[發明專利]一種水處理裝置

在審

• 申請號: 202010354017.2
• 申請日: 2020-04-29
• 公開（公告）號: CN111517541A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 何頔;李曉翔;陳發源;杜星
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙煥

本發明公開了一種水處理裝置，其包括輸水管道和串接在所述輸水管道上的電解超聲波處理器，所述電解超聲波處理器包括：電解槽；設置于所述電解槽內的陰極和陽極，所述陰極和陽極均為微孔電極，所述陰極和陽極能夠電解含有氯離子的水以產生氯氣；超聲波發生器，所述超聲波發生器的超聲探頭伸入所述電解槽內。利用電解產生的余氯、超聲波發生器產生的超聲波以及陰陽極產生的電場共同殺滅海水中的細菌、藻類和原生動物，另外超聲波在殺滅海水生物的同時還會對陰極和陽極的微孔進行清洗，防止結垢和堵塞，保持電極的活性。

技術領域

本發明涉及水處理技術領域，更具體地說，涉及一種水處理裝置。

背景技術

隨著國際航運業的迅速發展，世界上90％以上的商品的運輸都是通過航運運至國外。航運過程中，需在船舶上加裝壓載水，壓載水是指為控制船舶橫傾、縱傾、吃水、穩性或應力而加裝到船上的水及懸浮物質。當到達目的地，為了裝卸貨品就會排放掉裝載的壓載水，所以壓載水中包含的各種物質就會隨著壓載水的排放進入到當地環境中。據相關部門統計，全世界每年的壓載水裝載量高達120億噸，壓載水中包含的生物高達六七千種，這些水生生物隨著船舶在全世界范圍內穿行，一旦尋找到適合它們生長的環境，便會不受控制地大量繁殖，嚴重破壞當地的海域生態平衡。因此，船舶壓載水外來物種入侵確認為海洋難以挑戰的四大危害之一。為應對這一挑戰，2004年2月，國際海事組織(IMO)頒布了《船舶壓載水和沉積物控制和管理國際公約》，公約于2017年9月8日開始正式生效實施。《公約》對壓載水的處理標準，即可存活生物的尺寸和數量、病原體微生物的種類和數量作了明確規定(即D-2標準)。

目前，研究人員已經開展了大量防止壓載水有害生物物種入侵的研究，主要包括機械法、物理法和化學法。機械方法主要有過濾法，過濾法被認為是最清潔的壓載水處理方法之一，但是它在一些微生物處理方面沒有取得讓人滿意的結果。所以過濾法常用于船舶壓載水處理系統的前處理，去除大顆粒物質，提高后續的處理效率。化學法主要包括臭氧法和氯化法。其中氯化法中主要應用電解法，電解法主要是通過兩種方式來殺滅壓載水中的生物：第一，電場的作用，即通過破壞膜蛋白或電擊穿殺死水中微生物；第二，電解海水產生余氯用以殺滅壓載水中的水生物。在電解法中，傳統電化學反應器由兩端平面電極與中間反應室構成，壓載水從中間流過。這種構型有明顯的傳質邊界層，除藻效率受傳質限制，且在電解除藻過程中，電極會出現結垢等問題。

綜上所述，如何優化現有的電解技術，減少能量損耗，提高除藻效率，并且有效地解決電解過程中電極出現結垢的問題，是目前本領域技術人員急需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種水處理裝置，該水處理裝置的結構設計可以減少能量損耗，提高除藻效率，并且有效地解決電解過程中微孔電極出現結垢和堵塞的問題。

本發明提供如下技術方案：

一種水處理裝置，包括輸水管道和串接在所述輸水管道上的電解超聲波處理器，所述電解超聲波處理器包括：

電解槽；

設置于所述電解槽內的陰極和陽極，所述陰極和陽極均為微孔電極，所述陰極和陽極能夠電解含有氯離子的水以產生氯氣；

超聲波發生器，所述超聲波發生器的超聲探頭伸入所述電解槽內。

優選地，上述水處理裝置中，所述微孔電極上的微孔孔隙為10-50um。

優選地，上述水處理裝置中，所述陽極包括陽極基板和覆蓋所述陽極基板表面的鍍層，所述陽極基板為鈦基板，且所述鍍層的材質為釕銥、釕、釕錫、釕銥鉈、釕銥錫、二氧化鉛或釕銥錫鈷；和/或，

所述陰極為鈦板。

優選地，上述水處理裝置中，還包括控制器和位于所述電解槽內部的余氯傳感器，所述控制器調控所述陰極和陽極間的電解電流以使所述電解槽內的余氯濃度保持在設定值。