酸来进行再生，从而又产生了大量的二次污染等问题，其设备保养维护复杂。第二种是反渗透法，目前在工业纯水生产方面被大量采用，具有除盐率高、工艺组合相对简便等优点。但反渗透法采用的高分子薄膜易受水中有机物、钙、氯等物质的污染和毒化，要求配有非常严格的预处理系统和添加各类抗氧化剂和阻垢剂等，故增加了处理系统的复杂性，同时给设备的运行及维护带来了许多麻烦。此外，还有电渗析法，由极板、隔框和离子交换膜组成的电渗析器作为处理主体，在直流电场的作用下，实现水的淡化，但由于采用离子交换薄膜，仍然有被毒化的缺点。同时，该处理方法只能去除离子，但对有机物、胶体颗粒、其它颗粒或悬浮物的去除效果不明显。再者，由于电渗析器的极板上必须发生水的电解，因此设备在使用过程中能耗较高。

电吸附是利用带电电极表面吸附水中离子及带电粒子，使水中溶解盐类及其它带电物质在电极的表面富集浓缩而实现水的净化/淡化，具有自我再生功能，解决了使用能耗高、薄膜毒化以及系统压力大等问题。本申请人研制的电吸附处理装置采用两端的配电板及多个双面电极板，由于减小了每对电极之间的距离，能获得更高的电场强度，从而可以提高电吸附模块对COD的去除效果。但该种结构的液体处理装置将两端的配电板、双面电极板以及隔离体的外露端面通过绝缘的封装层固定连接，由于配电板以及双面电极板四周的连接面均为平面。因此在进行绝缘封装时，外部的封装层与电板以及双面电极板和隔离体的接触面积有限，在使用过程中，受水压的影响，易造成局部的封装层的强度下降，出现渗水现象。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种在液体处理量大，且处理效率高的前提下，能增加封装层可靠性的电吸附式液体处理装置。

本实用新型所要解决的技术方案是这样实现的：一种电吸附式液体处理装置，包括由第一绝缘基板、依次相连在第一绝缘基板内侧的第一导电体、第一集电板及第一电极板构成的配电板、四个以上叠放在两配电板之间由第二导电板和分别连接在第二导电板两面上的第二电极板构成的双面电极板以及两侧设有的端板的框架，两个配电板分别通过连接件固定在两侧的端板上，其特征在于：所述第一绝缘基板的四周面具有第一凹凸槽；两个以上由第三绝缘基板、依次连接在第三绝缘基板两面的第三导电体、第三集电板以及第三电极板的中间配电板间隔设置在双面电极板之间，第三绝缘基板的四周面具有第二凹凸槽，配电板和中间配电板通过导线与直流电源连接，第一电极板与第二电极板之间、相邻第二电极板之间以及第二电极板与第三电极板之间均设有使液体通过的隔离体以构成液流通道，各液流通道分别与设置在两侧的端板上的两个进出液孔连通；配电板、双面电极板、中间配电板以及隔离体的外露端面通过绝缘的封装层固定连接。

本实用新型通过两个配电板和两上中间配电板进行配电，而多个双面电极板设置在两个配电板及中间配电板之间，在有限的空间内，将处理液体的电极板放置最多，因此大大提高了液体的处理量。本实用新型在相邻电极板之间设有隔离体，这样可以保证正负两极完全隔开的情况下获得更小的间距，其可以确保电吸附模块在工作时电极不会发生短路现象，在提高了电流效率的同时也提高了处理效率；能实现对无机盐和COD的联合处理，尤其是对COD含量较低而又比较难以降解的复杂水质具有独特的优势。本实用新型采用两端的配电板及中间配电板来施加电流，结构简单，故能大大降低了工作电流，简化供电系统，提高了液体处理模块的工作可靠性。本实用新型配电板的第一绝缘基板的四周设有凹凸槽，同时中间配电板的第三绝缘基板的四周边也设有凹凸槽，因此在进行绝缘封装后，不仅增加封装层与配电板和中间配电板的接触面积，尤其采用两个以上的中间配电板，将整个装置分为多仓结构，因此能有效提高封装层的机械强度，解决渗水现象。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的描述。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图的侧视结构示意图。

图3是图1的A-A的剖示结构示意图。

图4是图1的B-B的剖示放大结构示意图。

图5是本实用新型配电板的结构示意图。

图6是图5的C-C放大剖视结构示意图。

图7是双面电极板的结构示意图。

图8是图7的D-D放大剖视结构示意图。

图9是中间配电板的结构示意图。

图10是图9的E-E放大剖视结构示意图。

其中：1-端板，2-配电板，21-第一绝缘基板，22-第一导电体，23-第一集电板，24-第一电极板，25-第一导液孔，26-第一凹凸槽，3-连接件，4-双面电极板，41-第二导电板，42-第二电极板，43-第二导液孔，5-框架，6-中间配电板，61-第三绝缘基板，62-第三导电体，63-第三集电板，64-第三电极板，65-第三导液孔，66-隔离板，67-第二凹凸槽，7-法兰，8-布液管，81-封头，82-外管，83-内管，84-端盖，9-封装层，10-隔离体。

具体实施方式

如图1～4所示，本实用新型的电吸附式液体处理装置，包括配电板2、双面电极板4及设有两侧的端板1的框架5，见图5、6所示，本实用新型的配电板2由第一绝缘基板21、依次相连在第一绝缘基板21内侧的第一导电体22、第一集电板23及第一电极板24构成，配电板2的第一绝缘基板21四周面具有第一凹凸槽26，该第一凹凸槽26可设置2-6个，且第一凹凸槽26为梯形槽或三角形槽，可横置或竖置或斜置，两个配电板2分别通过连接件3固定在两端的端板1上。见图7、8所示，本实用新型的双面电极板4四个以上叠放在两配电板2之间，双面电极板4由第二导电板41和分别连接在第二导电板41两面上的第二电极板42构成，双面电极板4的数量可根据处理量来设置。见图9、10所示，本实用新型两个以上的中间配电板6间隔设置在双面电极板4之间，中间配电板6包括第三绝缘基板61、依次连接在第三绝缘基板61两面的第三导电体62、第三集电板63以及第三电极板64，第三导电体62与第三集电板63之间还设有隔离板66，第三绝缘基板61的四周面具有第二凹凸槽67，该第二凹凸槽67可设置2-6个，且第二凹凸槽67为梯形槽或三角形槽，并可横置或竖置或斜置。配电板2和中间配电板6通过导线与直流电源连接，采用串联式的供电方式，能降低工作电流，简化配电系统的结构。见图4所示，本实用新型第一电极板24与第二电极板42之间、相邻第二电极板42之间以及第二电极板42与第三电极板64之间均设有使液体通过的隔离体10以构成液流通道，配电板2、双面电极板4以及中间配电板6上分别对应设置有第一导液孔25、第二导液孔43和第三导液孔65。见图4所示，本实用新型隔离体10是至少一层带有小孔的隔网，隔网是四周边封闭的网袋，双面电极板4放置在网袋中，或隔离体10是至少一层两侧边相错设有槽孔的隔板；还可以是至少一层带有小孔的柔性隔板，如海棉板等，隔离体10可使液体通过，使相邻极板之间形成液流通道，液流通道内可装有能够导通离子的填料，如离子交换树脂等，通过填料对液流进行扰流，以提高处理效果。相邻电极板之间的各液流通道分别与设置在两侧的端板1上的两个进出液孔连通，配电板2、双面电极板4、中间配电板6以及隔离体10的外露端面通过绝缘的封装层9固定连接，通过封装层9起到密封和绝缘的效果，同时也增加了装置的整体机械强度。

本实用新型的电吸附式液体处理装置中，还具有两个布液管8，两个布液管8穿过两侧端板1的两个进出液孔以及配电板2的第一导液孔25和双面电极板4的第二导液孔43以及中间配电板6的第三导液孔65内，并通过两端的法兰7密封连接在两侧端板1上。见图4所示，本实用新型的布液管8包括外管82和同轴设置在外管82内的内管83，外管82设有轴向的出液槽口，两外管82上的出液槽口是上、下反向设置的，而内管83上设有与外管82出液槽口相反的出液孔，能改变液体流速，并可达到布液均匀的效果，而外管82和内管83的一端通过封头81密封连接，外管82和内管83另一侧之间密封连接有端盖84，外接管连接在端盖84上并与内管83连通，待处理液体通过内管83再经外管82后，流入液流通道内。

当待处理的液体在直流电场作用下，流经相邻电极板之间的液流通道时，去除液体中的离子、有机物、悬浮物及胶体粒子等。当正、负电极饱和或接近饱和且短接后，断开直流电源，因直流电场的消失和内部回路的形成，贮存在电极表面双电层中的离子、带电颗粒从电极表面回路通道的液体中，随液流排出，而所吸附的有机物已在电场的作用下被分解，形成二氧化碳、无机酸、水，其中，二氧化碳和无机酸以酸根的形式被储存在电极中，在再生时随液流排出，从而形成电极材料的再生。

Claims (4)

1.一种电吸附式液体处理装置，包括由第一绝缘基板(21)、依次相连在第一绝缘基板(21)内侧的第一导电体(22)、第一集电板(23)及第一电极板(24)构成的配电板(2)、四个以上叠放在两配电板(2)之间由第二导电板(41)和分别连接在第二导电板(41)两面上的第二电极板(42)构成的双面电极板(4)以及两侧设有的端板(1)的框架(5)，两个配电板(2)分别通过连接件(3)固定在两侧的端板(1)上，其特征在于：所述第一绝缘基板(21)的四周面具有第一凹凸槽(26)；两个以上由第三绝缘基板(61)、依次连接在第三绝缘基板(61)两面的第三导电体(62)、第三集电板(63)以及第三电极板(64)的中间配电板(6)间隔设置在双面电极板(4)之间，第三绝缘基板(61)的四周面具有第二凹凸槽(67)，配电板(2)和中间配电板(6)通过导线与直流电源连接，第一电极板(24)与第二电极板(42)之间、相邻第二电极板(42)之间以及第二电极板(42)与第三电极板(64)之间均设有使液体通过的隔离体(10)以构成液流通道，各液流通道分别与设置在两侧的端板(1)上的两个进出液孔连通；配电板(2)、双面电极板(4)、中间配电板(6)以及隔离体(10)的外露端面通过绝缘的封装层(9)固定连接。

2.根据权利要求1所述的电吸附式液体处理装置，其特征在于：所述第三导电体(62)与第三集电板(63)之间还设有隔离板(66)。

3.根据权利要求1所述的电吸附式液体处理装置，其特征在于：所述第一绝缘基板(21)四周面上的第一凹凸槽(26)为梯形槽或三角形槽，并横置或竖置或斜置。

4.根据权利要求1所述的电吸附式液体处理装置，其特征在于：所述第三绝缘基板(61)四周面上的第二凹凸槽(67)为梯形槽或三角形槽，并横置或竖置或斜置。

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