專利名稱：微電流電解消毒裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及對(duì)水進(jìn)行消毒的水處理設(shè)備，特別是一種微電流電解消毒裝置，適用于大流量水處理，尤其是用于城市生活供水系統(tǒng)，城市廢水處理系統(tǒng)，工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)，中水回用系統(tǒng)，醫(yī)院廢水系統(tǒng)和水產(chǎn)養(yǎng)殖水處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
水和空氣、陽(yáng)光一樣，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)能穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的基石。然而，隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，用水量和污水排放量也是同時(shí)增加。由于水污染控制相對(duì)滯后，受污染的水體逐年增加，因水體富營(yíng)養(yǎng)化而導(dǎo)致的淡水域水華和海水域赤潮也常見(jiàn)報(bào)道，甚至見(jiàn)怪不怪。據(jù)有關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，全國(guó)90％的城市水域污染嚴(yán)重，50％的城鎮(zhèn)水源不符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)，40％的水源已經(jīng)不能飲用。日趨嚴(yán)重的水污染不僅降低了水體的使用功能，而且進(jìn)一步加劇了水資源短缺的矛盾，給許多城鄉(xiāng)生產(chǎn)生活用水帶來(lái)了嚴(yán)重的影響，城鄉(xiāng)用水安全受到嚴(yán)重的威脅。水資源短缺和水污染嚴(yán)重已經(jīng)成為制約社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的突出問(wèn)題。城市污水是水量穩(wěn)定、供給可靠的一種潛在的水資源。因此，城市污水的再生利用是開(kāi)源節(jié)流、減輕水體污染程度、改善生態(tài)環(huán)境、解決城市缺水問(wèn)題的有效途徑之一。所以污水處理技術(shù)是本公司的重點(diǎn)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。
在給水方面，特別是城市給水，普遍通過(guò)加氯消毒處理?，F(xiàn)在國(guó)際上已經(jīng)開(kāi)始提倡用臭氧或其他的消毒劑取代傳統(tǒng)的水源消毒劑氯氣。據(jù)了解，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，生活用水中過(guò)量的氯氣在長(zhǎng)時(shí)間的消毒過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的三鹵甲烷等物質(zhì)。因此，開(kāi)發(fā)利用新型的水處理技術(shù)是當(dāng)務(wù)之急。
在現(xiàn)有的電解水處理消毒技術(shù)方面，主要是直接對(duì)水體進(jìn)行電解生成次氯酸鹽如次氯酸鈉等消毒物質(zhì)，對(duì)陽(yáng)極材料構(gòu)造在電解時(shí)形成催化活性中心的機(jī)理沒(méi)有給予足夠的重視，不能夠適用于大流量水處理。本發(fā)明人通過(guò)利用微電流催化電解水處理技術(shù)獲得了適用于大流量水處理的本實(shí)用新型解決方案。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，提供一種能夠適用于大流量水處理的微電流電解消毒裝置。該裝置可廣泛用于生活飲用水消毒、中水回用消毒和水產(chǎn)養(yǎng)殖水消毒。
本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思為，利用ClO-、·Cl、·OH、H2O2和O等能夠?qū)?xì)菌、病毒細(xì)胞、RNA、DNA進(jìn)行氧化作用而致其失活或死亡的原理，在管體中布置陰極和具有催化電解涂層的陽(yáng)極，通過(guò)陽(yáng)極催化反應(yīng)產(chǎn)生上述氧化性物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)消毒。更進(jìn)一步地，通過(guò)使用含有Pt、Ir、Ru、Rh、Pd及其氧化物的二氧化鈦涂層，在電解時(shí)該涂層形成一個(gè)提供d、f空軌道的催化活性中心，使得·OH、O、·Cl均形成絡(luò)合過(guò)渡態(tài)，從而在水體中維持足夠的時(shí)間和足夠的濃度以有效發(fā)揮其氧化作用。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下微電流電解消毒裝置，其特征在于包括具有水流通道的管體，管體內(nèi)設(shè)置有陽(yáng)極和陰極，所述陽(yáng)極具有基材附著催化電解涂層的結(jié)構(gòu)。
所述基材為鈦或鈦合金構(gòu)件。
所述催化電解涂層為含有Pt、Ir、Ru、Rh、Pd及其氧化物中的一種或多種物質(zhì)的二氧化鈦涂層。
所述陽(yáng)極和陰極呈三陰夾兩陽(yáng)的結(jié)構(gòu)布局。
所述陽(yáng)極和陰極均為板體形狀，所述陰極為鈦合金、不銹鋼或銅合金構(gòu)件。
所述管體為圓形管體或方形管體。
所述陽(yáng)極和陰極與管體的結(jié)合為端部插入式結(jié)構(gòu)，所述管體的一端為帶有法蘭連接結(jié)構(gòu)的進(jìn)水口，另一端為電極插入端部，該端部設(shè)置有電極固定接線板，靠近所述電極固定接線板的管體上設(shè)置有出水口。
所述陽(yáng)極和陰極與管體的結(jié)合為管壁插入式結(jié)構(gòu)，所述管壁的電極插入部位設(shè)置有電極固定接線板。
本實(shí)用新型的技術(shù)效果如下由于本實(shí)用新型的微電流電解消毒裝置，在流水管道中采用了基材附著催化電解涂層的陽(yáng)極結(jié)構(gòu)，通過(guò)陽(yáng)極催化反應(yīng)產(chǎn)生ClO-、·Cl、·OH、H2O2和O等氧化性物質(zhì)，從而能夠?qū)?xì)菌、病毒細(xì)胞、RNA、DNA進(jìn)行氧化作用而致其失活或死亡，實(shí)現(xiàn)消毒，特別是用于生活飲用水消毒、中水回用消毒和水產(chǎn)養(yǎng)殖水消毒。
由于使用含有Pt、Ir、Ru、Rh、Pd及其氧化物的二氧化鈦涂層，使得·OH、O、·Cl均形成絡(luò)合過(guò)渡態(tài)后能夠在水體中維持足夠的時(shí)間和足夠的濃度以充分發(fā)揮其氧化作用，從而適用于大流量水處理，尤其是用于城市生活供水系統(tǒng)，城市廢水處理系統(tǒng)，工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)，中水回用系統(tǒng)，醫(yī)院廢水系統(tǒng)和水產(chǎn)養(yǎng)殖水處理系統(tǒng)。
由于陽(yáng)極和陰極與管體的結(jié)合可以為端部插入式結(jié)構(gòu)，也可以為管壁插入式結(jié)構(gòu)，這就有利于靈活應(yīng)用于不同的水處理結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中。
總之，該裝置可廣泛用于生活飲用水消毒、工業(yè)循環(huán)水消毒、中水回用消毒和水產(chǎn)養(yǎng)殖水消毒。并且具有以下技術(shù)特性耗電量低，操作簡(jiǎn)單無(wú)耗材，無(wú)二次污染，無(wú)中間產(chǎn)物，使用壽命長(zhǎng)達(dá)20年。


圖1為采用端部插入式結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型構(gòu)造示意圖。
圖2為采用管壁插入式結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型構(gòu)造示意圖。
圖3為圖2的側(cè)視圖。
附圖標(biāo)記列示如下1-管體，2-陽(yáng)極，3-陰極，4-進(jìn)水口，5-出水口，6-電極固定接線板，7-法蘭連接結(jié)構(gòu)，8-催化電解涂層。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型的微電流電解消毒裝置，包括具有水流通道的管體1，管體1內(nèi)設(shè)置有陽(yáng)極2和陰極3，所述陽(yáng)極2具有基材附著催化電解涂層8的結(jié)構(gòu)?；臑殁伝蜮伜辖饦?gòu)件。催化電解涂層8為含有Pt、Ir、Ru、Rh、Pd及其氧化物中的一種或多種物質(zhì)的二氧化鈦涂層。陽(yáng)極和陰極呈三陰夾兩陽(yáng)的結(jié)構(gòu)布局。陽(yáng)極2和陰極3均為板體形狀，當(dāng)然也可以為其他相適配的形狀，如曲面形狀等。陰極為鈦合金、不銹鋼或銅合金構(gòu)件。管體1為圓形管體，也可以為方形管體。圖1示出了采用端部插入式結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型構(gòu)造，管體1的一端為帶有法蘭連接結(jié)構(gòu)7的進(jìn)水口4，另一端為電極(即陽(yáng)極和陰極)插入端部，該端部設(shè)置有電極固定接線板6，靠近電極固定接線板6的管體1上設(shè)置有出水口5。圖2示出了采用管壁插入式結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型構(gòu)造，在管體1的管壁上設(shè)置相應(yīng)的電極插入槽，電極(即陽(yáng)極和陰極)從管體1的管壁上插入，管壁的電極插入部位設(shè)置有電極固定接線板6，管體1的兩個(gè)端部分別為進(jìn)水口和出水口。由于在管體中布置了陰極和具有催化電解涂層的陽(yáng)極，當(dāng)工作時(shí)，介于陽(yáng)極和陰極之間的水流便會(huì)發(fā)生電解反應(yīng)，通過(guò)陽(yáng)極催化反應(yīng)產(chǎn)生下述氧化性物質(zhì)ClO-、·Cl、·OH、H2O2和O等，從而利用ClO-、·Cl、·OH、H2O2和O等能夠?qū)?xì)菌、病毒細(xì)胞、RNA、DNA進(jìn)行氧化作用而致其失活或死亡的原理，實(shí)現(xiàn)消毒。特別地，通過(guò)使用含有Pt、Ir、Ru、Rh、Pd及其氧化物中的一種或多種物質(zhì)的二氧化鈦涂層，在電解時(shí)該涂層形成一個(gè)能夠提供d、f空軌道的催化活性中心，使得·OH、O、·Cl均形成絡(luò)合過(guò)渡態(tài)，從而在水體中維持足夠的時(shí)間和足夠的濃度以有效發(fā)揮其氧化作用，實(shí)現(xiàn)大流量水處理的高效消毒。
關(guān)于本實(shí)用新型產(chǎn)品的部分技術(shù)參數(shù)列表如下

關(guān)于本實(shí)用新型產(chǎn)品與其他消毒方式的技術(shù)性能比較結(jié)果列表如下技術(shù)性能比較(一)

技術(shù)性能比較(二)

應(yīng)當(dāng)指出，以上所述具體實(shí)施方式
可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本實(shí)用新型，但不以任何方式限制本實(shí)用新型。因此，盡管本說(shuō)明書參照附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換；而一切不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.微電流電解消毒裝置，其特征在于包括具有水流通道的管體，管體內(nèi)設(shè)置有陽(yáng)極和陰極，所述陽(yáng)極具有基材附著催化電解涂層的結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電流電解消毒裝置，其特征在于所述基材為鈦或鈦合金構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電流電解消毒裝置，其特征在于所述催化電解涂層為含有Pt、Ir、Ru、Rh、Pd及其氧化物中的一種或多種物質(zhì)的二氧化鈦涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電流電解消毒裝置，其特征在于所述陽(yáng)極和陰極呈三陰夾兩陽(yáng)的結(jié)構(gòu)布局。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電流電解消毒裝置，其特征在于所述陽(yáng)極和陰極均為板體形狀，所述陰極為鈦合金、不銹鋼或銅合金構(gòu)件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電流電解消毒裝置，其特征在于所述管體為圓形管體或方形管體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的微電流電解消毒裝置，其特征在于所述陽(yáng)極和陰極與管體的結(jié)合為端部插入式結(jié)構(gòu)，所述管體的一端為帶有法蘭連接結(jié)構(gòu)的進(jìn)水口，另一端為電極插入端部，該端部設(shè)置有電極固定接線板，靠近所述電極固定接線板的管體上設(shè)置有出水口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的微電流電解消毒裝置，其特征在于所述陽(yáng)極和陰極與管體的結(jié)合為管壁插入式結(jié)構(gòu)，所述管壁的電極插入部位設(shè)置有電極固定接線板。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種能夠適用于大流量水處理的微電流電解消毒裝置，其特征在于包括具有水流通道的管體，管體內(nèi)設(shè)置有陽(yáng)極和陰極，所述陽(yáng)極具有基材附著催化電解涂層的結(jié)構(gòu)。該裝置可廣泛用于生活飲用水消毒、中水回用消毒和水產(chǎn)養(yǎng)殖水消毒。
文檔編號(hào)C02F1/467GK2830381SQ20052011459
公開(kāi)日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2005年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月2日
發(fā)明者史啟媛, 劉銀璋 申請(qǐng)人:北京藍(lán)景創(chuàng)新科技有限公司