CN218579721U

CN218579721U - 一种电化学软化水装置

Info

Publication number: CN218579721U
Application number: CN202222481024.6U
Authority: CN
Inventors: 刘晓鹏; 黄梦可; 陶芝勇; 王昆; 王林; 陈云
Original assignee: Jiangsu Wantusiri Environmental Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Wantusiri Environmental Technology Co ltd
Priority date: 2022-09-20
Filing date: 2022-09-20
Publication date: 2023-03-07
Anticipated expiration: 2032-09-20

Abstract

本实用新型公开了一种电化学软化水装置，涉及电化学水处理技术领域，包括圆柱型阴极桶、放置在圆柱型阴极桶内并紧贴圆柱型阴极桶内壁的振动阴极片、与圆柱型阴极桶的上法兰相连接的上连接器、上盖和与圆柱型阴极桶的下法兰相连接的下连接器，上法兰和下法兰中间设置压缩空气入口，上连接器上设置有溶液出口，下连接器上设置有溶液入口，带有贵金属陶瓷涂层的圆柱型阳极穿过下连接器和圆柱型阴极桶并从下连接器中突出，上盖上设有测试电极。本实用新型可以高效的去除水中的硬度、软化水质、自动杀菌、灭藻、分解有机物等多种用途，同时兼顾结构紧凑、稳固耐用、低成本的全密封式电解装置。

Description

一种电化学软化水装置

技术领域

本实用新型属于电化学水处理技术领域，涉及一种电化学软化水装置，具体为一种全密封式多用途电化学软化水电解装置。

背景技术

硬度高的水，简称硬水，一般是以水里面镁离子、钙离子等物质的总浓度过高。行业内一般把水的硬度分为7个级别，《健康的水》作者马丁福克斯给的理想硬度是170mg/L，高硬度水定义为 300-1000mg/L。由艾瑞咨询发布的《中国社区水质报告》显示：全国九成的城市水资源均遭受不同程度的污染，尤其工业省份水质硬度偏高。特别是以工业循环冷却水为代表，需要用到大量的循环冷却水，若水体中硬度或碱度较高，在使用过程中会产生一系列的变化，如：水垢、锈垢和菌澡形成的泥垢，影响设备换热效率或堵塞管道。现有技术，通常可以采用离子交换软化水或投加阻垢剂的方式以控制钙、镁硬度离子的结垢倾向。但是，使用离子交换软化水的成本较高，工业上很少采用，而投加阻垢剂则容易带来二次污染。

因此，为了解决上述问题，现提出一种基于电化学原理的全密封式多用途电化学软化水电解装置。采用电化学软化水电解方法能够通过阴极的原位反应产生强碱性环境，实现硬水中钙、镁等硬度离子的沉淀，是一种很有潜力的去除水中的硬度，软化水质，同时起到自动杀菌、灭藻、分解有机物的技术，高效用于高硬度-低浊水的软化处理。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在离子交换软化水的成本较高，而投加阻垢剂则容易带来二次污染的缺点，而提出的一种电化学软化水装置。该装置可以高效的去除水中的硬度，软化水质，同时起到自动杀菌、灭藻、分解有机物的作用。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

设计一种电化学软化水装置，包括圆柱型阴极桶、放置在圆柱型阴极桶内并紧贴圆柱型阴极桶内壁的振动阴极片、与圆柱型阴极桶的上法兰相连接的上连接器、上盖和与圆柱型阴极桶的下法兰相连接的下连接器，上法兰和下法兰中间设置压缩空气入口，所述压缩空气入口与振动阴极片端部对应设置，上连接器上设置有溶液出口，下连接器上设置有溶液入口，带有贵金属陶瓷涂层的圆柱型阳极穿过圆柱型阴极桶，并从下连接器中突出。上盖上设有测试电极，测试电极深入圆柱型阴极桶内。

进一步的，上、下连接器与圆柱型阴极桶的上、下法兰之间设置有法兰面密封，所述法兰面密封采用平面密封、O型密封或X型密封。

进一步的，所述圆柱型阴极桶采用不锈钢制作而成，达到防腐、稳固耐用的效果。

进一步的，振动阴极片采用钛片、钛合金片或不锈钢片制作而成，达到防腐、稳固耐用的效果，其中，采用钛板、钛合金板，寿命更长，更易于振动阴极片与钙、镁沉淀物的剥离脱落。

进一步的，上连接器、上盖和下连接器，采用工程塑料制作而成，工程塑料可以是ABS、UPVC、PE、PP等价格低廉又满足用水要求的一种或几种工程塑料制作而成。

进一步的，所述压缩空气入口通过定期通过压缩空气上下快速振打振动阴极片，使振动阴极片上附着钙、镁沉淀物和其它污泥快速脱落。

进一步的，所述圆柱型阳极的表面涂有贵金属陶瓷阳极涂层。

进一步的，所述测试电极的测试端靠近圆柱型阴极桶的内壁。

本实用新型提出的一种电化学软化水装置，能够达到如下的有益效果：

(1)、本实用新型适用范围广，抗冲击能力强，高负荷，大流量，占地小。

可广泛应用于多种条件下的给水和废水处理工程，且电化学软化过程完全在电解装置中完成，电解装置采用立式结构，硬水从装置下部进入电解装置，由上部流出电解装置，硬水会全程通过阴阳极之间的全部腔体，根据水中硬度的含量，调节外部电源的功率，可以对应各种硬度的水质，与常规软化处理设备相比，出力明显更大，能够有效节省占地，适用范围广，抗冲击能力强，高负荷，大流量，占地小。

(2)、本实用新型硬度去除率高，出水水质稳定。

经实验室实验、现场中试实验和现场应用，通过该装置，最高能够将水中90％～95％的硬度去除，且不会造成出水浊度升高。

(3)、本实用新型采用全密封结构，无废气排放，现场操作环境好，安全、环保，劳动强度低。

(4)、本实用新型采用便携式、模块化组件，可串联和并联运行，效率高、操作简单、连续运行。

(5)、本实用新型SS/浊度去除效果好，污泥含水率低，易处理。

电化学软化水电解装置对水中难溶物有很高的去除效率，对部分溶解态污染物也可有效去除，出水浊度可达到5NTU以下，且出水效果稳定，非常便于后续的污泥脱水处理。

(6)、本实用新型可实现自动化运行，无人值守。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图中标记为：1、上盖；2、上连接器；3、圆柱型阴极桶；4、振动阴极片；5、压缩空气入口；6、下连接器；7、法兰面密封；8、圆柱型阳极；9、测试电极；10、溶液入口；11、溶液出口。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。

现结合说明书附图，详细说明本实用新型的结构特点。

参见图1，一种电化学软化水装置，包括圆柱型阴极桶3、放置在圆柱型阴极桶3内并紧贴圆柱型阴极桶3内壁的振动阴极片4，其中，圆柱型阴极桶3采用301、304、316等不锈钢制作而成，达到防腐、稳固耐用的效果，振动阴极片4采用钛片、钛合金片或301、 304、316等不锈钢片制作而成，达到防腐、稳固耐用的效果，优选采用钛板、钛合金板，寿命更长，更易于振动阴极片4与钙、镁沉淀物的剥离脱落。圆柱型阴极桶3的上法兰和下法兰的中间位置设置有压缩空气入口5，压缩空气入口5与振动阴极片4端部对应设置，压缩空气入口5通过压缩空气使振动阴极片4发生振动，定期通过压缩空气上下快速振打振动阴极片4，使振动阴极片上附着钙、镁沉淀物和其它污泥快速脱落。

圆柱型阴极桶3的上法兰连接有上连接器2，上连接器2的顶部连接有上盖1，圆柱型阴极桶3的下法兰连接有下连接器6，上盖1、上连接器2和下连接器6，采用常用工程塑料制作而成，工程塑料可以是ABS、UPVC、PE、PP等价格低廉又满足用水要求的一种或几种工程塑料制作而成。上盖1、上连接器2、圆柱型阴极桶3和下连接器6 采用便携式、模块化组件，可串联和并联运行，效率高、操作简单、连续运行。

上连接器2上设置有溶液出口11，下连接器6上设置有溶液入口10高硬度水由溶液入口10进入，由溶液出口11排出。圆柱型阴极桶3的轴线上设置圆柱型阳极8，圆柱型阳极8穿过下连接器6延伸至下连接器6的外部；圆柱型阳极8为表面涂有析氧涂层、析氯涂层或二氧化铅等阳极涂层的导电钛棒、钛铝复合棒、不锈钢棒等。圆柱型阳极8使用防腐金属材料，可防止极端情况下不同水质的腐蚀，圆柱型阳极8内部为优选采用铝等高效导电材料，可以实现大电流的导通，即可以满足电解用阳极的析氯、析氧使用环境，又可以实现高效率、低成本电化学溶解的要求。

圆柱型阳极8和圆柱型阴极桶阴极3为了用于整体的配套安装和密封，在上、下连接器2、6与圆柱型阴极桶3的上、下法兰之间设置有法兰面密封7进行密封，法兰面密封7采用平面密封、O型密封或X型密封。其中，圆柱型阳极8和圆柱型阴极桶阴极3为圆柱或圆筒状结构，具体尺寸可以根据圆柱型阳极8和圆柱型阴极桶阴极3的结构而定，根据装置的尺寸设计直径不同、高度不同的阳极和阴极尺寸，直径Φ20至Φ150mm或其中任意两值之间的范围，比如Φ30mm、Φ 40mm、Φ50mm、Φ60mm、Φ70mm、Φ80mm、Φ90mm、Φ100mm、Φ 110mm、Φ120mm、Φ130mm、Φ140mm、Φ150mm、Φ300mm或其中任意两值之间的范围，高度自300到2000mm，比如：300mm、500 mm、600mm、700mm、800mm、1000mm、1200mm、1500mm、1800mm、2000mm或其中任意两值之间的范围。

上盖1上设有测试电极9，测试电极9深入圆柱型阴极桶3内，测试电极9的测试端靠近圆柱型阴极桶3的内壁，当满足检测条件时，执行振打和反清洗程序。

本实用新型的电化学软化水装置，可以高效的去除水中的硬度，软化水质，同时起到自动杀菌、灭藻、分解有机物的作用，一方面适用范围广，抗冲击能力强，高负荷，大流量，占地小，另一方面，在使用过程中，硬度去除率高，出水水质稳定，采用全密封结构，无废气排放，现场操作环境好，安全、环保，劳动强度低，同时，SS/浊度去除效果好，污泥含水率低，易处理，可实现自动化运行，无人值守。

具体地，使用时，测试电极9深入圆柱型阴极桶3内部的电解反应室内，电解软化过程中高硬度水中的钙、镁离子基于电化过程，形成不溶于水的钙、镁沉淀物，达到软化水质的目的，振动阴极片4上钙、镁沉淀物定期通过压缩空气振打脱落后，定期反冲洗出电解装置，实现全自动操作。针对水中硬度和污染物的多少，电解装置可实行串联或并联运行，满足不同的水质和处理需求。同时，本装置还有自动杀菌、灭藻、分解有机物的作用。因此，本全密封式多用途电化学软化水电解装置是一种可以同时具备，可以高效的去除水中的硬度、软化水质、自动杀菌、灭藻、分解有机物等多种用途，同时兼顾结构紧凑、稳固耐用、低成本的全密封式电解装置。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，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

1.一种电化学软化水装置，包括圆柱型阴极桶(3)，其特征在于，所述圆柱型阴极桶(3)内并紧贴内壁设有振动阴极片(4)；

所述圆柱型阴极桶(3)的上法兰和下法兰的中间位置设置有压缩空气入口(5)，所述压缩空气入口(5)与振动阴极片(4)端部对应设置；

所述圆柱型阴极桶(3)的上法兰连接有上连接器(2)，所述上连接器(2)的顶部连接有上盖(1)；

所述圆柱型阴极桶(3)的下法兰连接有下连接器(6)；

所述上连接器(2)上设置有溶液出口(11)；

所述下连接器(6)上设置有溶液入口(10)；

所述圆柱型阴极桶(3)的轴线上设置有圆柱型阳极(8)，所述圆柱型阳极(8)穿过下连接器(6)延伸至下连接器(6)的外部；

上盖(1)上设有测试电极(9)，测试电极(9)深入圆柱型阴极桶(3)内。

2.根据权利要求1所述的一种电化学软化水装置，其特征在于，所述上、下连接器(2、6)与圆柱型阴极桶(3)的上、下法兰之间设置有法兰面密封(7)，所述法兰面密封(7)采用平面密封、O型密封或X型密封。

3.根据权利要求1所述的一种电化学软化水装置，其特征在于，所述压缩空气入口(5)通过压缩空气上下快速振打振动阴极片(4)，使振动阴极片(4)发生振动。

4.根据权利要求1所述的一种电化学软化水装置，其特征在于，所述圆柱型阳极(8)的表面涂有贵金属陶瓷阳极涂层。

5.根据权利要求1所述的一种电化学软化水装置，其特征在于，所述测试电极(9)的测试端靠近圆柱型阴极桶(3)的内壁。