擾流凈水裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種擾流凈水裝置，包括分別連接電源正負(fù)極的內(nèi)外套設(shè)的兩個(gè)金屬套管，內(nèi)金屬管和外金屬管之間留有水流通道，在內(nèi)金屬管外壁和/或外金屬管內(nèi)壁上設(shè)置有金屬螺紋，水從所述水流通道的下方進(jìn)入，從所述水流通道的上方流出。本發(fā)明所述的擾流凈水裝置，通過將電極設(shè)置為螺紋形，使得水在電極間流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生擾流，加速水中污染物、以及生物與電極的接觸面積，使得水中的污染物和生物有更多的機(jī)會(huì)進(jìn)行電解氧化或者還原反應(yīng)，進(jìn)而加速了污染物的處理速度，實(shí)現(xiàn)了水的充分凈化。
【專利說明】擾流凈水裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種凈水裝置，尤其涉及一種通過擾流電解方式凈化水的凈水裝置?！颈尘凹夹g(shù)】[0002]農(nóng)業(yè)上常因使用受污染的農(nóng)業(yè)用水而使農(nóng)作物和養(yǎng)殖業(yè)遭受損失，例如若水源含有病菌和病毒，農(nóng)地的農(nóng)作物即受到病菌和病毒的感染，水源若含有殘余農(nóng)藥，則無法進(jìn)行有機(jī)或無公害蔬果種植，水源若含抗生素或激素，禽畜及水產(chǎn)養(yǎng)殖將受到影響。
[0003]針對因使用受污染的農(nóng)業(yè)用水而受到病菌感染的農(nóng)作物，傳統(tǒng)整治的方法是在農(nóng)地里先施用過量的農(nóng)藥以消滅病菌和病毒，然后再補(bǔ)肥料。這種整治的方法會(huì)使農(nóng)地和農(nóng)作物體內(nèi)的農(nóng)藥殘留過量，農(nóng)地也無法達(dá)到有機(jī)或無公害種植標(biāo)準(zhǔn)。若采用膜過濾或逆滲透等凈水處理方式，存在材料及能源消耗過高的弊端。若采用加氯消毒的處理方式，存在含氯的消毒灌溉水不適用所有農(nóng)作物的弊端。若采用傳統(tǒng)的平板電解方式，存在水處理量及效果低的弊端。由于許多地區(qū)水資源有限，所以，潔凈的農(nóng)業(yè)用水成為農(nóng)場種植或養(yǎng)殖獲利的主要條件。為此，尋求高效節(jié)能的潔凈農(nóng)業(yè)用水，是產(chǎn)業(yè)界努力的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種擾流凈水裝置，以加速水中污染物的處理速度，實(shí)現(xiàn)水的充分凈化。
[0005]于是，本發(fā)明提供了一種擾流凈水裝置，包括分別連接電源正負(fù)極的內(nèi)外套設(shè)的兩個(gè)金屬套管，內(nèi)金屬管和外金屬管之間留有水流通道，在內(nèi)金屬管外壁和/或外金屬管內(nèi)壁上設(shè)置有金屬螺紋，水從所述水流通道的下方進(jìn)入，從所述水流通道的上方流出。
[0006]優(yōu)選的，所述金屬螺紋以金屬紋管/條的方式纏繞在金屬管管壁上。
[0007]優(yōu)選的，所述金屬螺紋以金屬管/條的方式纏繞并粘合在金屬管管壁上。
[0008]優(yōu)選的，所述金屬管管壁上刻有金屬螺紋，金屬螺紋與金屬管管壁為一體。
[0009]其中，所述金屬螺紋的螺紋間距與其所屬的金屬管外管直徑的比小于2。
[0010]其中，在外金屬管的外管壁上還套設(shè)有絕緣管。
[0011]其中，在絕緣管上方和絕緣管下方分別套上一帶水流出入口的支管。
[0012]其中，在內(nèi)金屬管和所述支管之間設(shè)置有防止水流出的塞頭。
[0013]其中，在絕緣管的兩端設(shè)置用于可使水流產(chǎn)生切線流向的上偏心支管和下偏心支管。
[0014]其中，所述上偏心支管和下偏心支管的偏心方向左右錯(cuò)開。
[0015]本發(fā)明所述的擾流凈水裝置，通過將電極設(shè)置為螺紋形，使得水在電極間流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生擾流，加速水中污染物、以及生物與電極的接觸，使得水中的污染物和生物有更多的機(jī)會(huì)進(jìn)行電解氧化或者還原反應(yīng)，進(jìn)而加速了污染物的處理速度，實(shí)現(xiàn)了水的充分凈化。
【專利附圖】

【附圖說明】[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一所述擾流凈水裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的局部放大示意圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例二所述擾流凈水裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明實(shí)施例三所述擾流凈水裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面，結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0018]實(shí)施例一
如圖1所示，擾流凈水裝置10，該裝置包括:一圓形管11，該管為絕緣管，也可以表述為絕緣管11，其材質(zhì)為非導(dǎo)電性材料。圓形管11的下部接一支管12，圓形管11的上部接一支管13。在圓形管11的內(nèi)壁套裝一金屬管14，而在金屬管14內(nèi)另有一金屬管15，其下端接塞頭16，上纟而接塞頭17，塞頭的作用是防止水流出。
[0019]金屬條18以螺旋方式在金屬管15表面形成螺紋,使金屬管15及其表面的金屬條18成為一螺紋形狀的電極，其螺紋間距和金屬管15的外管直徑比例小于2。接直流電源19的正極接金屬管15設(shè)為陰極。直流電源19的負(fù)極接金屬管14設(shè)為陽極。此外，金屬管14和金屬管15的極性可以互換，但是電解的效果差些。待處理的水，自支管12的進(jìn)口流入，經(jīng)金屬管15和金屬管14之間的空間通道20，流向位于支管13的出水口。
[0020]這里，所述金屬條18以金屬管或者條的方式纏繞在金屬管管壁上。
[0021]水在金屬管14和金屬管15之間產(chǎn)生電解反應(yīng)。金屬管15及相連的金屬條18為陰極，釋出金屬離子，吸附水 中的負(fù)電價(jià)物質(zhì)，并和水分子反應(yīng)產(chǎn)生氧氣。金屬管14陽極，吸附金屬離子和水中的正電價(jià)物質(zhì)，并和水分子反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。
[0022]圖2是圖1的局部放大示意圖。它是金屬管14、金屬管15及金屬條18的局部放大示意圖。虛線21代表金屬管14內(nèi)壁及金屬管15外壁之間的中心線。虛線21的左邊較接近金屬管15外壁，因此對水中的負(fù)電價(jià)物質(zhì)有較大的吸附力。虛線21的右邊較接近金屬管14內(nèi)壁，因此對水中的正電價(jià)物質(zhì)有較大的吸附力。
[0023]在圖2中，水流靠近金屬管15外壁部分流速較緩，形成邊界層，在向上流遇到金屬條18阻礙時(shí)，此部分水轉(zhuǎn)向而流向金屬管14，產(chǎn)生擾流，如箭頭22所示。水中含的正電價(jià)物質(zhì)被轉(zhuǎn)向擾流，這過程比傳統(tǒng)的光滑面電極吸附設(shè)計(jì)，增加甚多正電價(jià)物質(zhì)被負(fù)極的金屬管14吸附的機(jī)會(huì)。因水中的正負(fù)電離子數(shù)需趨向平衡，在正電價(jià)物質(zhì)被金屬管14吸附時(shí)，多余的負(fù)電價(jià)物質(zhì)將被推向正極的金屬管15。而進(jìn)入空間通道20的水無論是安排由下向上流或由上向下流，因其流向速度，在轉(zhuǎn)向拋射造成的擾流能增加正電價(jià)物質(zhì)被負(fù)極的金屬管14吸附或負(fù)電價(jià)物質(zhì)被正極的金屬管15吸附的機(jī)率。
[0024]通常細(xì)菌在水中是含正電價(jià)，而病毒寄生在細(xì)菌體內(nèi)。水若含有帶正電價(jià)細(xì)菌，在流經(jīng)空間通道20時(shí)，若它是在虛線21的右邊，則容易被負(fù)極的金屬管14直接吸附；若它是在虛線21的左邊，經(jīng)由轉(zhuǎn)向的擾流被金屬管14吸附。
[0025]金屬管14及金屬管15的材料，可以是銅、銀、銅銀混合材料或其它金屬。銅和銀的化學(xué)性質(zhì)有滅菌作用。若金屬管14及金屬管15含銅或銀材料，被吸附在表面的細(xì)菌受銅或銀的侵蝕而使細(xì)菌體的組織結(jié)構(gòu)受損。另外，自金屬管15電解釋出的銅或銀金屬離子，在流向金屬管14管璧時(shí)，黏貼在細(xì)菌個(gè)體上，亦直接造成細(xì)菌體的結(jié)構(gòu)受損，破壞其組織結(jié)構(gòu)及繁殖能力。這機(jī)理亦適用于對病毒、真菌、霉菌、藻類、蟲卵等。
[0026]若有些細(xì)菌在水中是含負(fù)電價(jià)的微生物，流經(jīng)空間通道20時(shí)，被正極的金屬管15外壁吸附，金屬管15釋出的金屬離子直接進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，破壞其組織結(jié)構(gòu)。
[0027]實(shí)施例二
在圖3中，金屬條31黏貼在金屬管14的管璧上形成螺紋，即金屬條31以金屬管或者條的方式纏繞并粘合在金屬管管壁上。這樣在金屬管14管璧形成的邊界層水流，亦可被轉(zhuǎn)向拋射向金屬管15。而金屬條31在金屬管14的管璧上形成螺紋，其螺紋間距和金屬管14直徑的比例亦小于2。
[0028]此外,還可以在金屬管14和/或金屬管15的管壁上刻有金屬螺紋,金屬螺紋與金屬管管壁為一體。
[0029]實(shí)施例三
在圖4中，圓形管11的下部接一偏心的支管41，上部接一偏心的支管42，即，在絕緣管11的兩端設(shè)置用于可使水流產(chǎn)生切線流向的上偏心支管和下偏心支管，所以水自支管42流入圓形管11時(shí)，其偏心產(chǎn)生切線流向，成為螺旋方式的水流前進(jìn)，最后從支管42的出口流出。這樣能增加水在擾流凈水裝置內(nèi)，電解反應(yīng)的滯流時(shí)間。所述上偏心支管42和下偏心支管41的偏心方向左右錯(cuò)開，以便產(chǎn)生擾流。
[0030]上述三個(gè)實(shí)施例所述的擾流凈水裝置，若進(jìn)水中含有機(jī)磷，通常有機(jī)磷是負(fù)電價(jià)物質(zhì)，在流經(jīng)空間通道20時(shí)，被金屬管15的外壁吸附，而自金屬管15釋出的金屬離子和有機(jī)磷反應(yīng)，使有機(jī)磷的原分子結(jié)構(gòu)改變，消除農(nóng)藥的毒性。若有機(jī)磷是正電價(jià)物質(zhì)，在流經(jīng)空間通道20時(shí)，被金屬管14的內(nèi)壁吸附，而自金屬管15釋出的金屬離子和有機(jī)磷反應(yīng)，降解農(nóng)藥的毒性。因在金屬管15上金屬條18`組成的螺紋，轉(zhuǎn)向的擾流可增加有機(jī)磷被電極吸附的機(jī)會(huì)。
[0031]若進(jìn)水中含有氨氮，部份氨氮在在電解反應(yīng)下，氨(NH3)直接被電極氧化，氨在負(fù)極，即金屬管14，會(huì)失去三個(gè)電子被氧化成氮?dú)夂退虮徊糠址纸狻６@(NH4+)直接被電極還原，銨在正極被吸附，即金屬管15，經(jīng)金屬電極的作用，吸收電子，形成氨，和釋放金屬離子。
[0032]綜上所述，上述實(shí)施例所述擾流凈水裝置，通過螺紋形的電極，使水中產(chǎn)生擾流，增加水中正負(fù)電價(jià)物質(zhì)和負(fù)正電極表面接觸的機(jī)會(huì)。此擾流結(jié)構(gòu)裝于內(nèi)管的外壁，亦可增加裝于外管的內(nèi)壁。擾流結(jié)構(gòu)使邊界層的水橫向拋射，加速水中污染物與電極的接觸，使得污染物有更多的機(jī)會(huì)進(jìn)行氧化或者還原反應(yīng)，進(jìn)而加速了污染物的處理速度，實(shí)現(xiàn)了水的充分凈化，并能減少不必要的電能損耗。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種擾流凈水裝置，包括分別連接電源正負(fù)極的內(nèi)外套設(shè)的兩個(gè)金屬套管，內(nèi)金屬管和外金屬管之間留有水流通道，其特征在于，在內(nèi)金屬管外壁和/或外金屬管內(nèi)壁上設(shè)置有金屬螺紋，水從所述水流通道的下方進(jìn)入，從所述水流通道的上方流出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擾流凈水裝置，其特征在于，所述金屬螺紋以金屬紋管/條的方式纏繞在金屬管管壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擾流凈水裝置，其特征在于，所述金屬螺紋以金屬管/條的方式纏繞并粘合在金屬管管壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擾流凈水裝置，其特征在于，所述金屬管管壁上刻有金屬螺紋，金屬螺紋與金屬管管壁為一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的擾流凈水裝置，其特征在于，所述金屬螺紋的螺紋間距與其所屬的金屬管外管直徑的比小于2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的擾流凈水裝置，其特征在于，在外金屬管的外管壁上還套設(shè)有絕緣管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的擾流凈水裝置，其特征在于，在絕緣管上方和絕緣管下方分別套上一帶水流出入口的支管。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的擾流凈水裝置，其特征在于，在內(nèi)金屬管和所述支管之間設(shè)直有防止水流出的塞頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的擾流凈水裝置，其特征在于，在絕緣管的兩端設(shè)置用于可使水流產(chǎn)生切線流向的上偏心支管和下偏心支管。
10.根據(jù)權(quán)利要求 9所述的擾流凈水裝置，其特征在于，所述上偏心支管和下偏心支管的偏心方向左右錯(cuò)開。
【文檔編號】C02F1/467GK103482731SQ201310412139
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】吳正新 申請人:吳正新