矩形、扇形多腔式除鹽制備鹽酸電化學(xué)水處理設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電化學(xué)工業(yè)循環(huán)冷卻水處理、濃鹽水、污水處理領(lǐng)域，具體為一種矩形、扇形多腔式除鹽制備鹽酸電化學(xué)水處理設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前用于工業(yè)循環(huán)冷卻水處理、濃鹽水污水處理的電化學(xué)方法一般是通過陰陽兩電極對工業(yè)循環(huán)冷卻水、污水進(jìn)行電解處理，在外加電流作用下:方法1、犧牲陽極法:如電解法使陽極(陽極采用Fe、Al)在電解時產(chǎn)生大量的陽離子(如Fe離子、Al離子等)，與氫氧根離子結(jié)合生成的Fe (OH) 2具有絮凝、吸附和沉淀的作用，能夠?qū)Ρ惶幚硭械谋姸嚯s物進(jìn)行絮凝、吸附、沉淀去除。方法2、電化學(xué)陰極保護(hù)法:陽極采用貴金屬涂層，阻止陽極犧牲，通過電解產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，使被處理的水中需要去除的物質(zhì)在專用陰極吸附、結(jié)垢析出(比如碳酸鹽、重金屬)，通過刮垢使其從陰極脫落，再通過反沖洗方法把需要去除的物質(zhì)排出運(yùn)行系統(tǒng)。
[0003]目前常用的電化學(xué)法去除含重金屬水中的重金屬離子的處理設(shè)備和去除水中結(jié)垢物質(zhì)的水處理設(shè)備，由于電極與被處理水接觸面積較小，而且由于單純依靠電極對有害物質(zhì)進(jìn)行處理，水中的有毒有害物質(zhì)去除效果不明顯，不能達(dá)到回收、回用或者排放的標(biāo)準(zhǔn)，因此需要一種去除能力強(qiáng)的水處理設(shè)備。陰極在水處理過程中會吸附大量的重金屬及其它物質(zhì)，處理結(jié)束后需要清理，目前多采用人工刮掉，費時費力，因此需要一種能夠快速清理陰極所吸附雜質(zhì)的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型為解決目前電化學(xué)水處理過程中結(jié)垢物質(zhì)和有毒有害物質(zhì)處理效果不夠明顯、濃鹽水處理后不能回收利用以及陰極上的被吸附物質(zhì)清理較為困難的技術(shù)問題，提供一種矩形、扇形多腔式除鹽制備鹽酸電化學(xué)水處理設(shè)備。
[0005]本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種矩形、扇形多腔式除鹽制備鹽酸電化學(xué)水處理設(shè)備，包括呈圓筒狀且上端口設(shè)有上頂蓋的缸體；缸體側(cè)壁的下部開有進(jìn)水口 ；缸體側(cè)壁上部開有出水口，缸體的底部通過閥門連接有排水口 ；所述缸體的內(nèi)壁周圈布設(shè)多對均為豎直設(shè)置的陰極板；所述陰極板均由缸體內(nèi)壁向缸體中間部分延伸，成對的兩個陰極板相互平行，所有陰極板之間互不接觸；成對的陰極板之間形成一端開口的矩形腔室，每個陰極板與其不成對且相鄰的陰極板之間形成一端開口的扇形腔室；所述上頂蓋的上表面環(huán)繞其中心固定有多個與矩形腔室和扇形腔室一一對應(yīng)的陽極座，上頂蓋的下表面豎直固定有多個與陽極座相連接的陽極，所述陽極均由上而下伸入一一對應(yīng)的矩形腔室和扇形腔室中；缸體內(nèi)的每個矩形腔室與扇形腔室內(nèi)均豎直設(shè)有一個套設(shè)在陽極外側(cè)的空心離子膜；所述上頂蓋上開有排氣收集口。
[0006]待處理水由缸體下部的進(jìn)水口進(jìn)入缸體內(nèi)部，并逐漸充滿缸體，缸體內(nèi)的每個矩形腔室和扇形腔室中均設(shè)有一個陽極，相當(dāng)于每個陽極均配有三個陰極板(包括缸體側(cè)壁)；將陽極座連接電源正極，缸體的外殼連接電源負(fù)極，缸體的外殼與陰極板相連通，這樣陰陽極通過電流的作用，開始對被處理水中的結(jié)垢物質(zhì)、重金屬離子、氯離子等進(jìn)行電化學(xué)電解、吸附處理。結(jié)垢物質(zhì)和重金屬離子被吸附在陰極上，形成結(jié)垢物質(zhì)和重金屬物質(zhì)在陰極析出，氯離子在陽極以氯氣的形式析出。由于陰極板環(huán)繞缸體內(nèi)壁設(shè)置，形成多個扇形腔室和矩形腔室的反應(yīng)腔室，被處理水在每個反應(yīng)腔室內(nèi)部反應(yīng)，增加了被處理水與陰極的接觸時間，相當(dāng)于對水流產(chǎn)生了一定的阻擋，與陰極板作用時間延長，擴(kuò)大了陰極板與被處理水的接觸面積，極大的增強(qiáng)了處理、吸附的功能，除污效果更好。吸附結(jié)束后，陰極板表面的結(jié)垢物質(zhì)和重金屬物質(zhì)以及碳酸鹽可通過刀片刮落，結(jié)垢物質(zhì)和重金屬物質(zhì)以及碳酸鹽向下落至缸體底部，并反沖洗經(jīng)底部的排水口排出。被處理的水經(jīng)過出水口排出循環(huán)利用。陰極板相互之間不接觸，也就是缸體的中心部位留有較大的腔室，這樣需要處理的水能夠充滿整個缸體。
[0007]空心離子膜的作用:1、在電化學(xué)設(shè)備內(nèi)部陰極周圍形成陽離子富集，陽極周圍形成陰離子富集。2、形成并且增強(qiáng)陰極周圍形成強(qiáng)堿環(huán)境、陽極周圍形成強(qiáng)酸環(huán)境，去除陽離子、陰離子效果明顯提高。電化學(xué)設(shè)備內(nèi)處于離子狀態(tài)的鈉離子、鈣離子、鎂離子等可以通過離子膜滲透到陰極板，在陰極板析出，達(dá)到更徹底的去除陽離子的目的。可以根據(jù)被處理水質(zhì)或者處理目的的要求選擇離子膜的種類比如陽離子膜、陰離子膜、陰陽離子復(fù)合膜；1、陽離子交換膜(簡稱陽膜)膜體中含有酸性活性基團(tuán)，它能選擇性透過陽離子而不讓陰離子透過。2、陰離子交換膜(簡稱陰膜)膜體中含有堿性活性基團(tuán)，它能選擇性透過陰離子而不讓陽離子透過。3、特種膜它包括由陽、陰離子活性基團(tuán)在一張膜內(nèi)均勻分布的兩性離子交換膜，帶正電荷的膜與帶負(fù)電荷的膜兩張貼在一起的復(fù)合離子交換膜(亦稱雙極性膜))電化學(xué)設(shè)備內(nèi)的氯離子則通過離子膜到達(dá)陽極，通過電化學(xué)作用使氯離子形成氯氣，在設(shè)備上端的排氣收集口排出，排氣收集口通過軟管連接盛有蒸餾水的容器，排出的氯氣溶于水即是鹽酸，實現(xiàn)了廢水、廢氣的再利用。
[0008]進(jìn)一步的，還包括陰極除污裝置；所述陰極除污裝置包括水平設(shè)置在缸體內(nèi)部的呈圓板狀的刮刀板以及設(shè)在上頂蓋上方的動力系統(tǒng)；所述動力系統(tǒng)包括做上下往復(fù)運(yùn)動的驅(qū)動裝置；所述刮刀板上環(huán)繞其中心周圈開有分別與矩形腔室和扇形腔室相對應(yīng)的矩形開口及扇形開口，矩形開口和扇形開口交替設(shè)置；相鄰的矩形開口與扇形開口之間的刮刀板板體部分均開有與陰極板相配的刮刀口，刮刀口兩側(cè)相鄰的矩形開口和扇形開口的側(cè)邊相互平行且這兩條側(cè)邊均開有刀刃，刮刀口內(nèi)側(cè)邊也開有刀刃；刮刀板周圈邊緣也開有與缸體內(nèi)壁相配的刀刃；刮刀板通過豎直連接在其中心的連桿穿出上頂蓋與驅(qū)動裝置的輸出端相連接；所述刮刀板上的矩形開口和扇形開口均可以由空心離子膜外圍穿過實現(xiàn)上下運(yùn)動。
[0009]陰極板吸附結(jié)束后，開啟驅(qū)動裝置帶動刮刀板上下運(yùn)動，將陰極板表面以及缸體內(nèi)壁上的吸附、結(jié)垢物刮掉，被刮掉的吸附、結(jié)垢物落入缸體的底部，打開排污口通過反沖洗將吸附、結(jié)垢物以及其它雜物排出缸體。所述刮刀口與陰極板相配，是指刮刀口三側(cè)(刮刀口與扇形開口和矩形開口平行的兩側(cè)以及與陰極板不和缸體內(nèi)壁連接的一端對應(yīng)的內(nèi)側(cè)邊)的刀刃能夠刮除陰極板上的結(jié)垢物，同時又不會對陰極板產(chǎn)生損害；所述刮刀板周圈的刀刃與缸體的內(nèi)側(cè)壁相配合，也是指所述刀刃可以將缸體內(nèi)壁上的吸附、結(jié)垢物刮掉，同時不會損壞內(nèi)壁表面。矩形開口、扇形開口分別與矩形腔室、扇形腔室相配合，可以保證刮刀板可以在缸體內(nèi)上下運(yùn)動，能夠?qū)㈥帢O板和缸體內(nèi)壁的結(jié)垢物清除干凈，同時不會與陰極板和陽極以及空心離子膜發(fā)生相互干涉。該結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的轉(zhuǎn)動式的除垢裝置結(jié)構(gòu)相比，結(jié)構(gòu)非常簡單巧妙，穩(wěn)定性高，結(jié)實耐用，生產(chǎn)制造工藝也大為簡化。
[0010]本實用新型所述的電化學(xué)水處理設(shè)備采用多對陰極板和陽極相配合進(jìn)行水處理，水與電極接觸面積大，去污能力強(qiáng)；陰極除污裝置的設(shè)計實現(xiàn)了陰極吸附、結(jié)垢物的自動化清理，極大的提高了工作效率。離子膜的使用使得污水中的鈣、鎂、氯等離子去除的更加徹底并且可以回收利用。整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低廉。
【附圖說明】
[0011]圖1本實用新型所述缸體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2本實用新型所述上頂蓋的上表面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3本實用新型所述上頂蓋與缸體的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4本實用新型所述刮刀板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖5本實用新型所述缸體的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖6本實用新型的外部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖7上頂蓋的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]1-陰極板，2-閥門，3-進(jìn)水口，4-出水口，5-排水口，6-陽極座，7_驅(qū)動裝置，8_螺栓，9-空心離子膜，10-排氣收集口，11-缸體，12-上頂蓋，13-陽極，14-刮刀板，15-矩形開口，16-扇形開口，17-刮刀口。
【具體實施方