一種方形矩陣式電吸附水處理技術的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種方形矩陣式電吸附水處理技術，一般由多個水處理單元采用矩陣方式布置，水處理單元包括作為低壓直流電源正電極的金屬正電極棒（002），作為低壓直流電源負電極的兩面金屬負電極板（001）構成過水斷面，金屬正電極棒（002）置于四個邊都是由金屬負電極板（001）組成的正方形中間位置；金屬正電極棒（002）可以是各種形狀的柱狀結構體；沿水流方向縱斷面串聯(lián)布置斷面尺寸相同的水處理單元，垂直水流方向橫斷面并聯(lián)布置斷面尺寸相同的、或不相同的水處理單元；串聯(lián)布置的每組水處理單元組包含至少一個進水閘和一個出水閘，每組閘門板（006）都是各自獨立的，可以分組處理沉積在金屬負電極板（001）上的水垢。
【專利說明】一種方形矩陣式電吸附水處理技術

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種方形矩陣式電吸附水處理技術，屬于水處理【技術領域】，尤其適合于離子濃度高、大流量的循環(huán)水系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]水資源通常有三種——地表水、地下水和城市中水。
[0003]地下水和地表水多為生活飲用水源，地下水雖不加處理即可直接使用，但硬度大，易結垢，長期飲用對人體有害，用反滲透工藝制成純凈水，由于水中有益的和有害的成分全被過濾掉了，長期飲用照樣對人體不利。
[0004]地表水通過加藥殺菌處理后可作為城市自來水源，但傳統(tǒng)的處理方式無法應對水源的日益污染。
[0005]中水雖被大力提倡用于工業(yè)循環(huán)水，卻有硬度大和微生物含量高和氯根腐蝕設備等諸多危害，處理手段和處理成本受限，至今不能得到充分利用。
[0006]作為工業(yè)用水大戶采用的循環(huán)水的補水水源，原則上地表水、地下水和城市中水皆可使用，但需采用一定的技術進行處理。
[0007]電吸附水處理方法具有投資小，運行和維護費用低，水資源利用率高等優(yōu)點。但目前采用的電吸附水處理技術不足之處也很明顯:對流量、流速、濁度要求高，不宜直接處理循環(huán)水；由于同時吸附陰陽離子，需頻繁充放電，水的硬度降低有限，反而加大了電除鹽難度；因水處理量有限，需投入大量的碳纖維電極和電氣設備，運行和維護費用較高；污水排放量較大、浪費水資源。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有電吸附水處理方法的不足、尤其是循環(huán)水硬度大、易結垢、氯根高、易腐蝕等問題，在電吸附水處理方法的基礎上，解決離子濃度高、大流量的循環(huán)水問題。
[0009]方形矩陣式電吸附水處理設備包括電氣和機械兩部分:電氣部分可以提供36伏的正、負極可交換的低壓直流電源；機械部分是包含多個相同或者不相同尺寸的水處理單元，水處理單元是采用鋼板焊接裝配成方形截面的結構體，方形的中心位置放置正電極；設備至少應包含一個水處理單元；包括作為連接低壓直流電源正極的正電極連接線(003)、正電極棒(002 )、負電極板(001)、閘門(006 )和閘門槽(005 )。
[0010]對于方形矩陣式電吸附水處理設備，一個水處理單元包括四面金屬負電極板
(001)和一根金屬正電極棒(002),四個面的金屬負電極板(001)組成了一個正方形結構的過水斷面，每個水處理單元是獨立工作的，相互之間沒有干擾。
[0011 ] 在正常工作中，待處理水流過水處理單元的的正電極棒(002)和負電極板(001)之間的水流通道，金屬正電極棒(002)、金屬負電極板(001)和水流通道內(nèi)待處理的水體形成電氣回路，在直流電流的作用下，鈣、鎂離子流向電源負極，使其積聚金屬負電極板(001)附近，形成了一個很強的堿性環(huán)境區(qū)域，會加速使溶于水中的二氧化碳與鈣、鎂離子發(fā)生化學反應，從而生成大量的碳酸鈣、碳酸鎂沉淀、吸附于陰極附近，使水中的鈣、鎂離子減少，降低水體的硬度，使經(jīng)過處理后的水質(zhì)滿足生產(chǎn)要求。
[0012]在直流電流的作用下，水中含有的氯離子會被電解氧化成游離氯或次氯酸(0CL-)，還可以起到防腐、殺菌的作用。
[0013]一個水處理單元有一定的過水斷面和一定的用于水處理的有效工作長度，具有相應的水處理能力和水處理質(zhì)量。
[0014]水處理的水量與過水斷面有關，也與過水斷面內(nèi)的水流速度有關，在確定水處理的能力后，根據(jù)輸水渠道的有關參數(shù)即可確定所需的過水斷面。
[0015]水處理單元的水處理能力不能滿足要求時，需要在過水斷面上增加布置相應的水處理單元。
[0016]水處理單元的水處理質(zhì)量不能滿足要求時，需要在沿水流方向上進行串聯(lián)布置水處理單元。
[0017]水處理單元的靈活布置，可以滿足不同的水處理工程要求。
[0018]沿水流方向縱向串行布置的水處理單元，具有相同的斷面參數(shù)，組成一個水處理單元組；每組水處理單元至少應有一扇進水口門和一扇出水口閘門，水處理單元的進水口和出水口的閘門關閉后，水處理單元內(nèi)部的水體與外部的水體可以相互隔離。
[0019]正常工作的水處理單元，進出水口閘門全部敞開，所有的水體流經(jīng)相應水處理單元的水流通道，水流通道內(nèi)的水體在低壓直流電源的作用下，在陰極附近形成大量的鈣、鎂離子，逐漸沉降、吸附于金屬負電極板(001)，形成水垢狀的沉淀物。
[0020]水處理設備運行一段時間后，會在金屬負電極板(001)形成較多的水垢狀沉淀物，就需要進行清污處理了。
[0021]為保證設備的正常工作，清污工作可以分組進行，一次對一組或多組水處理單元組進行處理。
[0022]進行清污處理時，需將水處理單元組的進水閘門和出水閘門關閉，控制電路使該組低壓直流電源的正、負極切換，在反向電流的驅(qū)動下，附著在金屬負電極板(001)上的沉淀物被從負極板槽上剝離下來混入水中，利用水泵等方式將污水抽出到地面沉淀池進行沉淀處理，數(shù)小時后經(jīng)沉淀處理過的澄清水仍可進行循環(huán)利用，提高水資源的利用率，做到污水零排放。
[0023]本發(fā)明與現(xiàn)有的水處理技術相比具有明顯的優(yōu)勢，水處理單元的有效工作面積大，水處理效率高，機械設備的穩(wěn)定性好；采用矩陣式分組進行水處理，可以適應不同水量要求的水處理系統(tǒng)；可以分組進行清污工作，不影響用水設備的正常運行；清污處理后的澄清水仍可循環(huán)利用，基本上沒有廢水排放。
[0024]

【專利附圖】

【附圖說明】
圖1為方形矩陣式電吸附水處理設備的橫截面圖；圖2為圖1的A-A縱剖面圖；圖中編號:001-正電極連接線，002-正電極棒，003-負電極板，005-閘門槽，006-閘門板。
具體實施方案
[0025]如圖所示，本發(fā)明的主要
【發(fā)明內(nèi)容】
是設備的機械結構部分，在控制系統(tǒng)提供的低壓直流電源的驅(qū)動下進行工，控制系統(tǒng)可以為每個水處理單元分別提供低壓直流電源。
[0026]所有單元的金屬正電極棒(002)通過正電極連接線(001)連接在一起，連接低壓電源的正電極；所有單元的金屬負電極板(001)是直接連接在一起的，并和大地及低壓電源的負電極連接在一起。
[0027]方形矩陣式電吸附水處理設備一般由相同過水斷面的水處理單元組成，對于不便于布置的過水斷面，也可以布置一些不同過水斷面大小的水處理單元。
[0028]在設計的水處理輸水渠道斷面上，全部布置上水處理單元，使輸水渠道內(nèi)的待處理水需經(jīng)過水處理單元處理后流出。
[0029]金屬正電極棒(002)可以米用實心金屬鋼材、管狀金屬鋼材、各種金屬型材制作而成；金屬負電極板(001)可以采用鋼板焊接加工制成。
[0030]布置在輸水渠道進水方向的水處理單元進口，要設置閘門槽(005)，設置待用的進水閘門，布置在輸水渠道出水方向的水處理單元出口，也要設置閘門槽(005)，設置待用的出水閘門。
[0031]閘門槽(005)制作在水處理單元上，閘門板(006)在使用的時候安裝在閘門槽(005)里。
[0032]每個水處理單元的進水閘門和出水閘門是可以獨立開啟和關閉的。
[0033]低壓直流電源的正、負極電源線，采用合適的方式連接到每一組水處理單元，要做到每組水處理單元可以單獨控制，以便于正、負極切換的需要。
[0034]對不同規(guī)模的水處理工程，通過對水處理單元的結構參數(shù)以及水處理單元的數(shù)量進行設計計算調(diào)整，可以滿足各種規(guī)模的水處理工程需要。
[0035]以上具體實施方案只是本發(fā)明的具體實施例子，不表示本發(fā)明只能這樣進行實施。
【權利要求】
1.一種方形矩陣式電吸附水處理技術，包括控制電路系統(tǒng)，其特征在于:所述的方形矩陣式電吸附水處理設備是由許多正方形的水處理單元組成的，所述的水處理單元包括作為低壓直流電源正電極的金屬正電極棒(002)和作為低壓直流電源負電極的金屬負電極板(001),正方形四個邊是由所述的金屬負電極板(001)組成的,所述的金屬正電極棒(002)置于所述的正方形中間位置，所述的正電極棒(002)、負電極板(001)和所述的正方形過水斷面內(nèi)的水體形成電流通路。
2.基于權利I的方形矩陣式電吸附水處理技術，其特征在于:所述的金屬正電極棒(002)可以是實心金屬鋼材的、或管狀金屬鋼材的、或各種型鋼材料制作而成的棒狀體。
3.基于權利I的方形矩陣式電吸附水處理技術，其特征在于:沿水流方向的縱斷面布置所述的水處理單元，是由斷面尺寸相同的水處理單元串聯(lián)組成的。
4.基于權利I的方形矩陣式電吸附水處理技術，其特征在于:垂直水流方向的橫斷面布置所述的水處理單元，可以由斷面尺寸相同的、或不相同的水處理單元并聯(lián)組成。
5.基于權利I的方形矩陣式電吸附水處理技術，其特征在于:所述的水處理單元布置在輸水渠道進水方向的，進口設置閘門槽(005)和進水閘門板(006);布置在輸水渠道出水方向的，出口設置閘門槽(005 )和出水閘門板(006 )。
6.基于權利I的方形矩陣式電吸附水處理技術，其特征在于:所述的閘門槽(005)制作在水處理單元上，所述的閘門板(006)在使用的時候安裝在閘門槽(005)里。
7.基于權利6的方形矩陣式電吸附水處理技術，其特征在于:所述的進水閘門板(006)是各自獨立的，所述的出水閘門板(006 )也是各自獨立的。
【文檔編號】C02F1/469GK104229953SQ201410463611
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權日:2014年9月12日
【發(fā)明者】陳昱如, 陳力銘, 李文忠 申請人:陳昱如