申请日2014.09.12
公开(公告)日2015.01.14
IPC分类号C02F1/469
摘要
本实用新型公开了一种等径多圆分布式电吸附水处理设备，一般是由多个是由多个等径圆组成的，每个等径圆包括金属正电极(002)和金属负电极筒(001)，作为一个独立的水处理单元，多个等径圆从内层向外层分层布置，层与层之间的距离为所述的等径圆直径;沿水流方向的纵断面是由相同的一组水处理单元串行组成的，沿水流方向的横断面是由相同的多个水处理单元并行组成的;金属正电极(002)可以是实心金属钢材的、或管状金属钢材的、或各种金属型材制作而成的柱状体，金属负电极筒(001)是采用钢板焊接加工成的;串行组成的水处理单元组包含至少一个进水闸和一个出水闸，可以分组处理沉积在金属负电极筒(001)上的水垢。
权利要求书
1.一种等径多圆分布式电吸附水处理设备，包括低压直流电源和控制电路系统，其特征在于：所述的等径多圆分布式电吸附水处理设备是由多个等径圆组成的，所述的等径圆是作为一个独立的水处理单元，包括作为低压直流电源正电极的金属正电极(002)和作为低压直流电源负电极的金属负电极筒(001);多个等径圆从内层向外层分层布置，层与层之间的距离为所述的等径圆直径;所有的金属负电极筒(001)在外圆筒(007)包围的空间断面内。
2.根据权利要求1所述的等径多圆分布式电吸附水处理设备，其特征在于：所述的等径多圆分布式电吸附水处理设备沿水流方向的纵断面是由相同的一组水处理单元串联组成的。
3.根据权利要求2所述的等径多圆分布式电吸附水处理设备，其特征在于：所述的串联组成的水处理单元组包含至少一个进水闸和一个出水闸，所述的进水闸和出水闸均包含有闸门槽(005)和闸门板(006)。
4.根据权利要求3所述的等径多圆分布式电吸附水处理设备，其特征在于：所述的闸门槽(005)制作在水处理单元上，闸门板(006)在使用的时候安装在闸门槽(005)里。
5.根据权利要求1所述的等径多圆分布式电吸附水处理设备，其特征在于：所述的金属正电极(002)可以是实心金属钢材的、或者管状金属钢材制作而成的柱状体。
6.根据权利要求1所述的等径多圆分布式电吸附水处理设备，其特征在于：所述的金属负电极筒(001)是采用钢板焊接加工成的。
7.根据权利要求1所述的等径多圆分布式电吸附水处理设备，其特征在于：所述的多个等径圆具有相同的圆形结构，均包含一只圆形金属负电极筒(001)和一根金属正电极(002)棒状体，金属正电极(002)位于金属负电极筒(001)断面的中心位置。
8.根据权利要求1所述的等径多圆分布式电吸附水处理设备，其特征在于：多个所述的金属正电极(002)在电气上是连接在一起的，多个所述的金属负电极筒(001)在电气上也是连接在一起的。
9.根据权利要求1所述的等径多圆分布式电吸附水处理设备，其特征在于：所述的外圆筒(007)和金属负电极筒(001)之间的被封堵，待处理的水体只能流过金属负电极筒(001)的内部。
说明书
等径多圆分布式电吸附水处理设备
技术领域
本发明涉及一种等径多圆分布式电吸附水处理设备，属于水处理技术领域，尤其适合于离子浓度高、大流量的循环水系统。
背景技术
水资源通常有三种——地表水、地下水和城市中水。
地下水和地表水多为生活饮用水源，地下水虽不加处理即可直接使用，但硬度大，易结垢，长期饮用对人体有害，用反渗透工艺制成纯净水，由于水中有益的和有害的成分全被过滤掉了，长期饮用照样对人体不利;地表水通过加药杀菌处理后可作为城市自来水源，但传统的处理方式无法应对水源的日益污染;中水虽被大力提倡用于工业循环水，却有硬度大和微生物含量高和氯根腐蚀设备等诸多危害，处理手段和处理成本受限，至今不能得到充分利用。
作为工业用水大户采用的循环水的补水水源，原则上地表水、地下水和城市中水皆可使用，但需采用一定的技术进行处理。
电吸附水处理方法具有投资小，运行和维护费用低，水资源利用率高等优点。但目前采用的电吸附水处理技术不足之处也很明显：对流量、流速、浊度要求高，不宜直接处理循环水;由于同时吸附阴阳离子，需频繁充放电，水的硬度降低有限，反而加大了电除盐难度;因水处理量有限，需投入大量的碳纤维电极和电气设备，运行和维护费用较高;污水排放量较大、浪费水资源。
发明内容
本发明是为了解决现有电吸附水处理方法的不足、尤其是循环水硬度大、易结垢、氯根高、易腐蚀等问题，在电吸附水处理方法的基础上，对设备的结构作出了重大的革新，来解决离子浓度高、大流量的循环水问题。
等径多圆分布式电吸附水处理设备包括电气和机械两部分：电气部分可以提供36伏的正、负极可交换的低压直流电源;机械部分是包含多个相同尺寸的、采用金属材料制作成的圆形管状的结构体，圆心位置放置正电极;设备应至少包含一个水处理单元组成;具体包括作为连接低压直流电源正极的正电极连接线(003)、正电极棒(002)、负电极筒(001)、闸门(006)和闸门槽(005)。
等径多圆分布式电吸附水处理设备至少包括一个水处理单元，一个水处理单元包括一个圆形的金属负电极筒(001)和一根金属正电极棒(002)，圆形的中心位置布置一根金属正电极棒(002)，每个水处理单元是独立工作的，相互之间没有干扰。
在正常工作中，待处理水可以流过水处理单元的金属负电极筒(001)形成的过水断面，也可以流过水处理单元之间的外部缝隙，流过水处理单元之间外部缝隙的水体不会得到电吸附的水处理。
待处理水流过水处理单元的的正电极棒(002)、负电极筒(001)之间的水流通道，金属正电极棒(002)、金属负电极筒(001)和水流通道内待处理的水体形成电流通路，在直流电流的作用下，钙、镁离子流向电源负极，使其积聚金属负电极筒(001)附近，形成了一个很强的碱性环境区域，会加速使溶于水中的二氧化碳与钙、镁离子发生化学反应，从而生成大量的碳酸钙、碳酸镁沉淀、吸附于阴极附近，使水中的钙、镁离子减少，降低水体的硬度，使经过处理后的水质满足生产要求。
在直流电流的作用下，水中含有的氯离子会被电解氧化成游离氯或次氯酸(OCL-)，还可以起到防腐、杀菌的作用。
一个水处理单元有一定的过水断面和一定的用于水处理的有效工作长度，具有相应的水处理能力和水处理质量。
水处理的水量与过水断面有关，也与过水断面内的水流速度有关，在确定水处理的能力后，根据输水渠道的有关参数即可确定所需的过水断面;水处理单元的水处理能力不能满足要求时，需要在过水断面上增加布置相应的水处理单元;水处理单元的水处理质量不能满足要求时，需要在沿水流方向上进行串联布置水处理单元，水处理单元的灵活布置，可以满足不同的水处理工程要求。
水处理单元的增加与等径多圆分布式电吸附水处理设备的中心位置有关，如要增加水处理单元，应由内向外依次成批的增加。
沿水流方向纵向串行布置的水处理单元，具有相同的断面参数应;每组水处理单元至少应有一对进水口和出水口闸门，使水处理单元的进水口和出水口闸门关闭后水处理单元内部的水体与外部的水体可以相互隔离。
正常工作的水处理单元，进出水口闸门全部敞开，水流通道内的水体在低压直流电源的作用下，在阴极附近形成大量的钙、镁离子，逐渐沉降、吸附于金属负电极筒(001)，形成水垢状的沉淀物。
水处理设备运行一段时间后，会在金属负电极筒(001)形成较多的水垢状沉淀物，就需要进行清污处理了;采用电源正负极颠倒的方法将水垢从负极板槽上剥离下来混入水中，用水泵将含有水垢的水抽到岸上进行沉淀。
为保证设备的正常工作，清污可以分组进行，一次对一组或多组水处理单元组进行处理。
进行清污处理时，需将水处理单元组的进水闸门和出水闸门关闭;倒极处理时只需将出水闸门关闭，控制电路使该组低压直流电源的正、负极切换，在反向电流的驱动下，附着在金属负电极筒(001)上的沉淀物脱落进入水中，利用水泵等方式将污水抽出到地面沉淀池进行沉淀处理，数小时后经沉淀处理过的澄清水仍可进行循环利用，提高水资源的利用率，做到污水零排放。
本实用新型发明的主要特征如下：所述的等径多圆分布式电吸附水处理设备是由多个等径圆组成的，所述的等径圆是作为一个独立的水处理单元，包括作为低压直流电源正电极的金属正电极(002)和作为低压直流电源负电极的金属负电极筒(001);多个等径圆从内层向外层分层布置，层与层之间的距离为所述的等径圆直径;所有的金属负电极筒(001)在外圆筒(007)包围的空间断面内。
所述的等径多圆分布式电吸附水处理设备沿水流方向的纵断面是由相同的一组水处理单元串联组成的。
所述的串联组成的水处理单元组包含至少一个进水闸和一个出水闸，所述的进水闸和出水闸均包含有闸门槽(005)和闸门板(006)。
所述的闸门槽(005)制作在水处理单元上，闸门板(006)在使用的时候安装在闸门槽(005)里。
所述的金属正电极(002)可以是实心金属钢材的、或管状金属钢材的、或其它的金属型材制作而成的柱状体。
所述的金属负电极筒(001)是采用钢板焊接加工成的。
所述的多个等径圆具有相同的圆形结构，均包含一只圆形金属负电极筒(001)和一根金属正电极(002)棒状体，金属正电极(002)位于金属负电极筒(001)断面的中心位置。
多个所述的金属正电极(002)在电气上是连接在一起的，多个所述的金属负电极筒(001)在电气上也是连接在一起的。
所述的外圆筒(007)和金属负电极筒(001)之间的被封堵，待处理的水体只能流过金属负电极筒(001)的内部。
本发明与现有的水处理技术相比具有明显的优势，水处理单元的有效工作面积大，水处理效率高，机械设备的稳定性好;采用矩阵式分组进行水处理，可以适应不同水量要求的水处理系统;可以分组进行清污工作，不影响用水设备的正常运行;清污处理后的澄清水仍可循环利用，基本上没有废水排放。