CN214734715U - 一种处理受污染水体的电解除磷设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种处理受污染水体的电解除磷设备，用内部设有中空结构的供电固定板，将供电电线容纳卡接设置于固定板的中空结构中，并在固定板的两相对侧壁上分别设置导电片，一方面可以有效保护电极与电线的连接可靠性，同时，还能避免室外使用时，紫外线加速电线老化发生漏电，提高使用安全性，采用片状导电片能提高各极板与导电片的接触面积，从而保证电流导通的可靠性，通过将电线分别连通太阳能供电组件和电极板，能有效利用户外太阳能实现对电极板的持续可靠供电，模块化设置电极组件，能便于单独更换各电极组件，扩展电解除磷装置的使用范围。

Description

一种处理受污染水体的电解除磷设备

技术领域

本申请涉及污水处理技术领域，特别是一种处理受污染水体的电解除磷设备。

背景技术

水体中磷元素含量过高，会造成水体富营养化，现有除去水体中磷元素的常用手段如下表所列。

由上表可见，化学除磷还需进行后续处理，增加水体处理难度；生物除磷后处理效果较差，效果稳定性差；吸附除磷则受制于所用吸附材料的吸附量，运行成本较高，且吸附后材料无法实现高效的循环使用。

电解除磷是指在待处理水体中插入电极板，在外加弱电场的作用下应用电解的机理，使浸没在污水中的铁电极产生离解，生成亚铁离子Fe²⁺和铁离子Fe³⁺，与污水中的磷酸根离子结合生成磷酸铁盐等难溶性物质沉淀下来，从而达到去除污水中可溶性磷的目的。

相比化学除磷，电解法具有运行成本低、管理简单的优点；相比生物除磷，电解法具有效果稳定，可通过调节电流和电压调整去除率，处理效率高的优点；相比吸附除磷，电解法不存在饱和，极板消耗后可进行更换，更换成本低。

现有电解除磷所用装置电能持续安全输出的问题，使其运用范围多限于相对封闭的处理环境中，例如污水处理厂等环境下。此类环境下，能有效避免阳光直射造成的电路老化，同时人工巡视次数较多，一旦发生局部漏电等情况，都能及时发现，且供电可靠性高，能减少由于断电导致的污水无法处理的问题。

现有电解装置无法直接在自然水体中使用，且更换时，需整体更换，更换难度较大。一旦一组电机出现问题后，难以及时更换，影响使用。

实用新型内容

本申请提供了一种用于解决上述技术问题的一种处理受污染水体的电解除磷设备。

本申请提供了一种处理受污染水体的电解除磷设备，包括：多个电极板组件、固定框、太阳能光伏板、太阳能充电控制器、空气开关、恒压恒流转换器，多个电极板组件相互间隔插设于固定框内；相邻电极板组件的间距为5～6cm；阳极板和阴极板的间距为1～2cm；固定框固定设置于水渠内；

所述太阳能光伏板与太阳能充电控制器电连接；太阳能充电控制器与空气开关电连接；空气开关与恒压恒流转换器电连接；恒压恒流转换器与电极板组件电连接；

所述电极板组件包括：绝缘螺栓、供电固定板和阳极板、阴极板，供电固定板包括：板体和导电片，导电片成对对称设置于板体两侧壁的中心区域；板体内部中空容纳设置导电；板体顶面中心线处设置电连接块，导线的一端与导电片电连接，另一端伸出电连接块外；

所述板体的两相对侧边上开设第一组固定通孔，阳极板的上部成对对称开设第二组固定通孔，阴极板上部成对对称开设第三组固定通孔；

所述第一组固定通孔与第二组固定通孔、第三组固定通孔对齐设置；

所述绝缘螺栓贯通第一组固定通孔与第二组固定通孔、第三组固定通孔，并将阳极板、阴极板固定设置于供电固定板两相对侧壁上；

所述阳极板、阴极板分别贴设于导电片上；

所述供电固定板底面两端卡接于固定框顶面内，供电固定板的顶部伸出固定框顶面设置；水渠内水位顶面与固定框顶面平齐设置。

优选的，所述供电固定板包括：成对设置的把手，把手设置于板体顶面上，并相互对称设置。

优选的，包括：卡接凹槽，卡接凹槽成对对称设置于板体的底面端缘上；所述卡接凹槽卡接于固定框的顶面上。

优选的，所述固定框包括：框体，所述框体的顶面上间隔设置多个卡接槽；卡接槽成对对称设置于框体顶面的两相对侧边上；

所述板体底面的卡接凹槽卡接设置于卡接槽内。

优选的，所述框体长边的相对侧壁上开设多个通槽。

优选的，所述框体包括：加固块，加固块沿框体长边设置于框体侧壁的中部；所述通槽成对对称设置于加固块上方和下方。

优选的，包括：电源防雷器，所述电源防雷器与空气开关电连接。

优选的，包括：防水机箱，

所述防水机箱包括：箱体、箱门，箱门侧壁为敞口，敞口的周缘上设置密封圈；箱门开闭设置于箱体的敞口面上；箱体内壁周缘上设置多个走线槽，连接导线容纳设置于走线槽内；恒流恒压转换器设置于箱体的上部区域内；

所述太阳能充电控制器、空气开关、电源防雷器设置于箱体的下部。

优选的，包括：蓄电池组、防水电池箱，所述太阳能充电控制器与蓄电池组电连接；

所述蓄电池组容纳设置于防水电池箱内。

优选的，所述电连接块包括：固定块、夹紧座、夹紧螺栓组、夹紧盖、多个弹性夹紧杆，

所述固定块设置于板体顶面上；夹紧座设置于固定块顶面上；弹性夹紧杆一端容纳设置于夹紧座内，另一端伸出夹紧座设置；夹紧座与夹紧盖螺纹连接；夹紧螺栓组成对对称设置于固定块两侧壁的孔内；

所述夹紧螺栓组的第一端插入固定块内部，并抵接导线的外壁上；导线的一端夹设于各弹性夹紧杆内并伸出夹紧座设置。

本申请能产生的有益效果包括：

1)本申请所提供的一种受污染水体的电解除磷设备，采用内部设有中空结构的供电固定板，将供电电线容纳卡接设置于固定板的中空结构中，并在固定板的两相对侧壁上分别设置导电片，一方面可以有效保护电极与电线的连接可靠性，同时，还能避免室外使用时，紫外线加速电线老化发生漏电，提高使用安全性，采用片状导电片能提高各极板的导电面积，从而保证电流导通的可靠性，通过将电线分别连通太阳能供电组件和电极板，能有效利用户外太阳能实现对电极板的持续可靠供电，扩展电解除磷装置的使用范围。

2)本申请所提供的一种处理受污染水体的电解除磷设备，通过设置蓄电池，并将蓄电池与太阳能板、太阳能充电控制器电连接，实现对多余电能的存储，实现在阴天或夜晚对电极的持续供电，保证在户外河道内设置该装置的处理效果。

3)本申请所提供的一种处理受污染水体的电解除磷设备，以太阳能作为直流供电，功耗低，设备简单，整体放置在水中，不额外占地，不单独设置处理单元，极板更换方便，成本低。外部采用绝缘外壳和把手，保证安全。更换时只需手握把手，抽出极板，更换极板后再插回即可。可与现有污水处理工艺结合使用，或直接放置在要处理的水体中，能够满足日益严格的污水排放标准，磷去除率即可达到95％。该装置能在自然水体中使用，整体结构模块化、易安装、易更换，更换某一组阳极阴极时，无需整个模块取出，能在更换的同时保证生产正常安全进行，避免污水直排问题的发生。整体结构安全耐用、采用太阳能向极板供电，整体电压电流要求较小，各组电极采用并联的形式，一旦某组电极出现漏电也不影响正常使用，不会在无人值守的情况下出现整体无法除磷的问题。根据处理水量和水质情况可采用多组电极并联使用。装置整体高度不大于1m，水深较深的情况下可采用支架增加装置距离河底的高度。

附图说明

图1为本申请提供的处理受污染水体的电解除磷设备侧视剖视结构示意图；

图2为本申请提供的电极板安装状态主视结构示意图；

图3为本申请提供的供电固定板主视结构示意图；

图4为本申请提供的固定框主视结构示意图；

图5为本申请提供的固定框俯视结构示意图；

图6为本申请提供的模块连接结构示意图；

图7为本申请提供的电连接块主视结构示意图；

图例说明：

10、供电固定板；11、卡接凹槽；12、把手；13、电连接块；131、固定块；132、夹紧螺栓组；133、夹紧座；134、弹性夹紧杆；135、导线；14、阳极板；141、绝缘螺栓；142、固定通孔；143、导电片；20、固定框；21、通槽；211、卡接槽；212、加固块；31、太阳能光伏板；32、太阳能充电控制器；33、空气开关；34、恒压恒流转换器；35、蓄电池组；36、电源防雷器。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1，本申请提供的一种处理受污染水体的电解除磷设备，包括：多个电极板组件、固定框20、太阳能光伏板31、太阳能充电控制器32、空气开关33、恒压恒流转换器34，多个电极板组件相互间隔插设于固定框20内；相邻电极板组件的间距为5～6cm；阳极板14和阴极板的间距为 1～2cm；固定框20固定设置于水渠内；

所述太阳能光伏板31与太阳能充电控制器32电连接；太阳能充电控制器32与空气开关33电连接；空气开关33与恒压恒流转换器34电连接；恒压恒流转换器34与电极板组件电连接；

所述电极板组件包括：绝缘螺栓141、供电固定板10和阳极板14、阴极板，供电固定板10包括：板体和导电片143，导电片143成对对称设置于板体两侧壁的中心区域；板体内部中空容纳设置导电；板体顶面中心线处设置电连接块13，导线135的一端与导电片143电连接，另一端伸出电连接块13外；

所述板体的两相对侧边上开设第一组固定通孔142，阳极板14的上部成对对称开设第二组固定通孔142，阴极板上部成对对称开设第三组固定通孔142；

所述第一组固定通孔142与第二组固定通孔142、第三组固定通孔142 对齐设置；

所述绝缘螺栓141贯通第一组固定通孔142与第二组固定通孔142、第三组固定通孔142，并将阳极板14、阴极板固定设置于供电固定板10 两相对侧壁上；

所述阳极板14、阴极板分别贴设于导电片143上；

所述供电固定板10底面两端卡接于固定框20顶面内，供电固定板10 的顶部伸出固定框20顶面设置；水渠内水位顶面与固定框20顶面平齐设置。

按此设置供电固定板10内部中空可以容纳导线135等结构，避免导线135裸露在外，同时通过电连接块13，便于更换内部导线135，提高使用安全性，同时导电片143能实现与电极片的较全面接触，提高较小电流在电极板内的传输距离，保证电极板下端缘伸入水中后依然能发挥电解水中物质的作用。同时通过绝缘螺栓141将阳极、阴极板同时固定于板体两侧壁上，能避免电流与水导通，影响供电。

使用时，将太阳能光伏板31设置于岸边，电连接各部件后，将固定框20固定设置于河道内，插入各电极板组件后开启向电极板供电，供电后电极板为铁板，铁板中的离子分解水中磷离子后，生产沉淀物，控制水流速度后，沉淀物自然沉降，从而有效降低经过处理后水中磷元素含量，可有效降低磷元素含量95％。

在一具体实施例中，阳极板14和阴极板平行于板体相对侧壁设置，二者的延伸端不会接触。具体可以通过在固定框20内底面上设置绝缘隔片，阳极14和阴极的延伸端抵接于绝缘隔片的侧壁上。从而防止两极板变型接触。

同时固定框20能避免水流过快对电解效果的影响，水流在固定框20 内插设的相邻电极组件之间能更容易形成涡流，所形成涡流在电极板表面流动时间延长，实现水流与电极板的接触时间延长，从而提高对水中所含磷元素的处理效率。

参见图2～3，优选的，供电固定板10包括：成对设置的把手12，把手12设置于板体顶面上，并相互对称设置。按此设置把手12，能便于更好电极板时，将电极板组件从固定框20内抽出进行电极板更换。

优选的，包括：卡接凹槽11，卡接凹槽11成对对称设置于板体的底面端缘上；卡接凹槽11卡接于固定框20的顶面上。在一具体实施例中，卡接凹槽11的第一侧壁垂直板体向下延伸，第二侧壁垂直第一侧壁向板体侧壁延伸形成一侧开口的凹槽。第二侧壁抵接于框体顶面的槽内，保持电极板位置。

优选的，固定框20包括：框体，框体的顶面上间隔设置多个卡接槽211；卡接槽211成对对称设置于框体顶面的两相对侧边上；板体底面的卡接凹槽11卡接设置于卡接槽211内。通过设置卡接槽211和板体，便于实现对电极的拔插安装，便于在现场进行操作，且无需将框体整体抬出河道，减轻工作量，提高电极更好效率。现有电极板的安装方式多为螺杆穿设于电极板顶角处，按此安装方式一方面拆卸困难，另一方面无法在水面以上设置有效的导电组件，螺杆的安装方式主要有利于提高电极板在液体中的面积，但并不适用于河道内户外环境下使用。

优选的，框体长边的相对侧壁上开设多个通槽21；通过设置通槽21 能便于水流经过通槽21流经框体内，并能实现对电极片板的全面接触和冲洗。

优选的，框体包括：加固块212，加固块212沿框体长边设置于框体侧壁的中部；通槽21成对对称设置于加固块212上方和下方。通过设置加固块212能提高框体对侧向水流的冲刷承受能力，提高框体的使用寿命并能对电极板提供有效保护。

优选的，包括：电源防雷器36，电源防雷器36与空气开关33电连接。通过设置电源防雷器36能有效避免户外雷电天气对转换器的损伤。

优选的，包括：防水机箱，防水机箱包括：箱体、箱门，箱门侧壁为敞口，敞口的周缘上设置密封圈；箱门开闭设置于箱体的敞口面上；箱体内壁周缘上设置多个走线槽，连接导线135容纳设置于走线槽内；恒流恒压转换器设置于箱体的上部区域内；

太阳能充电控制器32、空气开关33、电源防雷器36设置于箱体的下部。

通过在防水机箱内设置各主要通电器件，能减少户外环境中恶劣天气对箱体器件造成不良影响，实现户外长时间工作。同时在箱体内设置走线槽，便于整理各器件间连接导线135，提高安装可靠性。

优选的，包括：支架，支架设置于防水机箱顶面上；太阳能光伏板31 设置于支架上。

优选的，包括：蓄电池组35、防水电池箱，太阳能充电控制器32与蓄电池组35电连接；蓄电池组35容纳设置于防水电池箱内，能保护蓄电池，防止在恶劣天气下使用导致漏电。提高设备使用寿命和使用安全性。

参见图7，优选的，电连接块13包括：固定块131、夹紧座133、夹紧螺栓组132、多个弹性夹紧杆134，固定块131设置于板体顶面上；夹紧座133设置于固定块131顶面上；弹性夹紧杆134一端容纳设置于夹紧座133内，另一端伸出夹紧座133设置；夹紧座133与夹紧盖螺纹连接；夹紧螺栓组132成对对称设置于固定块131两侧壁的孔内；夹紧螺栓组132 的第一端插入固定块131内部，并抵接导线135的外壁上；导线135的一端夹设于各弹性夹紧杆134内并伸出夹紧座133设置。

通过盖上夹紧盖后，通过螺纹连接对夹紧座133进行挤压，进而压缩各弹性夹紧杆134，实现对导线135的全面包覆夹紧，夹紧螺栓组132设置于固定块131侧壁上能实现对较粗导线135的有效夹持，提高供电安全的同时，保证导线135的固定安全性，且采用该结构，便于对导线135进行拆卸。

在具体实施例中，固定块131、夹紧座133内均设置于板体顶面开孔对齐设置的孔，便于导线135伸出，导线135在板体内部空腔内直接与导电板电连接。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种处理受污染水体的电解除磷设备，其特征在于，包括：多个电极板组件、固定框(20)、太阳能光伏板(31)、太阳能充电控制器(32)、空气开关(33)、恒压恒流转换器(34)，多个电极板组件相互间隔插设于固定框(20)内；相邻电极板组件的间距为5～6cm；

阳极板(14)和阴极板的间距为1～2cm；

固定框(20)固定设置于水渠内；

所述太阳能光伏板(31)与太阳能充电控制器(32)电连接；太阳能充电控制器(32)与空气开关(33)电连接；空气开关(33)与恒压恒流转换器(34)电连接；恒压恒流转换器(34)与电极板组件电连接；

所述电极板组件包括：绝缘螺栓(141)、供电固定板(10)和阳极板(14)、阴极板，供电固定板(10)包括：板体和导电片(143)，导电片(143)成对对称设置于板体两侧壁的中心区域；板体内部中空容纳设置导电；板体顶面中心线处设置电连接块(13)，导线(135)的一端与导电片(143)电连接，另一端伸出电连接块(13)外；

所述板体的两相对侧边上开设第一组固定通孔(142)，阳极板(14)的上部成对对称开设第二组固定通孔(142)，阴极板上部成对对称开设第三组固定通孔(142)；

所述第一组固定通孔(142)与第二组固定通孔(142)、第三组固定通孔(142)对齐设置；

所述绝缘螺栓(141)贯通第一组固定通孔(142)与第二组固定通孔(142)、第三组固定通孔(142)，并将阳极板(14)、阴极板固定设置于供电固定板(10)两相对侧壁上；

所述阳极板(14)、阴极板分别贴设于导电片(143)上；

所述供电固定板(10)底面两端卡接于固定框(20)顶面内，供电固定板(10)的顶部伸出固定框(20)顶面设置；水渠内水位顶面与固定框(20)顶面平齐设置。

2.根据权利要求1所述的一种处理受污染水体的电解除磷设备，其特征在于，所述供电固定板(10)包括：成对设置的把手(12)，把手(12)设置于板体顶面上，并相互对称设置。

3.根据权利要求1所述的一种处理受污染水体的电解除磷设备，其特征在于，包括：卡接凹槽(11)，卡接凹槽(11)成对对称设置于板体的底面端缘上；所述卡接凹槽(11)卡接于固定框(20)的顶面上。

4.根据权利要求3所述的一种处理受污染水体的电解除磷设备，其特征在于，所述固定框(20)包括：框体，所述框体的顶面上间隔设置多个卡接槽(211)；卡接槽(211)成对对称设置于框体顶面的两相对侧边上；

所述板体底面的卡接凹槽(11)卡接设置于卡接槽(211)内。

5.根据权利要求4所述的一种处理受污染水体的电解除磷设备，其特征在于，所述框体长边的相对侧壁上开设多个通槽(21)。

6.根据权利要求5所述的一种处理受污染水体的电解除磷设备，其特征在于，所述框体包括：加固块(212)，加固块(212)沿框体长边设置于框体侧壁的中部；所述通槽(21)成对对称设置于加固块(212)上方和下方。

7.根据权利要求1所述的一种处理受污染水体的电解除磷设备，其特征在于，包括：电源防雷器(36)，所述电源防雷器(36)与空气开关(33)电连接。

8.根据权利要求1所述的一种处理受污染水体的电解除磷设备，其特征在于，包括：防水机箱，

所述防水机箱包括：箱体、箱门，箱门侧壁为敞口，敞口的周缘上设置密封圈；箱门开闭设置于箱体的敞口面上；箱体内壁周缘上设置多个走线槽，连接导线(135)容纳设置于走线槽内；恒流恒压转换器设置于箱体的上部区域内；

所述太阳能充电控制器(32)、空气开关(33)、电源防雷器(36)设置于箱体的下部。

9.根据权利要求1所述的一种处理受污染水体的电解除磷设备，其特征在于，包括：蓄电池组(35)、防水电池箱，所述太阳能充电控制器(32)与蓄电池组(35)电连接；

所述蓄电池组(35)容纳设置于防水电池箱内。

10.根据权利要求1所述的一种处理受污染水体的电解除磷设备，其特征在于，所述电连接块(13)包括：固定块(131)、夹紧座(133)、夹紧螺栓组(132)、夹紧盖、多个弹性夹紧杆(134)，

所述固定块(131)设置于板体顶面上；夹紧座(133)设置于固定块(131)顶面上；弹性夹紧杆(134)一端容纳设置于夹紧座(133)内，另一端伸出夹紧座(133)设置；夹紧座(133)与夹紧盖螺纹连接；夹紧螺栓组(132)成对对称设置于固定块(131)两侧壁的孔内；

所述夹紧螺栓组(132)的第一端插入固定块(131)内部，并抵接导线(135)的外壁上；导线(135)的一端夹设于各弹性夹紧杆(134)内并伸出夹紧座(133)设置。

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