公布日：2022.12.09
申請日：2022.08.26
分類號：C02F1/461(2006.01)I;C02F1/469(2006.01)I
摘要
本申請公開一種電催化廢水除硬裝置，包括支撐組件以及設(shè)于支撐組件上的多個并聯(lián)的電催化組件，每個電催化組件分別連接有磁吸式電源插頭；電催化組件包括交替間隔排布連接于封閉框架中的若干極板組件和若干功能膜組件，極板組件包括隔板以及分別連接于隔板兩側(cè)的陰極極板和陽極極板，功能膜組件包括中部設(shè)有貫通空腔的環(huán)板，以及設(shè)于環(huán)板空腔處的功能膜，環(huán)板側(cè)壁設(shè)有磁吸限位螺絲，用以與磁吸式電源插頭磁吸連接；環(huán)板兩側(cè)分別設(shè)有位于空腔處的膜支撐板，膜支撐板包括矩形框架以及豎直連接于矩形框架內(nèi)的多個間隔設(shè)置的流道板，功能膜位于兩側(cè)膜支撐板之間；本方案能夠避免電極結(jié)垢，電解效率高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，易于維護。
權(quán)利要求書
1.一種電催化廢水除硬裝置，其特征在于，包括支撐組件以及設(shè)于支撐組件上的多個并聯(lián)設(shè)置的電催化組件(5)，每個電催化組件(5)分別連接有磁吸式電源插頭(12)；所述電催化組件(5)包括交替間隔排布連接于封閉框架中的若干極板組件(30)和若干功能膜組件(24)，每個功能膜組件(24)與其兩側(cè)的極板組件(30)構(gòu)成一個反應(yīng)單元；所述極板組件(30)包括隔板(32)以及分別連接于隔板(32)兩側(cè)的陰極極板(31)和陽極極板(33)，所述陽極極板(33)為鈦板、鈦網(wǎng)、碳板、碳網(wǎng)、石墨板其中的一種；所述陰極極板(31)采用多孔電極材料，為碳板、碳網(wǎng)、含鈦板式結(jié)構(gòu)、含鈦網(wǎng)式結(jié)構(gòu)、含鐵板式結(jié)構(gòu)、含鐵網(wǎng)式結(jié)構(gòu)、含鋁板式結(jié)構(gòu)、含鋁網(wǎng)式結(jié)構(gòu)其中的一種；所述隔板(32)為非金屬絕緣板，為PP、PE、PVC材料的板式結(jié)構(gòu)中的一種；陰極極板(31)與功能膜組件(24)之間形成陰極腔，陽極極板(33)與功能膜組件(24)之間形成陽極腔，每個反應(yīng)單元中包含有一個陰極腔和一個陽極腔，多個反應(yīng)單元按照陽極腔、陰極腔交替排列；陽極腔和陰極腔上部分別設(shè)置有進水口，下部分別設(shè)置有出水口；所述功能膜組件(24)包括中部設(shè)有貫通空腔的環(huán)板(24.2)，以及設(shè)于環(huán)板(24.2)空腔處的功能膜(24.1)，所述功能膜(24.1)為對離子進行分離或選擇性通過的分離膜；環(huán)板(24.2)側(cè)壁設(shè)有磁吸限位螺絲(24.6)；所述磁吸式電源插頭(12)包括插頭支架(42)以及設(shè)于插頭支架(42)中部通孔內(nèi)的若干銅排(41)，所述銅排(41)一端與陰極極板(31)和陽極極板(33)連接，另一端引接有導(dǎo)線，所述陰極極板(31)和陽極極板(33)與銅排(41)的連接端分別包覆有銅片；插頭支架(42)上開設(shè)有與磁吸限位螺絲(24.6)配合卡接的凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)有與磁吸限位螺絲(24.6)相吸的磁鐵(43)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電催化廢水除硬裝置，其特征在于，所述環(huán)板(24.2)兩側(cè)分別設(shè)有位于空腔處的膜支撐板(24.4)，所述膜支撐板(24.4)包括矩形框架以及豎直連接于矩形框架內(nèi)的多個間隔設(shè)置的流道板，功能膜(24.1)位于兩側(cè)膜支撐板(24.4)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電催化廢水除硬裝置，其特征在于，所述插頭支架(42)上連接有防護罩(44)，防護罩(44)罩設(shè)于銅排(41)外側(cè)，防護罩(44)底部設(shè)有引出線孔(45)，用以使導(dǎo)線穿出，導(dǎo)線分別與電源的正極和負極連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電催化廢水除硬裝置，其特征在于，所述支撐組件包括間隔設(shè)置的兩側(cè)支腿(11)、連接于支腿(11)底部的集液槽(14)、以及連接于支腿(11)頂部兩側(cè)的橫梁(3)；一側(cè)的支腿(11)上固定連接有豎直設(shè)置的壓緊板(4)，壓緊板(4)固定連接于兩側(cè)橫梁(3)之間，兩側(cè)橫梁(3)之間還設(shè)有與壓緊板(4)相對的止退板(6)，止退板(6)通過滑輪(10)與橫梁(3)滑動連接，止退板(6)一側(cè)與油缸(9)輸出軸連接，多個電催化組件(5)設(shè)于集液槽(14)上且位于壓緊板(4)與止退板(6)之間，油缸(9)驅(qū)動止退板(6)在橫梁(3)上沿電催化組件(5)的排列方向移動并將多個電催化組件(5)相互壓緊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電催化廢水除硬裝置，其特征在于，所述壓緊板(4)頂部連接有陽極進液管口(2)，底部連接有陰極出液管口(1)；所述止退板(6)頂部連接有陰極進液管口(8)，底部連接有陽極出液管口(7)；所述陽極進液管口(2)連接陽極進液管道，陽極進液管道與每個陽極腔進水口連通，陰極進液管口(8)連接陰極進液管道，陰極進液管道與每個陰極腔進水口連通，陰極出液管口(1)連接陰極出液管道，陰極出液管道與每個陰極腔出水口連通，陽極出液管口(7)連接陽極出液管道，陽極出液管道與每個陽極腔出水口連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電催化廢水除硬裝置，其特征在于，所述環(huán)板(24.2)頂部分別開設(shè)有陽極進液孔(24.5)、陰極進液孔(24.8)，底部分別開設(shè)有陽極出液孔(24.3)和陰極出液孔(24.9)，其中陽極進液孔(24.5)與陽極出液孔(24.3)位于功能膜組件(24)一側(cè)，陰極進液孔(24.8)與陰極出液孔(24.9)位于功能膜組件(24)另一側(cè)；所述陽極進液孔(24.5)與陽極出液孔(24.3)均與陽極腔連通，分別作為陽極腔的進水口和出水口；所述陰極進液孔(24.8)與陰極出液孔(24.9)均與陰極腔連通，分別作為陰極腔的進水口和出水口。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電催化廢水除硬裝置，其特征在于，所述壓緊板(4)頂部連接有排氣管口(15)，所述排氣管口(15)通過排氣管道與每個陽極腔相連通。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有廢水除硬技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種電催化廢水除硬裝置，技術(shù)優(yōu)勢是去除硬度效果穩(wěn)定、無需投加堿劑、無需回調(diào)PH，能夠避免電極結(jié)垢，電解效率高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，易于維護。
本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
一種電催化廢水除硬裝置，包括支撐組件以及設(shè)于支撐組件上的多個并聯(lián)設(shè)置的電催化組件，每個電催化組件分別連接有磁吸式電源插頭；
所述電催化組件包括交替間隔排布連接于封閉框架中的若干極板組件和若干功能膜組件，每個功能膜組件與其兩側(cè)的極板組件構(gòu)成一個反應(yīng)單元；所述極板組件包括隔板以及分別連接于隔板兩側(cè)的陰極極板和陽極極板，所述陽極極板為鈦板、鈦網(wǎng)、碳板、碳網(wǎng)、石墨板其中的一種；所述陰極極板采用多孔電極材料，為碳板、碳網(wǎng)、含鈦板式結(jié)構(gòu)、含鈦網(wǎng)式結(jié)構(gòu)、含鐵板式結(jié)構(gòu)、含鐵網(wǎng)式結(jié)構(gòu)、含鋁板式結(jié)構(gòu)、含鋁網(wǎng)式結(jié)構(gòu)其中的一種；所述隔板為非金屬絕緣板，為PP、PE、PVC材料的板式結(jié)構(gòu)中的一種；陰極極板與功能膜組件之間形成陰極腔，陽極極板與功能膜組件之間形成陽極腔，每個反應(yīng)單元中包含有一個陰極腔和一個陽極腔，多個反應(yīng)單元按照陽極腔、陰極腔交替排列；陽極腔和陰極腔上部分別設(shè)置有進水口，下部分別設(shè)置有出水口；
所述功能膜組件包括中部設(shè)有貫通空腔的環(huán)板，以及設(shè)于環(huán)板空腔處的功能膜，所述功能膜為對離子進行分離或選擇性通過的分離膜；環(huán)板側(cè)壁設(shè)有磁吸限位螺絲；
所述磁吸式電源插頭包括插頭支架以及設(shè)于插頭支架中部通孔內(nèi)的若干銅排，所述銅排一端與陰極極板和陽極極板連接，另一端引接有導(dǎo)線，所述陰極極板和陽極極板與銅排的連接端分別包覆有銅片；插頭支架上開設(shè)有與磁吸限位螺絲配合卡接的凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)有與磁吸限位螺絲相吸的磁鐵。
作為本發(fā)明的進一步實施方案，所述環(huán)板兩側(cè)分別設(shè)有位于空腔處的膜支撐板，所述膜支撐板包括矩形框架以及豎直連接于矩形框架內(nèi)的多個間隔設(shè)置的流道板，功能膜位于兩側(cè)膜支撐板之間。
作為本發(fā)明的進一步實施方案，所述插頭支架上連接有防護罩，防護罩罩設(shè)于銅排外側(cè)，防護罩底部設(shè)有引出線孔，用以使導(dǎo)線穿出，導(dǎo)線分別與電源的正極和負極連接。
作為本發(fā)明的進一步實施方案，所述支撐組件包括間隔設(shè)置的兩側(cè)支腿、連接于支腿底部的集液槽、以及連接于支腿頂部兩側(cè)的橫梁；一側(cè)的支腿上固定連接有豎直設(shè)置的壓緊板，壓緊板固定連接于兩側(cè)橫梁之間，兩側(cè)橫梁之間還設(shè)有與壓緊板相對的止退板，止退板通過滑輪與橫梁滑動連接，止退板一側(cè)與油缸輸出軸連接，多個電催化組件設(shè)于集液槽上且位于壓緊板與止退板之間，油缸驅(qū)動止退板在橫梁上沿電催化組件的排列方向移動并將多個電催化組件相互壓緊。
作為本發(fā)明的進一步實施方案，所述壓緊板頂部連接有陽極進液管口，底部連接有陰極出液管口；所述止退板頂部連接有陰極進液管口，底部連接有陽極出液管口；所述陽極進液管口連接陽極進液管道，陽極進液管道與每個陽極腔進水口連通，陰極進液管口連接陰極進液管道，陰極進液管道與每個陰極腔進水口連通，陰極出液管口連接陰極出液管道，陰極出液管道與每個陰極腔出水口連通，陽極出液管口連接陽極出液管道，陽極出液管道與每個陽極腔出水口連通。
作為本發(fā)明的進一步實施方案，所述環(huán)板頂部分別開設(shè)有陽極進液孔、陰極進液孔，底部分別開設(shè)有陽極出液孔和陰極出液孔，其中陽極進液孔與陽極出液孔位于功能膜組件一側(cè)，陰極進液孔與陰極出液孔位于功能膜組件另一側(cè)；
所述陽極進液孔與陽極出液孔均與陽極腔連通，分別作為陽極腔的進水口和出水口；所述陰極進液孔與陰極出液孔均與陰極腔連通，分別作為陰極腔的進水口和出水口。
作為本發(fā)明的進一步實施方案，所述壓緊板頂部連接有排氣管口，所述排氣管口通過排氣管道與每個陽極腔相連通。
本發(fā)明的有益效果包括：
每個電催化組件為一個獨立的功能單元，多個功能單元并聯(lián)壓緊設(shè)置，使得本裝置廢水處理的能力提高，能夠一次性處理更大流量的廢水，從而提高廢水處理效率；通過在電催化組件上連接磁吸式電源插頭，不僅能夠作為電催化組件的電極引出部件，保護銅排，同時還能夠利用磁鐵的作用，與功能膜組件上的磁吸定位螺絲相互吸引，限制極板組件移動，使得裝置結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固；當油缸壓緊到一定程度后，由于磁吸式電源插頭的作用，限制了油缸繼續(xù)壓緊，保護電催化組件不會被無限制壓緊，且使得電催化組件與銅排電接觸部分接觸牢靠；陰極極板采用多孔電極材料，能夠產(chǎn)生微氣泡，提高電解效率，避免電極結(jié)垢；通過設(shè)置膜支撐板，不僅為水流在功能膜表面流動提供了流道，保證布水均勻，提高膜面流速，避免結(jié)垢，提高電解效率，而且削減了由于壓力過大導(dǎo)致功能膜發(fā)生變形的可能。本裝置結(jié)構(gòu)普適性強，對電解水無要求，效率高、易于維護。
（發(fā)明人：姬克瑤）
