專利名稱：一種污水處理電解池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水處理裝置，特別是一種用于處理油田、電鍍、印染等工業(yè)領(lǐng)域污水和垃圾壓榨污水的電解池。
背景技術(shù)：
工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、污水和廢液，其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，廢水的種類和數(shù)量迅猛增加，對水體的污染也日趨廣泛和嚴重，威脅人類的健康和安全。因此，對于保護環(huán)境來說，工業(yè)廢水的處理比城市污水的處理更為重要?，F(xiàn)多采用化學(xué)方法對工業(yè)廢水進行處理，處理方法為將污水初步過濾以后，通過向污水中添加化學(xué)制劑， 中和廢水中殘留的有害離子，通過化學(xué)手段凈化水質(zhì)，但存在以下問題采用化學(xué)方法處理成本高、且易產(chǎn)生二次污染，且處理效果差，經(jīng)常達不到排放標準，存在巨大管理風(fēng)險?，F(xiàn)有技術(shù)中常采用電解法進行污水處理，在電解池中裝有極板，極板沿平行于電解池底部的方向從底至頂設(shè)置有多塊極板，在極板上交替設(shè)置有開口，污水從底部進入電解池，自底向上繞極板上的迷宮型開口，繞經(jīng)各極板后，最終從頂部流出，各極板分別連接電源的正負極，通電后，在外電場作用下，陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極獲得電子發(fā)生還原反應(yīng)，有害物質(zhì)被去除。但其仍存在以下不足之處
1、在對含有重金屬物質(zhì)的污水進行電解處理時，因電解水的作用所產(chǎn)生氫氣和氧氣與污水中的重金屬物質(zhì)發(fā)生化學(xué)的還原和氧化反應(yīng)，使得池體內(nèi)電解區(qū)內(nèi)的水體中，含有較多重金屬離子及絮凝物，雖其經(jīng)過了電解處理但其水質(zhì)仍然欠佳；同時，電解過程中產(chǎn)生的細小氣泡會帶動質(zhì)量較小的絮凝物或金屬離子附在氣泡上浮，金屬離子接觸空氣后形成金屬氧化物，質(zhì)量較輕的金屬氧化物在水面匯集后沉降，對電解池中電解區(qū)內(nèi)的水造成二次污染，同時，金屬氧化物在堆積在極板上以后，影響電解效率。2、由于電解過程中產(chǎn)生的細小氣泡，使質(zhì)量較小的絮凝物或金屬離子附在氣泡上浮，接觸空氣后在液面與空氣接觸處產(chǎn)生有色的金屬氧化物，金屬氧化物在水體頂面匯集， 并形成懸浮的廢渣層，使水體頂部的水質(zhì)受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電解后雜質(zhì)含量低、凈水效果更好的污水處理電解池。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的一種污水處理電解池包括池體，池體內(nèi)設(shè)置有至少兩個極板，所述極板與電源相連，所述極板安裝于池體中部，所述極板底端與池體底部內(nèi)壁之間留有間距，所述極板所在區(qū)域形成電解區(qū)，所述池體內(nèi)位于電解區(qū)下方的間距區(qū)域為污水區(qū)，所述池體內(nèi)位于電解區(qū)上方的區(qū)域為凈水區(qū)。所述池體內(nèi)位于凈水區(qū)上方的區(qū)域為廢渣區(qū)；采用這樣的結(jié)構(gòu)，富含金屬離子的水體與空氣接觸處產(chǎn)生有色的金屬氧化物，在凈水區(qū)上方形成懸浮的廢渣區(qū)。所述極板與池體底面的夾角為45° 135°。
所述極板之間相互平行，所述極板厚度為1. 5mm IOmm ；采用這樣的結(jié)構(gòu)，電解區(qū)內(nèi)電場強度更加均勻。所述相鄰兩極板的間距為3mm 20mm。采用這樣的結(jié)構(gòu)，可以在消耗最少電能的情況下保證電解效率，同時便于金屬氧化物及其絮凝物的升降。所述極板為鐵制極板。采用鐵制極板易于加工，同時成本低廉，電解后形成的鐵離子也極易與空氣氧化，形成的氧化物漂浮在水面不易沉降。所述極板與池體內(nèi)側(cè)可拆裝連接。采用這樣的結(jié)構(gòu)，可以便于更換易耗的極板。所述池體內(nèi)側(cè)設(shè)置有至少一對極板卡槽，所述極板卡槽分別設(shè)置在池體相對置的內(nèi)壁上。采用這樣的結(jié)構(gòu)，拆裝方便。所述污水區(qū)連通有進水口。采用這樣的結(jié)構(gòu)，電解池的污水可以采用軟管、硬管、 直排等多種形式進入進水口，也可以采用泵加壓輸入。所述凈水區(qū)連通有凈水出口。采用這樣的結(jié)構(gòu)，凈水區(qū)通過凈水出口與外部連通， 可使出水方式采用軟管、硬管、直排等多種形式，適用于多種不同的工況。所述廢渣區(qū)連通有廢渣出口。對含有重金屬物質(zhì)的污水進行電解處理時，有別于普通電解，金屬離子隨電解所得的氫氣和氧氣向上移動，并在液面與空氣接觸處形成有色的金屬氧化物，漂浮在水面上，通過加設(shè)廢渣出口，可以當金屬氧化物漂浮物形成以后，通過廢渣出口將金屬氧化物漂浮物排出。所述電源為脈沖電源。采用這樣的結(jié)構(gòu)，可根據(jù)污水質(zhì)量選擇所需的電解參數(shù)，在電解過程中，通過脈沖電源可對極板正負極方向進行調(diào)節(jié)，避免極板因長時間不更換極向， 導(dǎo)致極板消耗過快。所述脈沖電源為換向脈沖電源。采用這樣的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)極板間的自動換向。所述脈沖電源的頻率為3kHz 30kHz。脈沖電源采用頻率在3kHz 30kHz的范圍內(nèi)，消耗電量更小，且電解效果佳。所述脈沖電源的電壓為50V 600V，所述脈沖電源的占空比為10% 90%。脈沖電源采用電壓為50V 600V，占空比為10% 90%，消耗電量更小，且電解效果佳。所述池體內(nèi)層為絕緣層。采用這樣的結(jié)構(gòu)，在電解池內(nèi)層起到絕緣的作用，以避免池體內(nèi)壁干擾電解效果、增加耗電量。優(yōu)選的，極板與池體底面間的夾角為90°，換向脈沖電源的頻率為10 20kHz，換向脈沖電源為200 500V，占空比為30% 60%，電解區(qū)相鄰極板的間距為4 10mm，極板的厚度為2 4mm ；采用這樣的技術(shù)方案，可使污水處理的效果最佳。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是污水由底至上流經(jīng)電解區(qū)充分電解處理，由于凈水區(qū)設(shè)置在緊鄰電解區(qū)的上方，電解產(chǎn)生的絮凝物極少部分沉降至池體底部，大部分隨氣泡漂浮至水體表面形成金屬氧化物懸浮層，在凈水區(qū)內(nèi)的雜質(zhì)含量低，水質(zhì)好。更進一步的，當廢渣層在水面匯集后，在污水區(qū)中沉積，通過污水注入時的沖力， 帶動沉積的金屬氧化物再次進入電解區(qū)域進行電解處理或反沖掉。更進一步的，通過高頻脈沖電流的換向和振動作用，可避免雜質(zhì)粘附在極板上，從而在提高電解效率的同時，電耗、鐵耗都更少。


本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中 圖1是本發(fā)明污水處理電解池的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明污水處理電解池區(qū)域示意圖； 圖3是現(xiàn)有技術(shù)中污水處理電解池內(nèi)極板和水流向示意圖。圖中標記池體一 1 ；極板一2 ；脈沖電源一3 ；污水區(qū)一4 ；電解區(qū)一5 ；凈水區(qū)一6 ； 廢渣區(qū)一7 ；進水口一8 ；凈水出口一9 ；廢渣出口一 10 ；卡槽一 11 ；保護殼一 12 ；撇渣器一 13。
具體實施例方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。如圖1和圖2所示，本發(fā)明污水處理電解池包括池體1，池體1內(nèi)部整體呈長方體型，池體1內(nèi)部從下到上依次為污水區(qū)4、電解區(qū)5、凈水區(qū)6和廢渣區(qū)7，其中，極板2底端與池體1底部內(nèi)壁間設(shè)置有間距，電解區(qū)5是池體1內(nèi)部位于極板2高度所在的區(qū)域，污水區(qū)4是廢水從池體1底部的進水口輸入至池體1內(nèi)后尚未電解的水體區(qū)，污水區(qū)4位于池體1底部與電解區(qū)5之間的區(qū)域內(nèi)，因電解水的作用，產(chǎn)生氫氣和氧氣，能對廢水中污染物起化學(xué)還原和氧化作用，并能產(chǎn)生細小的氣泡，使絮凝物或油分附在氣泡上浮升至頂部，形成廢渣區(qū)7，廢渣區(qū)7通常是漂浮在池面頂部，位于電解區(qū)5上方及廢渣區(qū)7之間部分的區(qū)域為凈水區(qū)6。池體1中部設(shè)置有至少兩塊相互平行的極板2，池體1由絕緣材料制成，每塊極板2均與脈沖電源3相連，通電后相鄰的兩個極板2構(gòu)成一個電解通道，相鄰極板2之間的間距需保證電能消耗較少而又便于安裝、運行和維修，相鄰極板2的間距為3mm 20mm， 即電解通道的寬度為3mm 20mm ；
極板2沿傾斜于池體1底板的方向安裝在池體1的兩個側(cè)壁上，優(yōu)選的，極板2與池體 1底面的夾角為45° 135°，安裝定位后各極板2底部與池體1底部的距離相同，即各極板2均位于池體1同樣的高度上，池體1底部位于池體1中部的下方。極板2的截面為矩形，極板2的厚度為1. 5謹 10謹。優(yōu)選的，在池體1的側(cè)壁上預(yù)設(shè)有用以安裝極板2的卡槽11，極板2插入卡槽11定位。為了使池體1不受外界磕碰，可在池體1外側(cè)設(shè)置一個保護殼12，保護殼12由耐沖擊的不銹鋼或碳素鋼等金屬材料制成，或采用玻璃鋼等非金屬材料。脈沖電源3按照一定的時間規(guī)律，向極板2正向充電一段時間，然后反向給極板2 充電一段時間，然后又正向充電一段時間，形成正向充電一反向充電一正向充電的交替流程，即如此反復(fù)執(zhí)行，構(gòu)成脈沖電源3交替循環(huán)。通過對脈沖電源3輸出信號的改變，切換電解通道的電流方向。通過這樣的正負極交替電源加載，可減小相鄰極板2自身鐵離子的的消耗，同時由于兩極均可溶，更有利于金屬離子與膠體間的絮凝作用。優(yōu)選的，脈沖電源3的頻率為IOkHz至20kHz。優(yōu)選的，脈沖電源3的電壓為200V至500V。優(yōu)選的，脈沖電源3的電壓為200V 600V，脈沖電源3的頻率為IOkHz 20kHz， 占空比為30% 60%，輸出的波形為矩形方波。池體1底部設(shè)置有工業(yè)廢水的進水口 8，進水口 8與池體1內(nèi)部的污水區(qū)4連通， 在進水口 8上設(shè)置有過濾器6 ；池體1內(nèi)位于污水區(qū)4上方的區(qū)域為電解區(qū)5，極板2設(shè)置在電解區(qū)5內(nèi)，池體1內(nèi)電解區(qū)5上方為凈水區(qū)6，凈水區(qū)6與凈水出口 9連通，凈水出口 9 設(shè)置在池體1上部的側(cè)壁上，凈水區(qū)6上方為廢渣區(qū)7，廢渣區(qū)7連通有廢渣出口 10，因電解水的作用，產(chǎn)生氫氣和氧氣，能對廢水中污染物起化學(xué)還原和氧化作用，并能產(chǎn)生細小的氣泡，使絮凝物或油分附在氣泡上浮升至廢渣區(qū)7，形成浮升至液面的有色的金屬氧化物， 通過廢渣出口 10后排出。池體1頂部的水體中的污染物可以是通過廢渣出口 10排出，也可以通過池體1頂部與凈水一起排出后，在外部沉淀，可同樣達到排渣凈水的效果。
權(quán)利要求
1.一種污水處理電解池包括池體，池體內(nèi)設(shè)置有至少兩個極板，所述極板與電源相連， 其特征在于所述極板安裝于池體中部，所述極板底端與池體底部內(nèi)壁之間留有間距，所述池體內(nèi)極板所在區(qū)域形成電解區(qū)，所述池體內(nèi)位于電解區(qū)下方的間距區(qū)域為污水區(qū)，所述池體內(nèi)位于電解區(qū)上方的區(qū)域為凈水區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理電解池，其特征在于所述池體內(nèi)位于凈水區(qū)上方的區(qū)域為廢渣區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理電解池，其特征在于所述極板與池體底面的夾角為 45° 135°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的污水處理電解池，其特征在于所述極板之間相互平行，所述極板厚度為1. 5mm 10mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的污水處理電解池，其特征在于所述相鄰兩極板的間距為3mm 20mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的污水處理電解池，其特征在于所述極板為鐵制極板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的污水處理電解池，其特征在于所述極板與池體內(nèi)側(cè)可拆裝連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污水處理電解池，其特征在于所述可拆卸連接的裝置為在池體內(nèi)壁相對設(shè)置的至少一對極板卡槽，所述極板卡槽的數(shù)量與所述極板相適配。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理電解池，其特征在于所述污水區(qū)連通有進水口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求9所述的污水處理電解池，其特征在于所述凈水區(qū)連通有凈水出口。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水處理電解池，其特征在于所述廢渣區(qū)連通有廢渣出
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理電解池，其特征在于所述電源為脈沖電源。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的污水處理電解池，其特征在于所述脈沖電源為換向脈沖電源。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或權(quán)利要求13所述的污水處理電解池，其特征在于所述脈沖電源的頻率為3kHz 30kHz。
15.根據(jù)權(quán)利要求12或權(quán)利要求13中任一權(quán)利要求所述的污水處理電解池，其特征在于所述脈沖電源的電壓為50V 600V，所述脈沖電源的占空比為10% 90%。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理電解池，其特征在于所述池體內(nèi)層為絕緣層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種污水處理電解池包括池體，池體內(nèi)設(shè)置有至少兩個極板，所述極板與電源相連，所述極板安裝于池體中部，所述極板底端與池體底部內(nèi)壁之間留有間距，所述池體內(nèi)極板所在區(qū)域形成電解區(qū)，所述池體內(nèi)位于電解區(qū)下方的間距區(qū)域為污水區(qū)，所述池體內(nèi)位于電解區(qū)上方的區(qū)域為凈水區(qū)；由于凈水區(qū)設(shè)置在緊鄰電解區(qū)的上方，電解產(chǎn)生的絮凝物極少部分沉降至池體底部，大部分隨氣泡漂浮至水體表面形成金屬氧化物懸浮層，在凈水區(qū)內(nèi)的絮凝物含量低，水質(zhì)好。
文檔編號C02F1/463GK102259957SQ20111021345
公開日2011年11月30日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者張列平, 王選民 申請人:成都凱邁科技有限公司