專利名稱：污水處理的催化電解裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型與用于エ業(yè)污水處理的電解裝置有夫。
技術背景已有的污水電解裝置，包括若干重疊連接的由陰極和陽極構(gòu)成的電解單元。已有電解裝置存在的問題如下電解處理污水過程中，時時刻刻都會有污渣、污垢附著在極板表面。其中被處理污水中的鈣、鎂離子生成的不容鹽類在極板表面的附著影響最大。夾帶著其它污物在極板上的附著物是極板失去活性的最重要原因。 板板失去活性將使能耗上升，污水處理效果差。正常情況下，電解處理污水時極板析出的H2和O2的微氣泡附在在極板表面后并合長大，形成氣簾。形成的氣簾令電阻上升，附在陽極表面的O2和極板金屬元素生成金屬氧化物，這是正常狀況下令極板表面鈍化、失去活性的主要原因。正常電解時，極板表面生成的活性物不能及時擴散到水體中，而這些活性生成物又恰是去除高毒污染的強氧化劑，如不能及時利用，它會迅速消失，例如產(chǎn)生的濕性臭氧、羥基自由基0H，以及過氧化氫H2O2等。由上述分析可知，這些問題不解決，電解污水處理的持續(xù)高效、低能耗就難以實現(xiàn)。催化電解裝置也同樣面臨這些問題而失去催化極板的催化活性。已有的電解裝置在電解單元的陰、陽極板之間轉(zhuǎn)軸上安裝旋轉(zhuǎn)臂，旋轉(zhuǎn)臂上有嵌縫，嵌縫中裝有弾性金屬片除去極板上的結(jié)垢，或者在旋轉(zhuǎn)臂上安裝含有上、下刃面的刮刀除去極板上的結(jié)垢。這種刮垢裝置有如下不足之處結(jié)構(gòu)復雜，安裝不方便，制造成本高，使用壽命短，維護成本高。除垢功能連續(xù)性差，效果差。對極板的使用壽命有影響。不能持續(xù)消除極板上形成的氣簾
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，安裝方便，不需經(jīng)常維護，使用方便，極板除垢除氣簾效果好，極板活性高，持續(xù)處理污水效果好，耗能少，使用壽命長的污水處理的催化電解裝置。本實用新型是這樣實現(xiàn)的本實用新型污水處理的催化電解裝置，上蓋I與下蓋13之間有上、下疊合排列的多個陰極板座3和陽極板座2，陰極板座3上有陰極板9，陽極板座2上有陽極板11，上、下蓋，陰極板座和陽極板座通過連接鎖件5連為柱體，柱體的軸心有驅(qū)動軸6穿過陰、陽極板與驅(qū)動裝置18連接，相鄰陰、陽極板之間的電解単元內(nèi)的驅(qū)動軸上固連有至少一片葉片10，葉片的上、下表面與驅(qū)動軸6的一個夾角a :0° < a <90°，葉片上、下邊與極板有間隙，陰、陽極板上分別有ー個不同軸的通孔30，上蓋I有出水管8，下蓋13上有進水管14，極板座與極板、上蓋、下蓋連接處有密封裝置4。每個電解單元內(nèi)的葉片10為兩片，分別位于驅(qū)動軸的相對兩側(cè)，兩葉片10與驅(qū)動軸的夾角大小相等，方向相反。驅(qū)動軸6為橫斷面為矩形的方軸，方軸與陰、陽極板的中心孔壁有間隙，葉片10與葉片軸15連接，極板與葉片軸上、下表面連接。陰極板座和陽極板座為矩形框，極板為矩形板，矩形板上有凸塊27通過極板座矩形框的凸緣的缺口分別與陰極銅排17和陽極銅排16連接。陰極板或/和陽極板的基體表面涂覆有具有催化作用的金屬氧化物。本實用新型有如下優(yōu)點本實用新型立式外形，全封閉結(jié)構(gòu)便于極板生成的活性物質(zhì)處理污水。被處理污水在裝置內(nèi)連續(xù)進、出，不間斷流動，不允許在裝置內(nèi)存在任何容氣空間。亦即電解污水中產(chǎn)的H2,02甚至是Cl2都必須讓其釋入被處理水體，讓其為去除污染物服務，直至被處理污水排出裝置，這些氣體仍然要為分離污渣做出貢獻。催化電解單元構(gòu)造簡單，便于安裝，不需經(jīng)常維護。催化電解單元陽極是催化陽極板，陰極可以是催化陰極板，也可以是非催化陰極板。電解單元的陰、陽極極都是單極性的，即是一塊極板的兩表面都是同一極性。這就意味著各電解單兀是以并聯(lián)電路聯(lián)在一起的。每個催化電解單元內(nèi)都設置葉片構(gòu)成的三維擾動裝置。電解單元內(nèi)的被處理污水在電解單元內(nèi)作三維流動。即污水在葉片的擾動作用下，在電解單元內(nèi)作水平方向流動和上、下方向流動。三維擾動裝置以不銹鋼驅(qū)動軸穿過每個電解單元，在每個電解單元的腔體內(nèi)驅(qū)動軸上套裝葉片。當三維流動裝置運轉(zhuǎn)時，電解單元內(nèi)的被處理污水作圓周運動的同時，由于葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的垂直方向分力，被處理污水在電解單元內(nèi)還有向上/向下的運動，從而為電解單元提供了有別于已有電解裝置所沒有的優(yōu)點①極板的活性持久性顯著提高；②極板表面持久清潔，處理污水的能耗長期穩(wěn)定在較低水平；③電化學/催化電化學產(chǎn)生的強烈去污活性物源源不斷產(chǎn)生，又源源不斷被地釋放于被處理污水，完成污物的快速去除；④產(chǎn)生的H2和O2微氣泡不再長時間附著在極板表面，而是被被三維擾動裝置驅(qū)入被處理水體去完成對污染物的氧化并起到氣浮分離污染物絮體的作用，并且氣簾電阻隨之消失。極板表面不會生成金屬氧化物而鈍化。綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低廉，安裝方便，不需經(jīng)常維護，使用方便，極板活性高，耗能少，污水處理效果好，使用壽命長。

圖I為本實用新型的剖視結(jié)構(gòu)圖。圖2為本實用新型的外觀結(jié)構(gòu)圖。圖3為陰極板座結(jié)構(gòu)圖。圖4為圖3的A-A剖視圖。[0036]圖5為圖3的B-B剖視圖局部。圖6為圖3的C-C剖視圖。圖7為陽極板結(jié)構(gòu)圖。圖8為陰極板結(jié)構(gòu)圖。圖9為葉片與驅(qū)動軸連接結(jié)構(gòu)圖。圖10為本實用新型的系統(tǒng)圖。
具體實施方式
本實用新型由如下零部件構(gòu)成直立式裝置電機減速機支架以螺接固定在上蓋I上，供安裝電機減速機18。上蓋工程塑料件，上設出水孔，安裝出水管8 (標準件)。上蓋中心有圓孔，供驅(qū)動軸6通過。驅(qū)動軸在上蓋中心孔處有軸承28支持。電解單元是裝置的主體，催化電解單元是由極板座和相鄰陰、陽極板組成的污水處理空間。極板座是塑料機架件。整機包含數(shù)十個極板座。極板陽極板和陰極板均為矩形板。極板和極板座間有密封膠條4。下蓋I、下蓋13上開有進出水孔，供安裝進出水管。下蓋為工程塑料件。底座矩形環(huán)形鋼制件。下方焊有支承腿。驅(qū)動軸6 :不銹鋼機架件。驅(qū)動軸由上蓋中心孔插入，向下通過每個電解單元直至下蓋之上由下蓋中心處平面軸承29支持。葉片10:工程塑料件。數(shù)量等同于電解単元數(shù)。套裝在驅(qū)動軸上。長螺桿5，鋼制件或不銹鋼制件。數(shù)量按裝置中極板座周長情況而定。長螺桿從電機減速機支架螺孔開始穿入，經(jīng)每個極板座螺孔、下蓋螺孔和底座螺孔伸出裝置。螺母鎖緊螺桿5并壓緊各層密封膠條4，完成裝置裝配。極板陰陽極都是催化極板，或者陽極是催化極板，陰極為非催化極板。極板開有中心孔，供驅(qū)動軸穿過，極板開有過水孔，供被處理污水從ー個電解單元流入另ー個電解單元，極板設置了凸塊27，供接取直流電。其中通孔30，接電處的位置，對于陰、陽極板來說是關于縱軸為對稱的。擾動裝置由驅(qū)動軸6套裝在其上的葉片10組成。葉片表面與驅(qū)動軸6的夾角為45。。催化極板的選擇。催化極板的確選擇僅針對催化陽極而言。這是催化電解裝置的最?？紤]的問題。催化陽極的選擇原則和催化材料范圍催化特性和經(jīng)濟性相結(jié)合催化性好而穩(wěn)定、價格低、エ藝制造簡單是第一原則。一般不去選取鉬系貴金屬。而是選取以某些常用金屬作催化陽極板的基體，基體表面經(jīng)適當エ藝處理后涂覆合適的具有催化作用的金屬氧化物。例如氧化鉛、氧化錫等。具體采用何種涂層要視被處理污水中，那些須消除的高污染物的需要而定，一般都會作針對性選擇涂層或鍍層，以求經(jīng)濟合理。[0062]非金屬材料中的石墨及其纖維、金剛石等都可作催化陽極的基體。由催化裝置的傾向性用途確定催化陽極材料。例如催化裝置用作電絮凝、電氣浮等傾向性用途，對催化陽極要求就不會苛刻，而且可向被處理污水中投加特定的且是低價格的支持電解質(zhì)以阻電化學中氧化還原反應和共凝聚反應高效進行，實現(xiàn)大幅度地快速去除污水中的C0D，B0D和SS，并有優(yōu)異的脫色、除臭和消毒作用。當被處理的污水水質(zhì)明確后，裝置上的催化極板便可選定。通常電化學反應目的下，例如針對常見污染物COD (化學需氧量)、BOD (生化需氧墨)、SS(懸浮物)等，可采用非金屬類催化極板，并在污水中投加適當?shù)闹С蛛娊赓|(zhì)，以助水處理過程高效、低能耗完成電化學中的氧化還原反應、凝聚反應和電氣 浮去污，實現(xiàn)污染物的快速高去除率。這是催化電化學最突出之處。對高濃度油污(浮油、乳水油和溶解油)的快速高效處理時，催化極板選擇同上。重金屬(多種)含有氰電鍍污水，也可照此選定催化極板，多種重金屬的去除可達99%或更聞。當催化電解污水處理僅針對高度濃度污水提升可生化性指標(B0D/C0D比值)時，例如垃圾滲濾液生化處理的預處理時，選擇上述催化極板會有理想效果。對高毒性的污水，生化處理難以達到目的但必須以生化處理手段完成處理的污水，這時對催化極板應選擇必須是覆蓋以催化鍍/涂層的催化極板，以有效破壞高毒污染分子結(jié)構(gòu)，為生化處理創(chuàng)造微生物存活代謝環(huán)境，而非以一般污染物的去除率作衡量。電解裝置的出水管8接固液分離槽31的固液分離室32的下部，水通過隔板35下的濾水孔36進入排放水池33。排放水池33與污渣池34之間有隔板37。污渣池排出的污渣經(jīng)脫水干化后回收利用，排放水池33的排放水可直接回收利用。
權利要求1.污水處理的催化電解裝置，上蓋(I)與下蓋(13)之間有上、下疊合排列的多個陰極板座(3)和陽極板座(2)，陰極板座(3)上有陰極板(9)，陽極板座(2)上有陽極板(11)，上、下蓋，陰極板座和陽極板座通過連接鎖件(5)連為柱體，柱體的軸心有驅(qū)動軸￠)穿過陰、陽極板與驅(qū)動裝置(18)連接，相鄰陰、陽極板之間的電解單元內(nèi)的驅(qū)動軸上固連有至少一片葉片(10)，葉片的上、下表面與驅(qū)動軸(6)的一個夾角α :0° < α <90°，葉片上、下邊與極板有間隙，陰、陽極板上分別有一個不同軸的通孔(30)，上蓋(I)有出水管(8)，下蓋(13)上有進水管(14),極板座與極板,極板座與上蓋、下蓋連接處有密封裝置(4)。
2.根據(jù)權利要求I所述的裝置，其特征在于每個電解單元內(nèi)的葉片(10)為兩片，分別位于驅(qū)動軸的相對兩側(cè)，兩葉片(10)與驅(qū)動軸的夾角大小相等，方向相反。
3.根據(jù)權利要求I所述的裝置，其特征在于驅(qū)動軸(6)為橫斷面為矩形的方軸，方軸與陰、陽極板的中心孔壁有間隙，葉片(10)與葉片軸(15)連接，極板與葉片軸上、下表面連接。
4.根據(jù)權利要求I所述的裝置，其特征在于陰極板座和陽極板座為矩形框，極板為矩形板，矩形板上有凸塊(27)通過極板座矩形框的凸緣的缺口分別與陰極銅排(17)和陽極銅排(16)連接。
5.根據(jù)權利要求I所述的裝置，其特征在于陰極板或/和陽極板的基體表面涂覆有具有催化作用的金屬氧化物。
專利摘要本實用新型為污水處理的催化電解裝置，解決已有裝置結(jié)構(gòu)復雜，安裝和維護不便，成本高，耗能高，使用壽命短的問題。上蓋(1)與下蓋(13)之間有上、下疊合排列的多個陰極板座(3)和陽極板座(2)，陰極板座(3)上有陰極板(9)，陽極板座(2)上有陽極板(11)，上、下蓋，陰極板座和陽極板座通過連接鎖件(5)連為柱體，柱體的軸心有驅(qū)動軸(6)穿過陰、陽極板與驅(qū)動裝置(18)連接，相鄰陰、陽極板之間的電解單元內(nèi)的驅(qū)動軸上固連有至少一片葉片(10)，葉片的上、下表面與驅(qū)動軸(6)的一個夾角α0°＜α＜90°，葉片上、下邊與極板有間隙，陰、陽極板上分別有一個不同軸的通孔(30)，上蓋(1)有出水管(8)，下蓋(13)上有進水管(14)，極板座與極板，上蓋、下蓋連接處有密封裝置(4)。
文檔編號C02F1/461GK202657988SQ201220169380
公開日2013年1月9日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權日2012年4月20日
發(fā)明者黃援中 申請人:黃援中