CN115504548A - 一种横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备，包括电解反应室、积垢室、排垢室、支撑件、清垢组件、排垢组件和电解组件；电解反应室、积垢室和排垢室自上往下依次连通；支撑件固定在电解反应室的下方；电解组件包括若干阴极组件和若干阳极组件，阴极组件和阳极组件间隔设置，两端的两个阴极组件分别和电解反应室的内壁相邻；电解反应室的内壁的外部设置有衬塑层；电解反应室的上方设置有顶盖，顶盖上设置有排气孔。本发明的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备可以实现自动清垢、工作效率高、泥垢含水量低、安装简单、维护方便。

Description

一种横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备

技术领域

本发明涉及电化学领域，特别涉及一种横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备。

背景技术

循环冷却水的处理方式主要包括化学加药法和电化学水处理法等；

化学加药法以下问题：(1)化学药剂使用量较大，其运输和储存过程中会污染环境；(2)药剂本身会在循环水***中形成悬浮物和沉淀，污染循环水水质；(3)投加药剂后会引起循环水***电导率的升高，加速***排污；(4)排污水由于含有水处理药剂，随着工业污水的排放会对环境产生二次污染。

电化学水处理法是指在外加电场的作用下，在特定的电化学水处理设备内，通过一系列设计的化学反应、电化学过程或物理过程，产生大量的自由基，进而利用自由基的强氧化性对废水中的污染物进行降解的技术过程，作为一种清洁的处理工艺，电化学技术与其他水处理技术相比，具有无法比拟的优点，是现在解决工业水处理领域使用化学药剂所带来的负面问题的重要方法。电化学循环水水质稳定处理技术的缓蚀、阻垢、杀菌、灭藻效果好，应用这种技术的循环水不需要投加任何化学药剂，且强制排污量少，不仅可以节约药剂费和补水费，而且有很好的节能减排和环境保护效果。

目前的电化学水处理工艺及设备存在如下缺陷：

1、设备的智能化程度不高，清垢时需要停机，用人力清理水垢，效率低下，也会严重影响设备的寿命和***的运行；

2、由于电化学水处理设备的处理能力是由参与到电场电化学反应的阳极板和阴极板的有效面积以及单位面积的电流载荷来决定的，电流载荷的大小和阳极板的使用寿命有直接的关系，所以电化学水处理设备的处理能力主要考虑的是参与到电场电化学反应的阳极板和阴极板的有效面积，例如专利申请ZL202022455260.1，它的阴极是一种环状的圆柱结构，因为电化学水处理设备对阴阳级板有平行等距的要求，所以这种设备不可能把设备结构做到太大，导致这种设备的单台处理能力比较低，不适合在中大型循环水***上使用；

3、专利ZL202221014020.0，这个专利设备是由气缸推动活塞盘刮刀上下往复除垢的，由于气缸露在设备壳体之外的部分长度要长于内置在反应室的缸轴部分，加之过高的高度在设备维护时，也会增大维护的难度，所以单台设备的高度是有限的，不可能为了增大单台设备的结构而大幅度增加设备的高度，同时由于多气缸同步的气缸数量也不可能大幅度增加，所以这种设备单台处理能力也只能适合中小型循环水***，不能满足特大型循环水***的使用要求；

4、采用反应室横置的设备，更换阳极进行设备维护时比较麻烦，不利于设备长期稳定的运行，在具体运用过程中，横置反应室的侧壁容易积累水垢，且处理难度大；

5、现有电化学水处理设备处理后的水垢的含水量普遍偏高，还需要进行进一步处理。

亟需一种可以实现自动清垢、工作效率高、泥垢含水量低、安装简单、维护方便的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备来解决上述技术问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备，本发明的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备可以实现自动清垢、工作效率高、泥垢含水量低、安装简单、维护方便。

本发明是通过如下技术方案解决上述技术问题的：

本发明提供了一种横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备，包括电解反应室、积垢室、排垢室、支撑件、清垢组件、排垢组件和电解组件；所述电解反应室、积垢室和排垢室自上往下依次连通；所述支撑件固定在所述电解反应室的下方；所述电解组件包括若干阴极组件和若干阳极组件，所述阴极组件和所述阳极组件间隔设置，两端的两个阴极组件分别和所述电解反应室的内壁相邻；所述电解反应室的内壁的外部设置有衬塑层；所述阴极组件包括阴极板和阴极固定板，所述阴极固定板的左右两端分别固定连接所述电解反应室的内壁，所述阴极板固定在所述阴极固定板上；所述阳极组件包括两片相同的阳极钛网和四根阳极钛棒，两根所述阳极钛棒分别水平贯通一片所述阳极钛网的上部和下部，所述阳极钛棒的伸出部贯通所述电解反应室的内壁，两片所述阳极钛网呈镜像结构；所述清垢组件包括清垢电机、清垢旋转轴和若干清垢刮刀，所述清垢旋转轴与所述清垢电机相连，所述清垢刮刀安装在所述清垢旋转轴上，所述清垢刮刀设置在所述阴极板的两侧，所述清垢刮刀的刃面面向所述阴极板，所述清垢旋转轴贯通所述阴极板的中心，所述清垢旋转轴贯穿任一所述阳极组件的两片阳极钛网的间隙，所述清垢旋转轴水平固定在所述电解反应室内；所述排垢组件包括排垢电机、排垢绞龙片和排垢旋转轴，所述排垢绞龙片固定在所述排垢旋转轴上，所述排垢旋转轴与所述排垢电机相连，所述排垢旋转轴水平设置在所述排垢室内；所述电解反应室的上方设置有顶盖，所述顶盖上设置有排气孔；所述电解反应室的上端开设有出水口；所述电解反应室的下端开设有进水口，所述进水口的上部开设有溢流口；所述排垢室的底端开设有排污口。

本发明中，所述电解反应室用于配合所述电解组件实现对污水的电解处理，以达到水处理的目的；本发明中，电解反应室为横置箱体结构，随之水处理量的增加或者减少，电解反应室的长度可以根据实际需要增长或者缩短，随之对应的是电解组件的数量的增加或者减少，上述工艺需要对装置的变化要求可以通过上述两点实现，相较于现有的其他水电解装置而言，本发明的装置无需改变其他附属结构，变化量少，简而言之，本发明的装置中，越大的水处理需求所带来的工艺成本的增加量越少；

较佳地，所述电解反应室的前后外壁上设置有电极接线保护箱，所述电极接线保护箱用于保护阳极组件上阳极钛棒的接线柱。

本发明中，所述积垢室用于过渡存储自电解反应室刮下的水垢，所述积垢室可以根据水处理量的大小采用一体锥形槽结构或者采用分段相连的锥形槽结构，所述积垢室的下方和所述排垢室的上端相连；

较佳地，所述积垢室为两个相连的锥形槽，所述积垢室和所述排垢室通过法兰连接。

本发明中，所述排垢室用于将积垢室流下的泥垢排出，通过排垢室内排垢组件的作用，实现污泥的迅速排放。

本发明中，所述支撑件用于支撑所述电解反应室；

较佳地，所述支撑件为四个支撑脚。

本发明中，所述清垢组件用于将阴极板上的泥垢刮出，所述清垢刮刀在清垢旋转轴的带动下旋转，刮出阴极板上沉积的圆形区域上的污垢；

较佳地，所述电解反应室的外侧壁安装有清垢电机支架，所述清垢电机安装在所述清垢电机支架上；

较佳地，所述清垢刮刀为细长的U型刮刀，所述U型刮刀的狭长水平部通过刮刀轴固定板固定在清垢旋转轴上，通过增加接触面积提升了接触的牢靠度，同时，U型刮刀可以实现双重刮垢效果，使得刮垢效果更佳；

较佳地，所述清垢刮刀的刃面和所述阴极板之间的间隙为1～3mm；

较佳地，所述清垢刮刀的刃面安装有塑料片，塑料片边缘距阴极板的间距可调，这样可以使得清垢刮刀整体和阴极板之间的间隙进一步缩小，从而实现更好的刮垢效果。

本发明中，所述排垢组件用于将清理出来的泥垢排出，通过排垢绞龙片的旋转将泥垢尽快的排出，从而提升了排出后的泥垢的固含；

较佳地，所述排垢室的外侧壁安装有排垢电机支架，所述排垢电机安装在所述排垢电机支架上。

本发明中，所述电解组件通过阴、阳极组件的配合实现污水的电化学处理；常规的电解反应室由于内壁未做处理，在实际应用中，会有大量水垢附着在设备的内壁上，由于内部的特殊性，清理起来费时费力，且一般需要进行停机处理，影响水处理效率，本发明创造性地将电解反应室的内壁设置衬塑层，从而避免了内壁的泥垢的附着，降低了处理难度，一劳永逸地解决了后续的清理步骤；

较佳地，所述衬塑层的厚度为2～15mm；

较佳地，相邻两个阴极组件和阳极组件之间的间距为60～150mm。

本发明中，由于阳极组件的价格昂贵，因此在具体应用过程中应当尽量保证阳极钛网形成的面积和阴极板的面积相同，从而降低成本，这就要求单个阳极组件的有效面积小于等于单个阴极组件的有效面积；同时，阳极钛网的分片结构设置需要保证在工作中能够进行方便的拆卸清理或者更换，需要满足的是：对应设置的两片阳极钛网的间距大于阳极钛棒自电解反应室的内壁到末端间距的两倍加上清垢旋转轴的直径之和，以实现阳极钛网的拆卸和安装；阳极钛棒在穿过电解反应室时采用密封件进行密封处理

较佳地，所述对应设置的两片阳极钛网的间距为120～250mm。

本发明中，进水口用于实现污水的进入；出水口用于实现处理后的污水的排出；排污口用于将泥垢排出装置；溢流口用于实现电解反应停止、清垢电机尚未启动时，电解反应室内的污水的溢出，用于减少清垢电机启动后排出水垢的含水量。

本发明中，所述顶盖用于封闭所述电解反应室；根据具体的工况需求，所述顶盖可以设计为板状或者弧状。

本发明中，所述排气孔用于排出电解反应中产生的溢出污水液面的气体。

本发明的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备的工作原理为：

水处理阶段：关闭排污口、溢流口，关闭排垢电机、关闭清垢电机，打开进水口和出水口，启动外加直流电源，接通阴极组件和阳极组件，在电解反应室内进行电解水处理；

清垢、排垢阶段：关闭进水口，关闭外加直流电源，断开阴极组件和阳极组件，先打开溢流口，让污水溢流，让反应室内的液面降到溢流口的位置，然后关闭溢流口打开排污口，启动清垢电机，让清垢刮刀转动，刮下的泥垢和污水进入积垢室后进入排垢室；同步启动排垢电机，在排垢绞龙片的转动下，将泥垢排出设备本体。

本发明的积极进步效果：本发明的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备可以实现自动清垢、效率高、泥垢含水量低、安装简单、维护方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备的外观示意图；

图3为本发明实施例的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备的阳极组件处的剖面图；

图4为本发明实施例的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备的阴极组件处的剖面图；

图5为本发明实施例的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备的清垢组件的结构示意图；

图6为本发明实施例的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备的清垢刮刀的结构示意图；

图7为本发明实施例的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备的排垢组件的结构示意图；

图8为本发明实施例的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备的阳极组件的结构示意图；

图9为本发明实施例的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备的阴极组件的结构示意图。

附图标记说明：

1、电解反应室； 2、顶盖；

3、排气孔； 4、阳极组件；

5、阴极组件； 6、清垢刮刀；

7、积垢室； 8、清垢电机；

9、排垢电机； 10、排垢绞龙片；

11、清垢旋转轴； 12、进水口；

13、出水口； 14、排污口；

15、溢流口； 16、排垢旋转轴；

17、清垢电机支架； 18、排垢电机支架；

19、排垢室； 20、支撑件；

21、电极接线保护箱； 22、设备外壁；

23、衬塑层； 24、阴极固定板；

25、刮刀轴固定板； 26、U型刮刀；

27、法兰； 4-1、阳极钛棒；

4-2、阳极钛网； 5-1、阴极板；

4-3、密封件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，本实施例提供了一种横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备，包括电解反应室1、积垢室7、排垢室19、支撑件20、清垢组件、排垢组件和电解组件；电解反应室1、积垢室7和排垢室19自上往下依次连通；支撑件20固定在电解反应室1的下方；电解组件包括若干阴极组件5和若干阳极组件4，阴极组件5和阳极组件4间隔设置，两端的两个阴极组件5分别和电解反应室1的内壁相邻；电解反应室1的内壁的外部设置有衬塑层23；阴极组件5包括阴极板5-1和阴极固定板24，阴极固定板24的左右两端分别固定连接电解反应室1的内壁，阴极板5-1固定在阴极固定板24上；阳极组件4包括两片相同的阳极钛网4-2和四根阳极钛棒4-1，两根阳极钛棒4-1分别水平贯通一片阳极钛网4-2的上部和下部，阳极钛棒4-1的伸出部贯通电解反应室1的内壁，两片阳极钛网4-2呈镜像结构；清垢组件包括清垢电机8、清垢旋转轴11和若干清垢刮刀6，清垢旋转轴11与清垢电机8相连，清垢刮刀6安装在清垢旋转轴11上，清垢刮刀6设置在阴极板5-1的两侧，清垢刮刀6的刃面面向阴极板5-1，清垢旋转轴11贯通阴极板5-1的中心，清垢旋转轴11贯穿任一阳极组件4的两片阳极钛网4-2的间隙，清垢旋转轴11水平固定在电解反应室1内；排垢组件包括排垢电机9、排垢绞龙片10和排垢旋转轴16，排垢绞龙片10固定在排垢旋转轴16上，排垢旋转轴16与排垢电机9相连，排垢旋转轴16水平设置在排垢室19内；电解反应室1的上方设置有顶盖2，顶盖2上设置有排气孔3；电解反应室1的上端开设有出水口13；电解反应室1的下端开设有进水口12，进水口12的上部开设有溢流口15；排垢室19的底端开设有排污口14。

本实施例中，电解反应室1用于配合电解组件实现对污水的电解处理，以达到水处理的目的；本实施例中，电解反应室1为横置箱体结构，随之水处理量的增加或者减少，电解反应室1的长度可以根据实际需要增长或者缩短，随之对应的是电解组件的数量的增加或者减少，上述工艺需要对装置的变化要求可以通过上述两点实现，相较于现有的其他水电解装置而言，本实施例的装置无需改变其他附属结构，变化量少，简而言之，本实施例的装置中，越大的水处理需求所带来的工艺成本的增加量越少；电解反应室1的设备外壁22上设置有电极接线保护箱21，电极接线保护箱21用于保护阳极组件4上阳极钛棒4-1的接线柱。

本实施例中，积垢室7用于过渡存储自电解反应室1刮下的水垢，积垢室7可以根据水处理量的大小采用一体锥形槽结构或者采用分段相连的锥形槽结构，积垢室7的下方和排垢室19的上端相连；积垢室7为两个相连的锥形槽，积垢室7和排垢室19通过法兰27连接。

本实施例中，排垢室19用于将积垢室7流下的泥垢排除，通过排垢室19内排垢组件的作用，实现污泥的迅速排出。

本实施例中，支撑件20用于支撑电解反应室1；支撑件20为四个支撑脚。

本实施例中，清垢组件用于将阴极板5-1上的泥垢刮出，清垢刮刀6在清垢旋转轴11的带动下旋转，刮出阴极板上沉积的圆形区域上的污垢；电解反应室1的外侧壁安装有清垢电机支架17，清垢电机8安装在清垢电机支架17上；

清垢刮刀6为细长的U型刮刀26，U型刮刀26的狭长水平部通过刮刀轴固定板25固定在清垢旋转轴11上，通过增加接触面积提升了接触的牢靠度，同时，U型刮刀26可以实现双重刮垢效果，使得刮垢效果更佳；U型刮刀26的刃面和阴极板5-1之间的间隙为2mm。

本实施例中，排垢组件用于将清理出来的泥垢排出，通过排垢绞龙片10的旋转将泥垢尽快的排出，从而提升了排出后的泥垢的固含；排垢室19的外侧壁安装有排垢电机支架18，排垢电机9安装在排垢电机支架18上。

本实施例中，电解组件通过阴极组件5、阳极组件4的配合实现污水的电化学处理；常规的电解反应室1由于内壁未做处理，在实际应用中，会有大量水垢附着在设备的内壁上，由于内部的特殊性，清理起来费时费力，且一般需要进行停机处理，影响水处理效率，本实施例创造性地将电解反应室1的内壁设置衬塑层23，从而避免了内壁的泥垢的附着，降低了处理难度，一劳永逸地解决了后续的清理步骤；衬塑层23的厚度为10mm；相邻两个阴极组件5和阳极组件4之间的间距为100mm。

本实施例中，由于阳极组件4的价格昂贵，因此在具体应用过程中应当尽量保证阳极钛网4-2形成的面积和阴极板5-1的面积相同，从而降低成本，这就要求单个阳极组件4的有效面积小于等于单个阴极组件5的有效面积；同时，阳极钛网4-2的分片结构设置需要保证在工作中能够进行方便的拆卸清理或者更换，需要满足的是：对应设置的两片阳极钛网4-2的间距大于阳极钛棒4-1自电解反应室1的内壁到末端间距的两倍加上清垢旋转轴11的直径之和，以实现阳极钛网4-2的拆卸和安装；对应设置的两片阳极钛网4-2的间距为200mm；阳极钛棒4-1在穿过电解反应室1时采用密封件4-3进行密封处理。

本实施例中，进水口12用于实现污水的进入；出水口13用于实现处理后的污水的排出；排污口14用于将泥垢排出装置；溢流口15用于实现电解反应停止、清垢电机8尚未启动时，电解反应室1内的污水的溢出，用于减少清垢电机8启动后排出水垢的含水量。

本实施例中，顶盖2用于封闭电解反应室1。

本实施例中，排气孔3用于排出电解反应中产生的溢出污水液面的气体。

本实施例的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备的工作原理为：

水处理阶段：关闭排污口、溢流口，关闭排垢电机、关闭清垢电机，打开进水口和出水口，启动外加直流电源，接通阴极组件和阳极组件，在电解反应室内进行电解水处理；

清垢、排垢阶段：关闭进水口，关闭外加直流电源，断开阴极组件和阳极组件，先打开溢流口，让污水溢流，让反应室内的液面降到溢流口的位置，然后关闭溢流口打开排污口，启动清垢电机，让清垢刮刀转动，刮下的泥垢和污水进入积垢室后进入排垢室；同步启动排垢电机，在排垢绞龙片的转动下，将泥垢排出设备本体。

本实施例横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备可以实现自动清垢、效率高、泥垢含水量低、安装简单、维护方便。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备，其特征在于，其包括电解反应室、积垢室、排垢室、支撑件、清垢组件、排垢组件和电解组件；所述电解反应室、积垢室和排垢室自上往下依次连通；所述支撑件固定在所述电解反应室的下方；所述电解组件包括若干阴极组件和若干阳极组件，所述阴极组件和所述阳极组件间隔设置，两端的两个阴极组件分别和所述电解反应室的内壁相邻；所述电解反应室的内壁的外部设置有衬塑层；所述阴极组件包括阴极板和阴极固定板，所述阴极固定板的左右两端分别固定连接所述电解反应室的内壁，所述阴极板固定在所述阴极固定板上；所述阳极组件包括两片相同的阳极钛网和四根阳极钛棒，两根所述阳极钛棒分别水平贯通一片所述阳极钛网的上部和下部，所述阳极钛棒的伸出部贯通所述电解反应室的内壁，两片所述阳极钛网呈镜像结构；所述清垢组件包括清垢电机、清垢旋转轴和若干清垢刮刀，所述清垢旋转轴与所述清垢电机相连，所述清垢刮刀安装在所述清垢旋转轴上，所述清垢刮刀设置在所述阴极板的两侧，所述清垢刮刀的刃面面向所述阴极板，所述清垢旋转轴贯通所述阴极板的中心，所述清垢旋转轴贯穿任一所述阳极组件的两片阳极钛网的间隙，所述清垢旋转轴水平固定在所述电解反应室内；所述排垢组件包括排垢电机、排垢绞龙片和排垢旋转轴，所述排垢绞龙片固定在所述排垢旋转轴上，所述排垢旋转轴与所述排垢电机相连，所述排垢旋转轴水平设置在所述排垢室内；所述电解反应室的上方设置有顶盖，所述顶盖上设置有排气孔；所述电解反应室的上端开设有出水口；所述电解反应室的下端开设有进水口，所述进水口的上部开设有溢流口；所述排垢室的底端开设有排污口。

2.如权利要求1所述的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备，其特征在于，所述电解反应室的前后外壁上设置有电极接线保护箱。

3.如权利要求1所述的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备，其特征在于，所述积垢室为两个相连的锥形槽，所述积垢室和所述排垢室通过法兰连接。

4.如权利要求1所述的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备，其特征在于，所述支撑件为四个支撑脚。

5.如权利要求1所述的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备，其特征在于，所述电解反应室的外侧壁安装有清垢电机支架，所述清垢电机安装在所述清垢电机支架上。

6.如权利要求1所述的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备，其特征在于，所述清垢刮刀为细长的U型刮刀，所述U型刮刀的狭长水平部通过刮刀轴固定板固定在清垢旋转轴上。

7.如权利要求1所述的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备，其特征在于，所述清垢刮刀的刃面和所述阴极板之间的间隙为1～3mm。

8.如权利要求1所述的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备，其特征在于，所述清垢刮刀的刃面安装有塑料片。

9.如权利要求1所述的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备，其特征在于，所述排垢室的外侧壁安装有排垢电机支架，所述排垢电机安装在所述排垢电机支架上。

10.如权利要求1所述的横置箱体轴旋转刮刀式电化学水处理设备，其特征在于，所述衬塑层的厚度为2～15mm；相邻两个阴极组件和阳极组件之间的间距为60～150mm；所述对应设置的两片阳极钛网的间距为120～250mm。

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