[發明專利]一種陽極可再生的電化學凈水系統

在審

• 申請號: 201811136802.X
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN109179592A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 李冬順藝
• 申請（專利權）人: 傲自然成都生物科技有限公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種陽極可再生的電化學凈水系統，其特征在于，所述系統包括陽極室(1)、惰性陽極(2)、可再生陽極(3)、隔膜(4)、陰極室(5)、陰極(6)、直流電源一(7)、直流電源二(8)、自動控制器(9)、系統殼體(10)、高壓開關(11)，進水電磁閥(12)、水滲透膜(13)、氣體滲透膜(14)、排氣閥(15)、隔膜二(16)、儲水罐(17)、進水口(18)、凈化水口(19)；其中惰性陽極和可再生陽極位于陽極室中，陰極位于陰極室中，陽極室和陰極室間壁中下部設置隔膜一，隔膜一采用質子交換膜，在間壁上部設置水滲透膜和氣體滲透膜，水滲透膜和氣體滲透膜均分別固定在塑料卡槽內，卡槽通過螺栓固定在間壁上；隔膜二采用無紡布，固定于陽極室內，防止惰性陽極與可再生陽極之間斷路；直流電源一連接可再生陽極和陰極，直流電源二連接惰性陽極和可再生陽極；陰極室底部設置有進水口，上部設置凈水出口，頂部設置排氣閥，進水口設置進水電磁閥，出水口設置高壓開關；其中高壓開關可通過自動控制器或單獨控制進水電磁閥以及直流電源一的啟閉，自動控制器控制直流電源二、進水電磁閥以及排氣閥的啟閉；所述惰性陽極采用鈦板、鈦網，或者經鈦、釕或銥氧化物修飾的鈦板、鈦網；或者為鉛銀合金板或網；所述可再生陽極采用活潑金屬，選自鐵、鐵合金、鋅或鋅合金中的一種，其形狀可采用棒狀、筒狀、片狀、顆粒狀。

2.根據權利要求1所述的電化學凈水系統，其特征在于，所述陰極采用金屬材料或者碳素材料，金屬材料選自不銹鋼或鐵；碳素材料選自碳氈、碳紙、活性炭或無定形碳釬維；所述氣體滲透膜采用膨體聚四氟乙烯膜。

3.根據權利要求1所述的電化學凈水系統，其特征在于，直接把陽極室作為獨立單元嵌入到陰極室內；當以這樣的方式時，隔膜一固定在陽極室的殼體上。

4.根據權利要求1所述的電化學凈水系統，其特征在于，陽極室或陰極室采用聚丙烯、聚乙烯、玻璃鋼、聚四氟乙烯或有機玻璃材料構建。

5.根據權利要求1所述的電化學凈水系統，其特征在于，陰極室的凈化水出口高壓開關與進水電磁閥聯動啟閉；直流電源一可通過高壓開關聯動同時啟閉，也可設置為聯動延時啟閉。

6.一種利用權利要求1至5任一所述的電化學凈水系統凈化飲用水的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟一、利用所述電化學凈水系統，在凈化飲用水過程中，通過高壓開關(9)控制進水電磁閥(10)的啟閉，當飲用水排出電化學系統時，高壓開關(9)開啟進水電磁閥(10)，同時啟動直流電源一(5)向可再生陽極(2)和陰極(4)之間施加0.5V-6.0V的電壓；當系統停止排出飲用水時，高壓開關(9)關閉進水電磁閥(10)，并關閉直流電源一(5)，直流電源一(5)也可設置為延時關閉，延時關閉時間為1-60分鐘；

步驟二，當電化學系統凈化一定時間后，陽極室內的可再生陽極經過充分的氧化腐蝕，陽極液內積累大量的金屬離子、氫氧化物后，開始進入可再生陽極再生運行模式，通過自動控制器(8)關閉高壓開關(9)以及進水電磁閥(10)，開啟排氣閥(13)以及直流電源二(6)，直流電源二(6)在惰性陽極(1)和可再生陽極(2)之間施加2.0V-24V的電壓。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在步驟一中，高壓開關(9)發出脈沖信號通過自動控制器(8)來控制進水電磁閥(10)以及直流電源一(5)的啟閉，直流電源一(5)電壓控制以及延時關閉與高壓開關控制方式相同。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在步驟一中，陽極室可再生陽極氧化產生的少量氫氣排入陰極室，陰極室內產生的氫氣、富含氫氧根的堿性水從凈化水出口排出。

9.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在步驟二中，電解產生的氧氣以及少量氫氣經氣體滲透膜(12)排入陰極室，陰極室內過量的氣體通過排氣閥(13)排出系統外。

10.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在步驟二中，陽極再生模式結束后，通過自動控制器關閉排氣閥(13)，啟動高壓開關(9)和進水電磁閥(10)，系統進入凈水模式。