[實用新型]一種用于重金屬廢水電化學處理設備的極板布置系統

有效

• 申請號: 201320118282.6
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN203112556U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 熊道文;禹芝文;游建軍;賀前鋒;王合德;左莉娜;熊珊;賀寧
• 申請（專利權）人: 中國水電顧問集團中南勘測設計研究院;湖南郴州國水水處理有限公司
• 主分類號: C02F1/46
• 分類號: C02F1/46;C02F1/463
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏

技術領域

本實用新型屬于電化學處理設備領域，具體涉及電化學處理設備中的極板布置及其連接關系。?

背景技術

目前用于重金屬廢水處理的電化學反應器裝置一般都以電絮凝原理為主，處理設備中所用到的極板普遍為可溶性極板（以鐵鋁極板為主，其中鐵極板的應該更加普遍，主要是由于鐵極板取材方便，成本低，加工簡單等），這是因為對重金屬廢水的處理需要利用可溶性極板在電場的作用下溶出多價金屬離子形成微絮凝劑，一方面對重金屬離子進行絮凝捕獲固定，另一方面通過絮凝沉降的作用實現泥水分離。而工程中普遍采用的電源輸出均是大電流低電壓，因為這種電源輸出電壓屬于安全電壓，同時大電流低電壓（一般是電壓低于36V?電流高于5000A）輸出處理效果滿足要求。但由于輸出電流大（大于5000A），電源與可溶性極板普遍需要采用大量的銅牌進行直接連接。CN201010300368.1公開了一種電化學反應器，包括一個立方體狀的槽體，槽體內在豎直方向上平行排列有若干塊極板；槽體底部設有進水口，頂部設有出水口；其特征在于：槽體的長度與高度之比例在1∶2.5-20之間，極板的長度、高度和槽體的長度、高度相同。?

目前的這種極板連接在實際工程應用中存在較多的問題，主要表現在以下幾個方面：?

1、由于可溶性極板與銅牌直接連接，在電源通電的情況下，特別是大電流條件下，可溶性極板在與銅牌的連接處極易生成氧化物，導致了連接處的電阻增加，電能損耗增加；另外，氧化物脫落還可能造成連接處松動及接觸不良，進而影響到設備的整體性能，處理效率隨之降低。

2、由于電源輸出電流大導致了連接銅牌在使用過程中發熱量大，耗能較高；為了降低連接銅牌的發熱量，一般都采用較大規格的銅牌，導致設備成本增高。?

3、由于可溶性極板與電源直接連接，極板更換過程中需要將每一塊極板都重新與電源進行連接，因此更換極板過程繁瑣，費時費力。設備因極板更換停運時間長，降低了設備的利用率。?

4、極板與銅牌的連接處必須在液面以上，從而必須有相當的一部分極板在液面以上而不能參與電化學反應，此部分極板不能得到有效的利用。?

實用新型內容

本實用新型旨在解決上述設備在實際應用中存在的問題，提供一種結構更優的極板布置系統。通過該極板布置系統可以減少極板的消耗，提高極板的利用率，簡化極板的更換過程，減少連接銅板的數量，降低設備成本。?

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：?

一種用于重金屬廢水電化學處理設備的極板布置系統，包括置于反應器槽體內的若干塊可溶性極板，還包括至少兩塊與可溶性極板平行布置的不溶性極板；所述可溶性極板均布置在槽內液面以下，不溶性極板均高出槽內液面；不溶性極板高出槽內液面的部分通過連接銅牌與電源的正極或負極連接；且不溶性極板與連接銅牌的接觸處密封。

所述不溶性極板優選布置在可溶性極板的外側，或者均勻分布于可溶性極板之間。

所述電源優選為電壓在DC0V-±300V之間，且電流在DC0A-800A之間的電源，電源輸出定期換向。更優選為高頻開關電源，只要是能夠使得槽體內不溶性極板在通電情況下形成直流平板電場的電源均可。所述不溶性極板為平板狀，在通以直流電的情況下形成平板電場（類似于電容原理），電場中間介質為可導電的待處理廢水與可溶性極板相間分布，兩不溶性極板之間形成均勻電流，從而實現對不溶性極板的均勻配電；根據處理需要，調整不溶性極板的數量與間距以保證最佳處理效果。?

所述可溶性極板優選為鐵極板或鋁極板。?

所述不溶性極板優選為石墨極板或者鈦極板。?

下面對本實用新型做進一步的解釋和說明：?

1、采用可溶性極板與不溶性極板混合布置，其中以可溶性極板為主進行電化學反應處理，不溶性極板為輔對可溶性極板進行配電；可溶性極板與電源不直接連接，不溶性極板與電源采用銅牌連接，通過電場感應使可溶性極板成為感應電極（極板兩側分別為正極與負極）對廢水進行處理。

2、可溶性極板的材質為鐵或鋁，主要是采用鐵極板，成本低，易加工。?

3、不溶性極板材質為石墨或鈦；也可采用其他的導電性好，在電化學反應過程中基本不消耗的材料；或者對可溶性極板進行表面改性使其表面導電性能良好且不消耗。?

4、采用高壓低流電源，降低電源輸出電流，減小銅牌的發熱消耗；不溶性極板與銅牌連接處采用密封處理進行保護，保證連接處的良好接觸。?

5、將可溶性極板尺寸進行更改設計，一方面使其全部浸沒在液體中，保證所有可溶性極板均有效的參與到電化學反應中；另一方面使可溶性極板可自由拆卸，簡化極板的更換過程。?