一种电絮凝除硅装置的制作方法

1.本实用新型属于电絮凝除硅技术领域，具体涉及一种电絮凝除硅装置。


背景技术：

2.在污水处理中，目前除硅的技术中，主要有投加化学药剂的方式以及电絮凝的方式。电絮凝技术一种高效、洁净和低成本的除硅方法。电絮凝技术越来越广泛的应用于水处理和水净化领域，并表现出极具优势的潜力。
3.电絮凝处理技术是用电絮凝、电磁场替代各种具有特定功能的化学药剂，在容器中安装电极(铁或铝)，污水通过时会产生电场，在外加电场的作用下金属电极产生阳离子fe
2+
或al
3+
进入水体，与水解形成的oh-生成fe(oh)3或al(oh)3，然后进一步形成多羟基铝合物，最终产生偏硅酸铝沉淀，也可以产生多羟基硅铝络合物，同时阴极产生微小气泡可以起到很好的气浮效果，该过程发生多种物理化学现象，从离子的产生到形成絮体。电絮凝具有离子直接反应、多羟基络合、悬浮物絮凝、微气浮固液分离的作用。可有效降低水中的si离子、悬浮物、硬度、浊度和部分cod等。
4.现有的电絮凝除硅装置中，往往都是在电絮凝箱的内部设置固定的支架，然后将极板固定到支架上；但是这种方式存在安装操作的空间受限、安装困难的问题；此外，有必要设计一种新的电絮凝除硅装置，在解决安装的同时，保证电絮凝除硅的有效实现。


技术实现要素：

5.为了解决电絮凝除硅的问题，本方案提供了一种电絮凝除硅装置。
6.本实用新型所采用的技术方案为：
7.一种电絮凝除硅装置，包括电絮凝箱、极板固定器、电极板、曝气管和聚气罩；所述电絮凝箱内具有多个分区；每个分区水平方向的相对两侧均设置有一个可拆卸的极板固定器，极板固定器的侧面设置有梳齿槽；电极板包括阴极板和阳极板，阴极板和阳极板分别电连接于直流电源的负极和正极；阴极板和阳极板均具有多个，且交替安装于极板固定器的梳齿槽内；聚气罩呈拱形，并罩设于电絮凝箱的顶部开口上；在聚气罩的顶部设置有排气口；曝气管连通于空气源，并分布于电絮凝箱的内底部；在电絮凝箱的箱壁上设置有排水口和进水口。
8.作为上述电絮凝除硅装置的备选机构或补充设计：所述电絮凝箱采用长方形结构，电絮凝箱内具有两个分区。
9.作为上述电絮凝除硅装置的备选机构或补充设计：所述电极板固定器呈长条形；并采用绝缘耐腐蚀材料制成；在每个分区靠近和背离另一个分区的一侧分别设置有极板固定器。
10.作为上述电絮凝除硅装置的备选机构或补充设计：所述聚气罩采用玻璃钢材料，且在该聚气罩上设置有观察口。
11.作为上述电絮凝除硅装置的备选机构或补充设计：所述电絮凝除硅装置还包括有
支撑支架，所述支撑支架包括有下横杆、楼梯、竖撑杆、斜撑杆、上层平台和护栏；所述下横杆水平放置于地面上，多个竖撑杆垂直连接于下横杆上并支撑于电絮凝箱的底部；上层平台设置于电絮凝箱的一侧，并通过楼梯衔接至地面；在上层平台的底部与电絮凝箱之间设置有斜撑杆。
12.作为上述电絮凝除硅装置的备选机构或补充设计：所述阴极板具有铁质材料或铝质材料；所述阳极板具有铁质材料或铝质材料。
13.作为上述电絮凝除硅装置的备选机构或补充设计：全部电极板的厚度均相同，且小于极板固定器梳齿槽的槽宽。
14.作为上述电絮凝除硅装置的备选机构或补充设计：电极板包括有金属芯板，在金属芯板的两面分别设置有第一网面和第二网面；第一网面和第二网面均采用绝缘且耐腐蚀的材料制成；在金属芯板上设置有若干穿孔。
15.作为上述电絮凝除硅装置的备选机构或补充设计：在穿孔的中心处设置有连接柱，连接柱的两端分别与第一网面和第二网面固定连接。
16.本实用新型的有益效果为：
17.1.本方案中的电絮凝除硅装置能够在污水进入沉淀池之前，实现电絮凝除硅，可以配合化学除硅，来提高除硅效果；除去效果较好，可达90％，处理后悬浮物30-50mg/l，满足后端污水生化工艺对该指标的需求；
18.2.本方案中，利用阳极板附近的边界层来进行电化学主要的反应区域；较高浓度的铝离子(al3+)和被电场从溶液中富集而来的硅酸根离子(sio32-)和氢氧根离子(oh-)；这三种物质在该区域直接发生反应，产生硅-铝沉淀物；所发生的离子反应和絮凝反应两个方面同时去除离子硅和胶体硅，达到双重除硅的目的；
19.3.通过曝气管间歇式鼓入气体(空气或氮气)，能够有效地控制电极钝化和电极结垢，降低电耗，提高电极板的使用寿命；
20.4.采用可拆卸的极板固定器，可以先将电极板排列完成后，在利用极板固定器进行位置固定，也可以先固定极板固定器在将电极板插入到极板固定器的梳齿槽内，从而满足不同工况下的安装要求。
附图说明
21.为了更清楚地说明本方案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。
22.图1是电絮凝除硅装置的侧面透视图；
23.图2是电絮凝箱安装电极板后的俯视图；
24.图3是极板固定器的结构图图；
25.图4是电极板的剖面视图。
26.图中：1-支撑支架；11-下横杆；12-楼梯；13-竖撑杆；14-斜撑杆；15-上层平台；16-护栏；2-电絮凝箱；21-排空口；22-进水口；23-排水口；3-聚气罩；31-排气口；32-观察口；4-电极板；41-金属芯板；42-第一网面；43-连接柱；44-第二网面；45-穿孔；5-曝气管；6-极板固定器。
具体实施方式
27.下面将结合附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是一部分实施例，而非是全部，基于本方案中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本方案的保护范围。
28.实施例1
29.如图1至图4所示，本实施例设计了一种电絮凝除硅装置，包括电絮凝箱2、极板固定器6、电极板4、曝气管5、聚气罩3、支撑支架1等部件。
30.所述电絮凝箱2为具有顶部开口的长方形结构，该电絮凝箱2内具有两个分区，在两个分区内可以分别布置电极板4，来实现电絮凝除硅。在电絮凝箱2的箱壁上设置有排水口23和进水口22；需要除硅的污水可以从进水口22处流入到电絮凝箱2内，在电絮凝箱2完成电絮凝后的污水从排水口23排出到沉降池中，进行沉降分离，然后经过膜过滤后，获得净水。此外，在电絮凝箱2内可以设置更多的分区，具体是污水的处理量而定。
31.此外，在电絮凝箱2的底部还设置有排空口21，在电絮凝箱2内部的污水需要排空时，可以将水从排空口21处排空；该排空口21在电絮凝除硅作业中是处于关闭状态的。
32.所述电极板4固定器呈长条形；并采用绝缘耐腐蚀材料制成；在电絮凝箱2的每个分区水平方向的相对两侧均设置极板固定器6，具体的，可以在每个分区靠近和背离另一个分区的一侧分别设置有极板固定器6。极板固定器6的侧面设置有梳齿槽，可以先将电极板4排列完成后，在利用极板固定器6进行位置固定，也可以先固定极板固定器6在将电极板4插入到极板固定器6的梳齿槽内，具体视需要而定，该极板固定器6与电絮凝箱2和电极板4之间均可实现拆卸，能够有效的满足不同工况下的安装要求。
33.电极板4包括阴极板和阳极板，全部电极板4的厚度均相同，且小于极板固定器6梳齿槽的槽宽，阴极板和阳极板分别电连接于直流电源的负极和正极；阴极板和阳极板均具有多个，且交替安装于极板固定器6的梳齿槽内；所述阴极板具有铁质材料或铝质材料；所述阳极板具有铁质材料或铝质材料；当阴极板和阳极板所连接的电极发生交替时，其本身的极性也发生交换，从而避免单一电极板4被快速消耗，而造成的问题。直流电源是脉冲电源，从而降低电极极化和端电压，减少电耗。
34.聚气罩3呈拱形，所述聚气罩3采用玻璃钢材料，且在该聚气罩3上设置有观察口32，使用时，聚气罩3是罩设于电絮凝箱2的顶部开口上的；在聚气罩3的顶部设置有排气口31；电絮凝箱2内的气体能够向上移动，并经过聚气罩3聚拢后，从排气口31处排出到自然环境中，或者排出到另外的装置中进行统一的处理。
35.曝气管5连通于空气源，可以采用空气泵，并分布于电絮凝箱2的内底部；该曝气管5能够间歇式鼓入气体(空气或氮气)，能够有效地控制电极钝化和电极结垢，降低电耗，提高电极板4的使用寿命。
36.所述支撑支架1包括有下横杆11、楼梯12、竖撑杆13、斜撑杆14、上层平台15和护栏16；所述下横杆11水平放置于地面上，多个竖撑杆13垂直连接于下横杆11上并支撑于电絮凝箱2的底部；上层平台15设置于电絮凝箱2的一侧，并通过楼梯12衔接至地面；在上层平台15的底部与电絮凝箱2之间设置有斜撑杆14。聚气罩3上的观察口32位于其靠近上层平台15的一侧；技术人员可以通楼梯12到达上层平台15，并在上层平台15上从观察口32处对电絮凝箱2的情况进行观察
37.电极板4包括有金属芯板41，在金属芯板41的两面分别设置有第一网面42和第二网面44；第一网面42和第二网面44均采用绝缘且耐腐蚀的材料制成；在金属芯板41上设置有若干穿孔45。在穿孔45的中心处设置有连接柱43，连接柱43的两端分别与第一网面42和第二网面44固定连接。从而在电极板4发生较为严重的腐蚀时，也能够由第一网面42和第二网面44进行支撑，保证电极板4的完整性，从而方便于电极板4的拆卸。
38.本实施例的结构在使用时，在对应电极板4上通过电流后，在电极板4能够产生电场，同时能够在阳极板附近的边界层内，形成较高浓度的铝离子(al3+)和被电场从溶液中富集而来的硅酸根离子(sio32-)和氢氧根离子(oh-)；这三种物质在该区域直接发生反应，产生硅-铝沉淀物(alm(sio3)n(oh)(3m-2n))。离子反应和絮凝反应两个方面同时去除离子硅和胶体硅，达到双重除硅的目的。进入电絮凝箱2内的污水在经过上述反应后，被排放到沉降池中并通过相应的膜分离后，可获得净水。
39.上述实施例仅仅是为了清楚地说明所做的举例，而并非对实施方式的限定；这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本技术的保护范围内。

技术特征：
1.一种电絮凝除硅装置，其特征在于：包括电絮凝箱(2)、极板固定器(6)、电极板(4)、曝气管(5)和聚气罩(3)；所述电絮凝箱(2)内具有多个分区；每个分区水平方向的相对两侧均设置有一个可拆卸的极板固定器(6)，极板固定器(6)的侧面设置有梳齿槽；电极板(4)包括阴极板和阳极板，阴极板和阳极板分别电连接于直流电源的负极和正极；阴极板和阳极板均具有多个，且交替安装于极板固定器(6)的梳齿槽内；聚气罩(3)呈拱形，并罩设于电絮凝箱(2)的顶部开口上；在聚气罩(3)的顶部设置有排气口(31)；曝气管(5)连通于空气源，并分布于电絮凝箱(2)的内底部；在电絮凝箱(2)的箱壁上设置有排水口(23)和进水口(22)。2.根据权利要求1所述的电絮凝除硅装置，其特征在于：所述电絮凝箱(2)采用长方形结构，电絮凝箱(2)内具有两个分区。3.根据权利要求2所述的电絮凝除硅装置，其特征在于：所述电极板(4)固定器呈长条形；并采用绝缘耐腐蚀材料制成；在每个分区靠近和背离另一个分区的一侧分别设置有极板固定器(6)。4.根据权利要求2所述的电絮凝除硅装置，其特征在于：所述聚气罩(3)采用玻璃钢材料，且在该聚气罩(3)上设置有观察口(32)。5.根据权利要求1所述的电絮凝除硅装置，其特征在于：所述电絮凝除硅装置还包括有支撑支架(1)，所述支撑支架(1)包括有下横杆(11)、楼梯(12)、竖撑杆(13)、斜撑杆(14)、上层平台(15)和护栏(16)；所述下横杆(11)水平放置于地面上，多个竖撑杆(13)垂直连接于下横杆(11)上并支撑于电絮凝箱(2)的底部；上层平台(15)设置于电絮凝箱(2)的一侧，并通过楼梯(12)衔接至地面；在上层平台(15)的底部与电絮凝箱(2)之间设置有斜撑杆(14)。6.根据权利要求1所述的电絮凝除硅装置，其特征在于：所述阴极板具有铁质材料或铝质材料；所述阳极板具有铁质材料或铝质材料。7.根据权利要求6所述的电絮凝除硅装置，其特征在于：全部电极板(4)的厚度均相同，且小于极板固定器(6)梳齿槽的槽宽。8.根据权利要求6所述的电絮凝除硅装置，其特征在于：电极板(4)包括有金属芯板(41)，在金属芯板(41)的两面分别设置有第一网面(42)和第二网面(44)；第一网面(42)和第二网面(44)均采用绝缘且耐腐蚀的材料制成；在金属芯板(41)上设置有若干穿孔(45)。9.根据权利要求8所述的电絮凝除硅装置，其特征在于：在穿孔(45)的中心处设置有连接柱(43)，连接柱(43)的两端分别与第一网面(42)和第二网面(44)固定连接。

技术总结
本实用新型属于电絮凝除硅技术领域，具体涉及一种电絮凝除硅装置，包括电絮凝箱、极板固定器、电极板、曝气管和聚气罩；所述电絮凝箱内具有多个分区；每个分区水平方向的相对两侧均设置有一个可拆卸的极板固定器，极板固定器的侧面设置有梳齿槽；电极板包括阴极板和阳极板，阴极板和阳极板均具有多个，且交替安装于极板固定器的梳齿槽内；聚气罩呈拱形，并罩设于电絮凝箱的顶部开口上；曝气管分布于电絮凝箱的内底部。本方案的装置配合加药除硅的方式，除硅效果可达90％；间歇式鼓入气体能够控制电极钝化和电极结垢，降低电耗，提高电极板的使用寿命；采用可拆卸的极板固定器，方便于电极板的拆装，从而满足不同工况。从而满足不同工况。从而满足不同工况。


技术研发人员：周超 吴银生 张林俊 张玻
受保护的技术使用者：北京昆仑洁能科技开发有限公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/7/14