CN205856068U - 一种三维电极水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三维电极水处理系统，包括水处理装置、流量传感器、电池管理装置、太阳能控制装置和控制器，所述水处理装置设有进水口和出水口，所述流量传感器串接于进水口和出水口之间，所述进水口和出水口之间串接有水泵；所述控制器的输入端与所述流量传感器、电池管理装置和太阳能控制装置的输出端连接，所述控制器的输出端与水泵、电池管理装置和太阳能控制装置的输入端连接；所述水处理装置包括箱体和设于箱体上的太阳能板、电池、旋转电极和微通道电极，所述箱体上开有所述进水口和出水口，所述旋转电极和微通道电极设于所述进水口和出水口之间，形成电极处理水回路。本实用新型具有处理效率高、稳定可靠和使用成本低的有益效果。

Description

一种三维电极水处理系统

技术领域

本实用新型属于水净化技术领域，尤其是指一种三维电极水处理系统。

背景技术

随着世界经济的发展，工业生产中所排出的废水的有机物的种类越来越多和浓度大，使得生物降解处理废水的效果越来越差，难以达到净化的要求。目前，市场上的电化学水处理设备通常都采用二维平板电极，这种传统的二维平板电极由于其比表面积比小，电流效率低，且能耗高，使得废水处理成本高，故而无法被企业广泛接受。而采用三维电极的电化学水处理设备因其比表面积体比大，离子间距离小，能耗低，可极大的降低废水处理的成本。但现有采用三维电极的电化学水处理设备存在电极间容易发生短路、处理效果不佳和运行不稳定的问题，严重地影响了三维电极水处理技术的发展和应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有采用三维电极的电化学水处理设备存在电极间容易发生短路、处理效果不佳和运行不稳定的问题，提供一种处理效率高、稳定可靠和使用成本低的三维电极水处理系统。

本实用新型的目的可采用以下技术方案来达到：

一种三维电极水处理系统，包括水处理装置、流量传感器、电池管理装置、太阳能控制装置和控制器，所述水处理装置设有进水口和出水口，所述流量传感器串接于进水口和出水口之间，所述进水口和出水口之间串接有水泵；所述控制器的输入端与所述流量传感器、电池管理装置和太阳能控制装置的输出端连接，所述控制器的输出端与水泵、电池管理装置和太阳能控制装置的输入端连接；所述水处理装置包括箱体和设于箱体上的太阳能板、电池、旋转电极和微通道电极，所述箱体上开有所述进水口和出水口，所述旋转电极和微通道电极设于所述进水口和出水口之间，形成电极处理水回路；所述电池的正、负极端分别与所述旋转电极和微通道电极连接，且电池的正、负极端与所述太阳能板的输出端连接；所述电池管理装置和太阳能控制装置分别与所述电池和太阳能板电连接。

进一步地，所述箱体内设有两个分别用于放置旋转电极和微通道电极的电极室，两个所述电极室互相连通，且分别与所述进水口和出水口连通；所述电极室内设有两个旋转电极和一个微通道电极，形成电化学处理结构。

作为一种优选的方案，所述水处理装置还包括用于加热所述电极处理水回路的相变加热器，所述控制器的检测输入端通过温度传感器检测所述电极处理水回路的温度，所述控制器的输出端通过加热控制装置与所述相变加热器电连接。

作为一种优选的方案，所述电极室的一侧设有加热室，所述相变加热器设于所述加热室内。

作为一种优选的方案，所述太阳能板铰接于所述箱体上，可摆动打开或收纳于箱体的侧面上。

进一步地，所述微通道电极包括集流片、电极片和微通道片，所述电极片与集流片固定连接，所述微通道片为波浪曲面结构，所述微通道片固定安装于所述电极片的两个侧面，形成多微通道结构。

进一步地，所述旋转电极包括连接轴和叶片，所述叶片设为多个，且沿连接轴的圆周方向和轴向方向均匀设置。

进一步地，所述相变加热器包括加热布和覆盖于所述加热布两侧面上的相变板，所述加热布通过加热控制装置与所述控制器的输出端连接。

作为一种优选的方案，所述箱体上方设有盖板，所述盖板可打开或盖合所述箱体；所述盖板上设有电机，所述电机的输出轴与所述旋转电极固定连接。

作为一种优选的方案，所述箱体内设有电源室，所述电池设于所述电源室内。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

1、本实用新型工作时，废水从进水口进入水处理装置，在微通道电极的作用下，微通道电极发射电子，使电子高速磁撞在微通道的内壁上，进而成倍增加废水中的电子数量，从而大幅度增加氧自由基，提高电化学处理效率；并且在旋转电极的转动作用下，旋转电极扰动水流，形成湍流，增强了电化学反应速度，进一步提高电化学处理效率，具有处理效率高和稳定可靠的特点，解决了现有采用三维电极的电化学水处理设备存在电极间容易发生短路、处理效果不佳和运行不稳定的问题。

2、本实用新型当电池不需要充电时，太阳能板收纳于箱体的侧面上，可极大地减小箱体的体积，方便水处理装置的运输。而当电池需要充电时，可摆动打开太阳能板，将太阳能板向外展开，将太阳能转化为电能为电池充电，并且可根据不同的时间段，调节太阳能板的打开角度，使太阳光能垂直照射到太阳能板上，实现最大功能吸收太阳能的目的，调节方便且降低了使用成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型三维电极水处理系统的结构示意图；

图2是图1的水处理装置的结构示意图；

图3是图2的A部的放大图；

图4是图2的箱体的结构示意图；

图5是图2的微通道电极的结构示意图；

图6是图5的B部的放大图；

图7是图2的旋转电极的结构示意图；

图8是图7的C部的放大图；

图9是本实用新型的三维电极水处理系统的相变加热器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

参照图1至图4，本实施例涉及包括水处理装置1、流量传感器、电池管理装置、太阳能控制装置和控制器，所述水处理装置1设有进水口和出水口，所述流量传感器串接于进水口和出水口之间，所述进水口11和出水口12之间串接有水泵；所述控制器的输入端与所述流量传感器、电池管理装置和太阳能控制装置的输出端连接，所述控制器的输出端与水泵、电池管理装置和太阳能控制装置的输入端连接；所述水处理装置1包括箱体13和设于箱体13上的太阳能板14、电池15、旋转电极16以及微通道电极17，所述箱体13上开有所述进水口11和出水口12，所述旋转电极16和微通道电极17设于所述进水口11和出水口12之间，形成电极处理水回路；所述电池15的正、负极端分别与所述旋转电极16和微通道电极17连接，且电池15的正、负极端与所述太阳能板14的输出端连接；所述电池管理装置和太阳能控制装置分别与所述电池15和太阳能板14电连接。所述箱体13内设有电源室131，所述电池15设于所述电源室131内。

工作时，废水从进水口11进入水处理装置1，在微通道电极17的作用下，微通道电极17发射电子，使电子高速磁撞在微通道的内壁上，进而成倍增加废水中的电子数量，从而大幅度增加氧自由基，提高电化学处理效率；并且在旋转电极16的转动作用下，旋转电极16扰动水流，形成湍流，增强了电化学反应速度，进一步提高电化学处理效率，具有处理效率高和稳定可靠的特点，解决了现有采用三维电极的电化学水处理设备存在电极间容易发生短路、处理效果不佳和运行不稳定的问题。

控制器通过电池管理装置对电池15的电量进行检测，在电池15的电量到达使用的下限时，控制器通过太阳能控制装置控制太阳能板14为电池15进行充电，使用了清洁能源为电化学处理进行供电，减少了对传统电能的依赖，降低了使用成本，绿色环保。

根据水处理装置1的处理能力和效率的不同，控制器通过流量传感器对流入进水口11的废水量进行检测，以控制水泵的转速，以调节水流的速度，提高化学处理的效果。并且从出水口12流出的净化水在水泵的驱动下重新由进水口11进入水处理装置1重新循环，直到被完全净化干净，达到饮用水的标准为止。

所述箱体13内设有两个分别用于放置旋转电极16和微通道电极17的电极室132，两个所述电极室132互相连通，且分别与所述进水口11和出水口12连通。所述电极室132内设有两个旋转电极16和一个微通道电极17，形成电化学处理结构。如图2和图4所示，废水在流过每一个电极室132时，两个旋转电极16和一个微通道电极17形成的电化学处理结构对废水中的有机物进行电化学反应降解，处理效率高和稳定可靠。

如图2和图3所示，所述水处理装置1还包括用于加热所述电极处理水回路的相变加热器2，所述控制器的检测输入端通过温度传感器检测所述电极处理水回路的温度，所述控制器的输出端通过加热控制装置与所述相变加热器2电连接。在冬天或寒冷地区，需要适当的水温方可饮用，控制器通过温度传感器检测水的温度，若温度低于设定的最低值，则控制器输出控制信号到加热控制装置以控制相变加热器2工作，对水进行加热，直至达到饮用温度或设定的温度。

所述电极室132的一侧设有加热室133，所述相变加热器2设于所述加热室133内。如图4所示，相变加热器2通过加热室133的内壁直接对电极室132内的水进行加热，并且相变加热器2中的相变材料具有储热功能，对水起到保温的作用。

所述太阳能板14铰接于所述箱体13上，所述太阳能板14可摆动打开或收纳于箱体13的侧面上。当电池15不需要充电时，太阳能板14收纳于箱体13的侧面上，可极大地减小箱体13的体积，方便水处理装置1的运输。而当电池15需要充电时，可摆动打开太阳能板14，将太阳能板14向外展开，将太阳能转化为电能为电池15充电，并且可根据不同的时间段，调节太阳能板14的打开角度，使太阳光能垂直照射到太阳能板14上，实现最大功能吸收太阳能的目的，调节方便且降低了使用成本。

如图5和图6所示，所述微通道电极17包括集流片171、电极片172和微通道片173，所述电极片172与集流片171固定连接，所述微通道片173为波浪曲面结构，所述微通道片173固定安装于所述电极片172的两个侧面，形成多微通道结构。所述电极片172设为多个，微通道片173设置在电极片172之间，集流片171与多个电极片172连接，使得电流能从集流片171流到各个电极片172上，电极片172向微通道片173发射电子，使电子高速磁撞在微通道片173的内壁上，进而成倍增加废水中的电子数量，从而大幅度增加氧自由基，提高电化学处理效率。波浪曲面结构的微通道片173与电极片172之间形成多个水流通道，使得水流被分为多股而在水流通道内被同时进行电化学处理，大大提高了处理的效率和效果。

如图7和图8所示，所述旋转电极16包括连接轴161和叶片162，所述叶片162设为多个，且沿连接轴161的圆周方向和轴向方向均匀设置。该结构的叶片162在纵向深度上对电极室132的水流进行扰动，形成湍流，增强了电化学反应速度，提高电化学处理效率。

所述相变加热器2包括加热布21和覆盖于所述加热布21两侧面上的相变板22，所述加热布21通过加热控制装置与所述控制器的输出端连接。如图9所示，相变板22吸收加热布21产生的热量并储存起来，并通过加热室133的内壁直接对电极室132内的水进行加热以及对水起到保温的作用。

所述箱体13上方设有盖板3，所述盖板3可打开或盖合所述箱体13；所述盖板3上设有电机4，所述电机4的输出轴与所述旋转电极16固定连接。控制器通过电机4控制旋转电极16进行转动，使该叶片162在对电极室132的水流进行扰动，形成湍流，增强电化学反应速度，提高电化学处理效率。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种三维电极水处理系统，其特征在于：包括水处理装置、流量传感器、电池管理装置、太阳能控制装置和控制器，所述水处理装置设有进水口和出水口，所述流量传感器串接于进水口和出水口之间，所述进水口和出水口之间串接有水泵；所述控制器的输入端与所述流量传感器、电池管理装置和太阳能控制装置的输出端连接，所述控制器的输出端与水泵、电池管理装置和太阳能控制装置的输入端连接；所述水处理装置包括箱体和设于箱体上的太阳能板、电池、旋转电极和微通道电极，所述箱体上开有所述进水口和出水口，所述旋转电极和微通道电极设于所述进水口和出水口之间，形成电极处理水回路；所述电池的正、负极端分别与所述旋转电极和微通道电极连接，且电池的正、负极端与所述太阳能板的输出端连接；所述电池管理装置和太阳能控制装置分别与所述电池和太阳能板电连接。

2.根据权利要求1所述的一种三维电极水处理系统，其特征在于：所述箱体内设有两个分别用于放置旋转电极和微通道电极的电极室，两个所述电极室互相连通，且分别与所述进水口和出水口连通；所述电极室内设有两个旋转电极和一个微通道电极，形成电化学处理结构。

3.根据权利要求2所述的一种三维电极水处理系统，其特征在于：所述水处理装置还包括用于加热所述电极处理水回路的相变加热器，所述控制器的检测输入端通过温度传感器检测所述电极处理水回路的温度，所述控制器的输出端通过加热控制装置与所述相变加热器电连接。

4.根据权利要求3所述的一种三维电极水处理系统，其特征在于：所述电极室的一侧设有加热室，所述相变加热器设于所述加热室内。

5.根据权利要求1所述的一种三维电极水处理系统，其特征在于：所述太阳能板铰接于所述箱体上，且可摆动打开或收纳于箱体的侧面上。

6.根据权利要求1所述的一种三维电极水处理系统，其特征在于：所述微通道电极包括集流片、电极片和微通道片，所述电极片与集流片固定连接，所述微通道片为波浪曲面结构，所述微通道片固定安装于所述电极片的两个侧面，形成多微通道结构。

7.根据权利要求1所述的一种三维电极水处理系统，其特征在于：所述旋转电极包括连接轴和叶片，所述叶片设为多个，且沿连接轴的圆周方向和轴向 方向均匀设置。

8.根据权利要求3所述的一种三维电极水处理系统，其特征在于：所述相变加热器包括加热布和覆盖于所述加热布两侧面上的相变板，所述加热布通过加热控制装置与所述控制器的输出端连接。

9.根据权利要求1所述的一种三维电极水处理系统，其特征在于：所述箱体上方设有盖板，所述盖板可打开或盖合所述箱体；所述盖板上设有电机，所述电机的输出轴与所述旋转电极固定连接。

10.根据权利要求1所述的一种三维电极水处理系统，其特征在于：所述箱体内设有电源室，所述电池设于所述电源室内。