一种新型水池用准三维电极电化学絮凝装置的制作方法

本实用新型涉及一种电化学絮凝装置，具体涉及一种新型水池用准三维电极电化学絮凝装置。

背景技术：

电絮凝法和化学絮凝法是处理工业废水的常用方法。不论是电絮凝体系还是化学絮凝体系，去除污染物的基本原理均是由于金属离子水解生成大量氢氧化物絮体，这些絮体通过表面中和以及席卷网捕等作用将污染物加以去除。常规的化学絮凝法是向废水中加入化学絮凝剂，絮凝剂中的铁离子或铝离子均容易水解生成氢氧化铁或氢氧化铝絮体。电絮凝法就是在外电场的作用下，使可溶性阳极产生大量阳离子，形成大量的金属絮体。

由于电絮凝法和化学絮凝法体系的原理不同，它们在絮凝过程中的效果是不同的：

化学絮凝法常用的絮凝剂有聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸氯化铝铁等，絮凝剂中的铁离子或铝离子均容易水解生成氢氧化铁或氢氧化铝絮体，同时化学絮凝法也向废水中引入了氯离子或硫酸根离子等其它阴离子，这些额外引入的离子，阴离子对絮凝体系的负面影响颇大。另外这些阴离子也需要除去，带来了后续处理的麻烦。电絮凝法不会引人其它阴离子，同时还有电化学氧化、聚结和气浮等功能，电絮凝产生的污泥量远远小于化学絮凝。电絮凝技术可以同时去除水中的六价铬等重金属、乳化油、氰化物、悬浮固体、细菌、病毒，以及其它污染物。

电絮凝体系产生的絮体粒径大于化学絮凝产生的絮体，电絮凝产生的絮体结构更加开放松散，能更好的发挥网捕作用，具有更好的去除效果。

一般污染物粒子表面均带有负电荷，因此需要表面带正电荷的絮凝剂来中和失稳，从而将其去除。当溶液的ph值在等电点以下时，铝的氢氧化物携带各种正电荷，电絮凝体系在整个电解过程中始终能够产生表面具有较负电位的絮体，这种絮体在整个电解过程中不断的产生，具有较大的表面积，具有较多的带电点，从而具有较高的活性，始终吸附有较多的污染物；化学絮凝的过程中，絮体的表面电性在短时间内就变为正电位，因此去除污染物的能力很快便会丧失。这也是电絮凝体系始终拥有较高去除率的原因。

电絮凝产生的沉淀中有方解石沉淀物和晶体，而化学絮凝产生的沉淀形状较不规则，而且均为无定型产物。

在电絮凝过程中，阴极电极反应的发生使得阴极表面产生强碱性区域，硬度离子可以在碱性条件下产生碳酸盐或者氢氧化物沉淀；而化学絮凝体系中，整个体系处于酸性环境，所以不会使硬度离子产生沉淀。因此，电絮凝和化学絮凝体系不同的作用原理直接导致了不同的产物。

化学絮凝体系的出水ph值迅速降低，而电絮凝体系的ph值变化较小。化学絮凝体系的出水ph值一直低于电絮凝体系的ph值。

电絮凝可稍微降低体系的电导率，化学絮凝则使体系的电导率增加。

电絮凝法相比化学絮凝法具有如下优点：

（1）电絮凝设备简单，易操作，易于应对使用过程中出现的各种问题。

（2）电絮凝处理出水清澈、无色、无味。

（3）由于沉淀主要为金属的氢氧化物或者水合氧化物，因此，这种沉淀沉降性能良好，易脱水。

（4）电絮凝过程形成的絮体比化学絮凝形成的絮体比表面积大，活性高，结合水较少，因此，稳定性较高，易于分离。

（5）与化学絮凝相比，电絮凝出水总溶解性固体含量较低，这在水回用过程中将会大大降低回收成本。

（6）电絮凝对于微小的胶体物质也非常有效，因为电解出的金属氢氧化物对污染物胶体有很强的失稳作用。

（7）与化学絮凝相比，电絮凝不需要加入大量的化学药剂，从而不会引起二次污染，因此，也不需要后续中和或者去除阴离子工艺。

（8）电絮凝过程中产生微小气泡，能过携带污染物至溶液表面，从而使得浓缩和去除更加容易。

（9）电絮凝只需要电力设备，不要任何移动设施，因此，操作设备较简单。

（10）电絮凝可以用于电力设备不齐全的边远地区，因为，它可以利用太阳发电板作为电力来源。

电絮凝技术在实际应用过程中还存在以下缺点：

（1）电絮凝阳极会在电解过程中不断消耗，因此必须经常更换阳极板。

（2）由于电絮凝技术主要消耗电力，因此，可能造成电耗成本的增加。

（3）在絮凝过程中，废水中的胶体物质或有机粘稠物质或絮凝体容易作为淤泥沉积在电极表面上，电极表面易形成致密的氧化膜和金属氢氧化物沉淀，阻止了亚铁离子和/或铝离子从极板上的进一步溶出，从而导致絮凝效率下降。

（4）电解液需要具备较高的电导率，这样可以降低所需电压。

（5）形成的胶体氢氧化物在某些情况下会溶解。

电絮凝技术在实际应用中一般都是采用槽体式结构，将被处理的废水引入槽内，处理后的水返回系统。工业上为了提高电絮凝效率，常常在一个絮凝槽内并排使用数十到数百个电极板，同时溶出fe²⁺和/或al³⁺，fe²⁺又很容易被氧化成fe³⁺，这些金属阳离子进一步水解而发生絮凝，由于电絮凝过程发生在电絮凝反应器内部，大量的絮凝沉降物很容易会淤积在密密麻麻的电极板之间，造成操作过程中断，不得不进行清理。

目前，电絮凝槽体式电解的极板多采用单极式连接方式，即每个极板都需要连接导线，不但安装极板困难，极板更换困难，而且连接导线容易被腐蚀，增加了故障点，设备稳定性差；另外，单极式连接，各组极板的电路是并联，总电流是通过每组极板电流的总和，在运行过程中，若要达到处理效果需要很大的电流，电流越大，越容易导致极板的极化，并且电极板只能是阳极或者是阴极，因此，单极式连接的电极板容易极化，极板极化后设备失去处理效果。

另外，槽体式电絮凝需要把废水通过管道、水泵引人槽内，需要一系列的配套设备才能完成电絮凝过程，增大了电絮凝设备的投入成本，而且需要占用一定的场地。目前在循环冷却水系统处理过程中迫切需要一种低投入处理量大的物理技术方法来代替原来的化学加药处理方法，以达到节水和环保的目的。

为此，需要开发一种新型循环水系统净化用准三维电极电化学絮凝装置，应用于循环冷却水系统的净化。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新型水池用准三维电极电化学絮凝装置，用以解决现有电絮凝技术在应用时电极溶解后更换困难、浪费电极和电极表面附着物不易清洗的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种新型水池用准三维电极电化学絮凝装置，所述装置包括左侧不溶解电极、左侧电极引线、右侧不溶解电极、右侧电极引线、溶解电极安装网、固定横架、牵引线管、浮漂、吊环、电极引线护套管和支架；

所述溶解电极安装网安装在左侧不溶解电极和右侧不溶解电极之间，溶解电极安装网内设有可溶解电极安装接口；

所述左侧不溶解电极上连接有左侧电极引线；

所述右侧不溶解电极上连接有右侧电极引线；

所述固定横架与支架与左侧不溶解电极、右侧不溶解电极连接，实现对左侧不溶解电极和右侧不溶解电极的固定；

所述支架上部为通过斜梁聚集在一起形成固定盘，在固定盘的中间设置有牵引线管和保护管，引线管内部安装有给电极供电的电线；在牵引线管的最上面设置有浮漂，在浮漂上面设置有吊环，在吊环上面设置有电极引线护套管。

优选的，上述溶解电极安装网内的可溶解电极安装接口之间的距离根据水体电导率的大小设置。

优选的，上述的可溶解电极轮廓为不规则立体形状。

优选的，上述可溶解电极的材料为铝电极、铁电极、锌电极或合金电极中的一种或多种。

优选的，上述可溶解电极与不溶解电极采用复极式连接的方式，通过左侧不溶解电极和右侧不溶解电极之间的电场耦合方式连接。

优选的，上述溶解电极安装网材料为绝缘材料。

优选的，上述左侧电极引线与右侧电极引线表面包裹防水绝缘套。

本实用新型具有如下优点：

采用本实用新型的设计后，通过采用复极式连接，在运行中同一块分电极板两面分别是阳极和阴极，不易出现极板极化；电极板之间是串联连接，总输入电流低，极板消耗少，电耗少；在运行过程中，输入电源正、负极经常换向，可溶解电极板的两面都会被氧化溶解，避免了极板钝化的问题；采用了浮漂和吊环设计，方便吊装。采用了溶解电极安装网结构方式，溶解电极在运行中最终会被完全溶解，不需要更换，只需要向安装网里添加极板，更换极板非常简单容易，同时没有极板更换造成的浪费问题。

附图说明

图1为本实用新型一种新型水池用准三维电极电化学絮凝装置装配体立体图。

图中：1、左侧不溶解电极；2、左侧电极引线；3、右侧不溶解电极；4、右侧电极引线；5、溶解电极安装网；6、固定横架；7、牵引线管；8、浮漂；9、吊环；10、电极引线护套管；11、支架。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1

参见图1，一种新型水池用准三维电极电化学絮凝装置，所述装置包括左侧不溶解电极1、左侧电极引线2、右侧不溶解电极3、右侧电极引线4、溶解电极安装网5、固定横架6、牵引线管7、浮漂8、吊环9、电极引线护套管10和支架11；

所述溶解电极安装网5安装在左侧不溶解电极1和右侧不溶解电极3之间，溶解电极安装网5内设有可溶解电极安装接口；

所述左侧不溶解电极1上连接有左侧电极引线2；

所述右侧不溶解电极3上连接有右侧电极引线4；

所述固定横架6与支架11与左侧不溶解电极1、右侧不溶解电极3连接，实现对左侧不溶解电极1和右侧不溶解电极3的固定；

所述支架11上部为通过斜梁聚集在一起形成固定盘，在固定盘的中间设置有牵引线管7和保护管，引线管7内部安装有给电极供电的电线；在牵引线管7的最上面设置有浮漂8，在浮漂8上面设置有吊环9，在吊环9上面设置有电极引线护套管10。

具体实施时，上述溶解电极安装网5内的可溶解电极安装接口之间的距离根据水体电导率的大小设置。

具体实施时，上述的可溶解电极轮廓为不规则立体形状，以增大与和水体接触面积。

具体实施时，上述可溶解电极的材料为铝电极、铁电极、锌电极或合金电极中的一种或多种。

具体实施时，上述可溶解电极与不溶解电极采用复极式连接的方式，通过左侧不溶解电极和右侧不溶解电极之间的电场耦合方式连接。

具体实施时，上述溶解电极安装网5材料为绝缘材料。

具体实施时，上述左侧电极引线2与右侧电极引线4表面包裹防水绝缘套。

工作过程

在使用过程中，首先把可溶解电极板放入到溶解电极安装网5里面，根据循环水系统的水质情况，在溶解电极安装网5里面可以安放铝电极、铁电极、锌电极或合金电极中的一种或多种；在左侧电极引线2与右侧电极引线4上接有换相功能的电源，同时电源输出的电信号具有相应的变频、脉冲等功能，电压、电流连续可以调节，并具有互相保护功能。

用微型吊机将本电化学絮凝装置整体缓慢放入循环水水池里面，电化学絮凝装置安装后距池底距离不小于600mm，电极板没入水中，水体的扰动对电极的表面具有很好的冲刷功能。

电化学絮凝装置安装后，上面的浮漂8会漂浮在水面上。用肉眼可以清楚的看到浮漂8上面的吊环9（设置吊环9的目的是方便吊起电化学絮凝装置，用来检测溶解电极的溶解情况和电极污染情况，同时可以添加溶解电极，使得日常维护非常简单）。

电化学絮凝装置在运行过程，两侧的不溶解电极由于和电线密封连接，长时间通电运行不溶解，即不需要更换。中间的可溶解电极由于安放在了溶解电极安装网5里面，可以安放不同形状和材质的电极，这样可以向水体中溶解更多种的金属离子，起到更好的净化及防垢除垢、杀菌灭藻的作用。另外，由于是采用复极式连接，可溶解电极之间由于有绝缘功能的安装网隔开，所以可溶解电极之间距离可以很小，这样电极的接触面积就可以增大，有利于电化学作用。

为了防止换相时间过长而在电极上形成密实的附着物，防止电极的极化、钝化和污染，输入电源的换相时间尽量缩短，当电极上的附着物很少、很薄时，通过倒换电流方向及水流冲刷，快速清理电极的表面。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。