矩形多腔式除鹽制備鹽酸電化學(xué)水處理設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電化學(xué)工業(yè)循環(huán)冷卻水處理、污水處理領(lǐng)域，具體為一種矩形多腔式除鹽制備鹽酸電化學(xué)水處理設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前用于工業(yè)循環(huán)冷卻水處理、濃鹽水、污水處理的電化學(xué)方法一般是通過(guò)陰陽(yáng)兩電極對(duì)工業(yè)循環(huán)冷卻水、污水進(jìn)行電解處理，在外加電流作用下:方法1、犧牲陽(yáng)極法:如電解法使陽(yáng)極(陽(yáng)極采用Fe、Al)在電解時(shí)產(chǎn)生大量的陽(yáng)離子(如Fe離子、Al離子等)，與氫氧根離子結(jié)合生成的Fe (OH) 2具有絮凝、吸附和沉淀的作用，能夠?qū)Ρ惶幚硭械谋姸嚯s物進(jìn)行絮凝、吸附、沉淀去除。方法2、電化學(xué)陰極保護(hù)法:陽(yáng)極采用貴金屬涂層，阻止陽(yáng)極犧牲，通過(guò)電解產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，使被處理的水中需要去除的物質(zhì)在專用陰極吸附、結(jié)垢析出(比如碳酸鹽、重金屬)，通過(guò)刮垢使其從陰極脫落，再通過(guò)反沖洗方法把需要去除的物質(zhì)排出運(yùn)行系統(tǒng)。
[0003]目前常用的電化學(xué)法去除含重金屬水中的重金屬離子的處理設(shè)備和去除水中結(jié)垢物質(zhì)的水處理設(shè)備，由于電極與被處理水接觸面積較小，而且由于單純依靠電極對(duì)有害物質(zhì)進(jìn)行處理，水中的有毒有害物質(zhì)去除效果不明顯，不能達(dá)到回收、回用或者排放的標(biāo)準(zhǔn)，因此需要一種去除能力強(qiáng)的水處理設(shè)備。陰極在水處理過(guò)程中會(huì)吸附大量的重金屬及其它物質(zhì)，處理結(jié)束后需要清理，目前多采用人工刮掉，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此需要一種能夠快速清理陰極所吸附雜質(zhì)的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決目前電化學(xué)水處理過(guò)程中結(jié)垢物質(zhì)和有毒有害物質(zhì)處理效果不夠明顯、濃鹽水處理后不能回收利用以及陰極上的被吸附物質(zhì)清理較為困難的技術(shù)問(wèn)題，提供一種矩形多腔式除鹽制備鹽酸電化學(xué)水處理設(shè)備。
[0005]本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種矩形多腔式除鹽制備鹽酸電化學(xué)水處理設(shè)備，包括呈長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)且上端口設(shè)有上頂蓋的缸體；缸體側(cè)壁的下部開(kāi)有進(jìn)水口 ；缸體側(cè)壁上部開(kāi)有出水口，缸體的底部通過(guò)閥門連接有排水口 ；缸體內(nèi)部一對(duì)平行的側(cè)壁上分別連接有豎直設(shè)置且與這一對(duì)側(cè)壁垂直的多個(gè)規(guī)格相同的陰極板，兩個(gè)側(cè)壁上的陰極板一一對(duì)應(yīng)且相互之間有間隔；位于同一側(cè)壁上相鄰的陰極板之間形成一端開(kāi)口的矩形腔室；與不設(shè)陰極板的缸體側(cè)壁最靠近的陰極板與該缸體側(cè)壁之間也形成一端開(kāi)口的矩形腔室；兩個(gè)側(cè)壁上的矩形腔室一一對(duì)應(yīng)；所述上頂蓋的上表面固定有多個(gè)與矩形腔室一一對(duì)應(yīng)的陽(yáng)極座，上頂蓋的下表面豎直固定有多個(gè)與陽(yáng)極座相連接的陽(yáng)極，所述陽(yáng)極均由上而下伸入一一對(duì)應(yīng)的矩形腔室中；缸體內(nèi)的每個(gè)矩形腔室內(nèi)均豎直設(shè)有一個(gè)套設(shè)在陽(yáng)極外側(cè)的空心離子膜；所述上頂蓋上開(kāi)有排氣收集口。
[0006]待處理水由缸體下部的進(jìn)水口進(jìn)入缸體內(nèi)部，并逐漸充滿缸體，缸體內(nèi)的每個(gè)矩形腔室中均設(shè)有一個(gè)陽(yáng)極，將陽(yáng)極座連接電源正極，缸體的外殼連接電源負(fù)極，缸體的外殼與陰極板相連接，相當(dāng)于每個(gè)陽(yáng)極均配有三個(gè)陰極板，這樣陰陽(yáng)極通過(guò)電流的作用，開(kāi)始對(duì)被處理水中的結(jié)垢物質(zhì)、重金屬離子、氯離子進(jìn)行電化學(xué)電解、吸附處理。結(jié)垢物質(zhì)和重金屬離子被吸附在陰極上，形成結(jié)垢物質(zhì)和重金屬物質(zhì)在陰極析出，氯離子在陽(yáng)極以氯氣的形式析出。陰極板設(shè)有多個(gè)，形成多個(gè)矩形腔室作為反應(yīng)腔，被處理水在每個(gè)反應(yīng)腔室內(nèi)部反應(yīng)，增加了被處理水與陰極的接觸時(shí)間，相當(dāng)于對(duì)水流產(chǎn)生了一定的阻擋，進(jìn)入矩形腔室的水與陰極板作用時(shí)間延長(zhǎng)，擴(kuò)大了陰極板與被處理水的接觸面積，極大的增強(qiáng)了處理、吸附的功能，除污效果更好。所述兩個(gè)側(cè)壁上的陰極板一一對(duì)應(yīng)且相互之間有間隔，以及兩個(gè)側(cè)壁上的矩形腔室一一對(duì)應(yīng)，是指位于兩個(gè)側(cè)壁上的陰極板數(shù)量相同，位置都一一對(duì)齊組成一對(duì)，形成的矩形腔室也一一對(duì)齊組成一對(duì)；吸附結(jié)束后，陰極板表面的結(jié)垢物質(zhì)和重金屬物質(zhì)以及碳酸鹽可通過(guò)刀片刮落，結(jié)垢物質(zhì)和重金屬物質(zhì)以及碳酸鹽向下落至缸體底部，并反沖洗經(jīng)底部的排水口排出。被處理的水經(jīng)過(guò)出水口排出循環(huán)利用。陰極板相互之間不接觸，也就是缸體的中心部位留有較大的腔室，這樣需要處理的水能夠充滿整個(gè)缸體。
[0007]空心離子膜的作用:1、在電化學(xué)設(shè)備內(nèi)部陰極周圍形成陽(yáng)離子富集，陽(yáng)極周圍形成陰離子富集。2、形成并且增強(qiáng)陰極周圍形成強(qiáng)堿環(huán)境、陽(yáng)極周圍形成強(qiáng)酸環(huán)境，去除陽(yáng)離子、陰離子效果明顯提高。電化學(xué)設(shè)備內(nèi)處于離子狀態(tài)的鈉離子、鈣離子、鎂離子等可以通過(guò)離子膜滲透到陰極板，在陰極板析出，達(dá)到更徹底的去除陽(yáng)離子的目的?？梢愿鶕?jù)被處理水質(zhì)或者處理目的的要求選擇離子膜的種類比如陽(yáng)離子膜、陰離子膜、陰陽(yáng)離子復(fù)合膜；1、陽(yáng)離子交換膜(簡(jiǎn)稱陽(yáng)膜)膜體中含有酸性活性基團(tuán)，它能選擇性透過(guò)陽(yáng)離子而不讓陰離子透過(guò)。2、陰離子交換膜(簡(jiǎn)稱陰膜)，膜體中含有堿性活性基團(tuán)，它能選擇性透過(guò)陰離子而不讓陽(yáng)離子透過(guò)。3、特種膜，它包括由陽(yáng)、陰離子活性基團(tuán)在一張膜內(nèi)均勻分布的兩性離子交換膜，帶正電荷的膜與帶負(fù)電荷的膜兩張貼在一起的復(fù)合離子交換膜(亦稱雙極性膜))電化學(xué)設(shè)備內(nèi)的氯離子則通過(guò)離子膜到達(dá)陽(yáng)極，通過(guò)電化學(xué)作用使氯離子形成氯氣，在設(shè)備上端的排氣收集口排出，排氣收集口通過(guò)軟管連接盛有蒸餾水的容器，排出的氯氣溶于水即是鹽酸，實(shí)現(xiàn)了廢水、廢氣的再利用。
[0008]進(jìn)一步的，還包括陰極除污裝置；所述陰極除污裝置包括水平設(shè)置在缸體內(nèi)的外部輪廓呈長(zhǎng)方形的刮刀板以及設(shè)在上頂蓋上方的動(dòng)力系統(tǒng)；所述動(dòng)力系統(tǒng)包括做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置；所述刮刀板上開(kāi)有多個(gè)平行排列的矩形開(kāi)口 ；每個(gè)矩形開(kāi)口均與缸體內(nèi)一對(duì)相互對(duì)應(yīng)的矩形腔室相配合；相鄰的矩形開(kāi)口之間的刮刀板板體上開(kāi)有一對(duì)刮刀口，所述一對(duì)刮刀口分別與相鄰兩個(gè)矩形開(kāi)口所對(duì)應(yīng)的兩對(duì)矩形腔室之間的一對(duì)陰極板相對(duì)應(yīng)，刮刀口兩側(cè)相鄰的矩形開(kāi)口的側(cè)邊均開(kāi)有與對(duì)應(yīng)陰極板相配的刀刃，刮刀口內(nèi)側(cè)邊也開(kāi)有刀刃；相鄰矩形開(kāi)口均通過(guò)中部相連接，連接位置與位于兩個(gè)側(cè)壁上且一一對(duì)應(yīng)的陰極板之間的間隔相對(duì)應(yīng)；刮刀板周圈邊緣也開(kāi)有與缸體內(nèi)壁相配的刀刃；位于刮刀板的中心豎直連接有連桿，連桿穿出上頂蓋與驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端相連接；所述刮刀板上的矩形開(kāi)口可以由空心離子膜外圍穿過(guò)實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)。
[0009]陰極板吸附結(jié)束后，開(kāi)啟驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)刮刀板上下運(yùn)動(dòng)，將陰極板表面以及缸體內(nèi)壁上的吸附、結(jié)垢物刮掉，被刮掉的吸附、結(jié)垢物落入缸體的底部，打開(kāi)排水口通過(guò)反沖洗將吸附、結(jié)垢物以及其它雜物排出缸體。相鄰的矩形開(kāi)口之間的刮刀板板體上開(kāi)有一對(duì)刮刀口，所述一對(duì)刮刀口分別與相鄰兩個(gè)矩形開(kāi)口所對(duì)應(yīng)的兩對(duì)矩形腔室之間的一對(duì)陰極板相對(duì)應(yīng)，相當(dāng)于相鄰矩形開(kāi)口之間留有間隙形成一對(duì)刮刀口，刮刀口的兩側(cè)即是相鄰矩形開(kāi)口的側(cè)邊；由于一個(gè)矩形開(kāi)口對(duì)應(yīng)兩個(gè)成對(duì)的矩形腔室，那么相鄰的矩形開(kāi)口就對(duì)應(yīng)四個(gè)矩形腔室，四個(gè)矩形腔室兩兩成對(duì)，之間有兩個(gè)陰極板；刮刀口兩側(cè)相鄰的矩形開(kāi)口的側(cè)邊均開(kāi)有與對(duì)應(yīng)陰極板相配的刀刃是指刮刀口兩側(cè)的刀刃能夠刮除陰極板上的結(jié)垢物，同時(shí)又不會(huì)對(duì)陰極板產(chǎn)生損害；刮刀口的內(nèi)側(cè)邊與陰極板不與缸體內(nèi)壁連接的一端相配合，用于刮除陰極板該部位的水垢；所述刮刀板周圈的刀刃與缸體的內(nèi)壁相配，也是指所述刀刃可以將缸體內(nèi)壁上的吸附、結(jié)垢物刮掉，同時(shí)不會(huì)損壞內(nèi)壁表面。每個(gè)矩形開(kāi)口與一對(duì)矩形腔室相配合，可以保證刮刀板可以在缸體內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，能夠?qū)㈥帢O板和缸體內(nèi)壁的結(jié)垢物清除干凈，同時(shí)不會(huì)與陰極板和陽(yáng)極發(fā)生相互干涉。該結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的轉(zhuǎn)動(dòng)式的除垢裝置結(jié)構(gòu)相比，結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單巧妙，運(yùn)動(dòng)方式簡(jiǎn)單(上下往復(fù)運(yùn)動(dòng))，穩(wěn)定性高，結(jié)實(shí)耐用，生產(chǎn)制造工藝也大為簡(jiǎn)化。
[0010]本發(fā)明所述的電化學(xué)水處理設(shè)備采用多對(duì)陰極板和陽(yáng)極相配合進(jìn)行水處理，通過(guò)多腔室的設(shè)計(jì)，使水與電極接觸面積大，接觸時(shí)間長(zhǎng)，去污能力強(qiáng)；陰極除污裝置的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了陰極吸附、結(jié)垢物的自動(dòng)化清理，極大的提高了工作效率。離子膜的使用使得污水中的鈣、鎂、氯等離子去除的更加徹底，并達(dá)到回收利用的目的。整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本低廉。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1本發(fā)明所述缸體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2本發(fā)明所述上頂蓋的上表面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3本發(fā)明所述上頂蓋與缸體的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4本發(fā)明所述刮刀板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖5本發(fā)明所述缸體的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖6本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖7上頂蓋的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]1-陰極板，2-閥門，3-進(jìn)水口，4-出水口，5-排水口，6-陽(yáng)極座，7_驅(qū)動(dòng)裝置，8_螺栓，9-空心離子膜，10-排氣收集口，11-缸體，12-上頂蓋，13-陽(yáng)極，14-刮刀板，15-矩形開(kāi)口，16-刮刀口。
【具體實(shí)施方式】
[0019]一種矩形多腔式除鹽制備鹽酸電化學(xué)水處理設(shè)備，包括呈長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)且上端口設(shè)有上頂蓋12的缸體11 ;缸體11側(cè)壁的下部開(kāi)有進(jìn)水口 3 ;缸體11側(cè)壁上部開(kāi)有出水口 4，缸體