一种极板间距可调的电解槽的制作方法

本实用新型涉及一种废水处理装置，具体地，涉及一种极板间距可调的电解槽，属于废水处理领域。

背景技术：

随着经济的飞速发展和人口的迅速增长，废水排放量日益增加，废水成分日趋复杂，特别是化工、农药、染料和医药等行业排放的高浓度难降解废水，毒性大，色度高，传统的废水处理工艺难以满足国家日益严格的排放标准。

电解法以电子为氧化剂，反应条件温和，不添加其它化学试剂，避免产生二次污染；处理效率高，兼具絮凝、气浮、杀菌功效；设备简单，易于维护和自动化控制。目前，电解法的优势和特点没有在工程化应用中得到充分发挥，主要原因在于处理成本较高，在水质条件发生大幅波动时，槽电压大，极板损耗大，废水处理效率低，极板易结垢，沉积物难以清洗。因此开发高效节能的电解槽具有广阔的应用前景和良好的经济、社会、环境效益。

中国实用新型专利，公开号：203187444U，公开日：2013年9月11日，公开了一种用于废水处理电解槽，该电解槽竖式设置，在该电解槽内水平设置有若干平行电极板，各电极板与电解槽两个相对内壁以交替方式保持一定间隙，从而使得废水由电极板与电解槽内壁之间的且位于一端的间隙流入下一电极板上，并由该下一电极板与电解槽内壁之间的且位于相对一端的间隙流入再下一电极板上，其中最上面的电极板与电解槽内壁的间隙位于与入水口相对的一侧。为了清洗电解槽减少污垢沉积，该实用新型在实施例中又提供了一种带射水器、电极板水平设置的电解槽，即在电极板之间设置若干射水器或者在入口处设置射水器，电极板之间设置的射水器利用高速水流自动清洗极板，入口处设置射水器提高了废水流速以减少污垢在电极板上的沉积。其不足之处在于：该实用新型提供的技术方案增加了废水与电极板的接触时间从而提高废水的处理效率，但污垢随着废水流经水平设置的电极板时在重力的作用下不可避免的在电极板表面产生沉降聚集，给后期沉积物的清洗带来很大负担；水平设置的电极板也因承受废水重力和高速的水流冲刷，而产生变形和耗损，因此，电极板的使用寿命受到严重影响。

中国实用新型专利，公开号：203999064U，公开日：2014年12月10日。公开了一种极板可调快速安装装置，包括可调式隔水挡板、安装支架、极板间隔水挡板和底部支撑板；其中，安装支架包括第一安装支架和第二安装支架，第一安装支架通过可调式隔水挡板连接第二安装支架；所述极板间隔水挡板的数量为多个，沿水平方向设置在第一安装支架和第二安装支架上，相邻的极板间隔水挡板间形成卡槽；所述底部支撑板设置在所述第一安装支架和所述第二安装支架的下侧，用于支持所述极板间隔水挡板。其不足之处在于：该实用新型利用相邻挡水隔板形成的卡槽，实现极板可调和快速安装，但是仍然存在以下问题：第一、相邻的卡槽间距固定，而电极板只能靠卡槽安装固定，因而电极间距可调节值为离散型，取值范围有限，可选择性小，电极间距的调节程度有限；第二、由于卡槽卡口尺寸固定，无法与其他厚度的电极板相匹配，因而无法实现不同厚度电极板的更换；第三、插入卡槽卡扣处的电极板部分，由于该部分表面与卡槽紧密接触而无法与废水相接触，因而无法进行电解反应，从而降低了电极板面积的有效利用率，导致成本增加。

技术实现要素：

1.实用新型要解决的技术问题

针对废水水质波动时，废水电解槽的处理效率低导致成本高的问题，本实用新型提供一种极板间距可调的电解槽。它可以根据水质条件变化灵活调节电极间距，以降低槽电压、提高电解效率，从而降低废水电解处理成本。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种极板间距可调的电解槽，包括电极组件和箱体，所述电极组件位于所述箱体内，所述电极组件包括电极板、绝缘垫片、绝缘支撑杆和紧固结构，所述电极板串联安装在所述绝缘支撑杆上，相邻电极板之间通过所述绝缘垫片相隔，所述绝缘垫片横截面积很小，因而占用电极板表面面积很小，电极板表面与废水有效接触面积增加，所述紧固结构安装在所述绝缘支撑杆的两端，紧固所述电极板和所述绝缘垫片。本电解槽结构中的绝缘垫片和电极板拆卸更换方便，电极板间距可以灵活调整，以适应不同电解需求，例如，水质波动时，可通过调整绝缘垫片的规格和数量来调整电极板间距，达到有效降低槽电压和能耗的目的。

进一步地，所述电极组件与所述箱体为分体结构，便于在电解完成时对所述电极组件和所述箱体分别进行清洗。

进一步地，所述箱体内部设置支撑板，所述电极组件放置在支撑板上，所述支撑板与所述电极板相垂直。电解时产生的沉积物易在所述箱体底部聚集，所述支撑板支撑所述电极组件，使所述电极组件与所述箱体底部之间有一定的空间，从而避免了箱体底部沉积物附着在电极板表面影响电解效率。

进一步地，所述支撑板为格栅板结构，所述支撑板设置在所述箱体内部两个相对的侧板上。格栅板结构的支撑板减少了所述箱体内的反应死角，方便了所述电极组件的整体移除以及箱体底部沉积物的清洗。

进一步地，所述支撑板为表面绝缘的钢板。钢板强度较高，能够稳定支撑电极板。

进一步地，所述绝缘垫片的材质为PP或PVC，该材质成本低廉，减少了电解槽设备的投资费用。

进一步地，所述电极板和绝缘垫片上均开设有通孔，所述绝缘支撑杆穿过通孔连接所述电极板和所述绝缘垫片。

进一步地，所述绝缘支撑杆的材质为Q235，绝缘支撑杆的数量至少为4支，Q235强度优良、价格低廉，多个绝缘支撑杆能够更稳固的连接电极板和绝缘垫片。

进一步地，所述箱体底部设置曝气管，所述曝气管与所述电极板相垂直，所述曝气管的进气口与供风设备相连，曝气管在箱体底部曝气使废水流通与混合，加快了废水的电解速率。

进一步地，所述电极板由石墨电极板、不锈钢电极板和钛基镀层电极板中一种或多种组合而成。电解不同水质的废水，对电极板材质要求不同，因而本装置可以根据电解情况需要更换不同材质电极板进行电解，拓宽了电解槽的应用范围。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型提供的极板间距可调的电解槽，通过在连接电极板的绝缘支撑杆上设置绝缘垫片调整相邻电极板之间的距离，在水质条件发生大幅波动时，通过增加或减少绝缘垫片数量、更换不同尺寸规格的绝缘垫片实现电极板间距的灵活调节，使电极板间距始终处于最佳范围，从而有效降低槽电压和能耗，降低废水处理成本；

(2)本实用新型提供的极板间距可调的电解槽，设置的绝缘垫片仅仅起隔离作用，横截面积很小，因而占用电极板表面面积很小，能够最大程度提高电极板表面积的有效利用率，进而提高废水处理效率；

(3)本实用新型提供的极板间距可调的电解槽，电极板和绝缘垫片均设置有与绝缘支撑杆杆径相配合的通孔，紧固结构配合绝缘支撑杆串联连接电极板和绝缘垫片，相邻电极板之间通过绝缘垫片间隔，因而安装拆卸过程方便快捷；

(4)本实用新型提供的极板间距可调的电解槽，电极板和绝缘垫片通过通孔串联安装在绝缘支撑杆上组成电极组件，通过调整绝缘垫片的尺寸和数量调整相邻电极板间距离，对电极板厚度没有严格限制，因而能够根据电解需要自由更换不同厚度的电极板，从而拓宽了电解槽的适用范围；

(5)本实用新型提供的极板间距可调的电解槽，绝缘垫片、电极板与绝缘支撑杆相连接，拆卸操作简单方便，并且可根据需要自由调整绝缘垫片的规格、数量，从而克服了以往要求电解槽卡槽与电极板厚度严格配合的限制，在一定程度上，降低了电解槽加工精度要求，进而减少了电解槽设备的生产制造成本；

(6)本实用新型提供的极板间距可调的电解槽，电极组件与箱体为分体结构，电解后电极组件整体移除箱体，便于对电极板表面附着物和箱体底部沉积物的清洗；

(7)本实用新型提供的极板间距可调的电解槽，箱体底部设置支撑板支撑电极组件，电极组件与箱体底部保持一定空间，从而避免了电解过程中箱体底部的沉积物附着在电极板表面影响电解效率；

(8)本实用新型提供的极板间距可调的电解槽，箱体底部设置的曝气管与供风设备配合曝气，一方面避免了沉积物过度聚集导致的废水流通受阻，另一方面，使废水混合均匀，加快了电解速率。

附图说明

图1为电极组件结构示意图；

图2为电解槽正立面示意图。

图中：1、电极板；2、绝缘垫片；3、绝缘支撑杆；4、紧固结构；5、箱体；6、支撑板；7、曝气管。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图及实施例对本实用新型作详细描述。

一种极板间距可调的电解槽，包括电极组件和箱体5，所述电极组件位于所述箱体5内，所述电极组件与所述箱体5为分体结构，分体结构便于在电解完成时对电极板1表面附着物和箱体5底部沉积物进行清洗；所述箱体5内部设置支撑板6和曝气管7，所述电极组件放置在支撑板6上，所述电极板1与所述支撑板6垂直，所述曝气管7与所述电极板1相垂直，且所述曝气管7垂直穿过所述电极板1，所述曝气管7的进气口与供风设备相连，所述供风设备可以为鼓风机，本实施例中支撑板6设置在箱体5内部两个相对的侧板上，支撑板6为表面绝缘的高强度钢板制成的格栅板结构，支撑板6支撑电极组件避免了电解过程中箱体5底部沉积物附着在电极板1表面影响电解效率，曝气管7与鼓风机配合曝气促进废水流通和混合，进而加快了电解速率。

所述电极组件包括电极板1、绝缘垫片2、绝缘支撑杆3和紧固结构4，所述电极板1由石墨电极板、不锈钢电极板和钛基镀层电极板中一种或多种组合而成，本实施例中电极板1可以选择矩形石墨电极板、不锈钢电极板或钛基镀层电极板中的一种，也可以是石墨电极板和不锈钢电极板的组合，或者是不锈钢电极板和钛基镀层电极板的组合，或者是石墨电极板和钛基镀层电极板的组合，或者是石墨电极板、不锈钢电极板和钛基镀层电极板三者的组合。

所述绝缘垫片2的材质为PP或PVC，PP、PVC垫片成本低廉、易于制造，本实施例中绝缘垫片2采用PP材质，所述绝缘支撑杆3的材质为Q235，绝缘支撑杆3的数量至少为4支，所述电极板1和所述绝缘垫片2串联安装在所述绝缘支撑杆3上，相邻电极板1之间通过所述绝缘垫片2相隔，所述紧固结构4安装在所述绝缘支撑杆3的两端，紧固所述电极板1和所述绝缘垫片2，本实施例中电极板1上靠近四个直角附近开设有通孔，所述绝缘垫片2上也开设有通孔，绝缘支撑杆3的数量为4支且绝缘支撑杆3两端带有螺纹，所述紧固结构4为与绝缘支撑杆3两端螺纹相配合的螺母，所述绝缘支撑杆3依次穿过电极板1对应的通孔，绝缘垫片2通过通孔串联在相邻电极板1之间，所述紧固结构4配合绝缘支撑杆3两端的螺纹旋转紧固所述电极板1和所述绝缘垫片2，在废水水质波动时，通过增加或减少绝缘垫片2的数量、更换不同尺寸规格的绝缘垫片2实现电极板1间距的灵活调节，使电极板1的间距始终处于最佳范围，从而有效降低槽电压和能耗，降低废水处理成本。

实施例1

在本实施例中，如图1和图2所示，一种极板间距可调的电解槽，包括电极组件和箱体5，所述电极组件位于所述箱体5内，所述电极组件包括电极板1，电极板1包括阴极电极板和阳极电极板，所述电极组件还包括绝缘垫片2、绝缘支撑杆3和紧固结构4，所述电极板1串联安装在所述绝缘支撑杆3上，相邻电极板1之间通过所述绝缘垫片2相隔，阴阳极板间距离是影响槽电压的重要因素之一，因此本装置可以通过调整绝缘垫片2的尺寸规格或数量以调整相邻电极板1之间的距离，进而达到降低槽电压的目的，所述紧固结构4安装在所述绝缘支撑杆3的两端，紧固所述电极板1和所述绝缘垫片2。本装置电极板1和绝缘垫片2拆卸、安装方便，在水质条件发生大幅波动时，通过增加或减少绝缘垫片2数量、更换不同尺寸规格的绝缘垫片2实现相邻电极板1间距的灵活调节，使相邻电极板1间距始终处于最佳，以达到降低槽电压、提高电解效率，从而降低了废水处理成本的目的。

实施例2

在本实施例中，如图1和图2所示，一种极板间距可调的电解槽，包括电极组件和箱体5，电极组件与箱体5为分体结构，因而电解完成后可将电极组件整体移除，便于对电极板1和箱体5进行清洗；电极组件包括电极板1、绝缘垫片2、绝缘支撑杆3和紧固结构4。其中，电极板1包括阴极电极板和阳极电极板，电极板形状为矩形，靠近电极板1的四个直角位置开设有与绝缘支撑杆3直径相匹配的孔；绝缘垫片2为PVC材质，形状为圆柱体，厚度为50mm，绝缘垫片2的中心开设有与绝缘支撑杆3杆径相互匹配的孔，本实施例中绝缘垫片2成本低廉、易加工生产并且为独立结构，损坏后容易更换并且不会影响电解槽整体结构性能；绝缘支撑杆3的数量为4支，均为高强度钢材经绝缘处理后制成，绝缘支撑杆3的两端带有螺纹；紧固结构4为绝缘支撑杆3两端螺纹相配合的螺母。

电极板1和绝缘垫片2通过所开设的孔串联安装在绝缘支撑杆3上，4支绝缘支撑杆3对应矩形电极板1的四个孔，且每一块电极板1通过对应的通孔依次与4支绝缘支撑杆3相连接，相邻电极板1之间的绝缘支撑杆3上连接有绝缘垫片2，按照以上方式将电极板1、绝缘垫片2与绝缘支撑杆3串联安装完成后，螺母配合绝缘支撑杆3的两端的螺纹旋紧固定，从而组成电极组件。电极组件放置在箱体5内部组成废水电解槽。

实施例3

如图1和图2所示，一种极板间距可调的电解槽，其结构与实施例2相比，所不同的是：箱体5由绝缘耐腐蚀材料制成，绝缘耐腐蚀材料可以是PP或PVC，本实施例中箱体5采用PP材质，所述箱体5内部两个相对的侧板上距离箱体底部10cm处设置支撑板6，支撑板6为格栅板结构，所述支撑板6采用高强度钢板经绝缘处理后制成，电极板1垂直放入箱体5内的支撑板6上，支撑板6支撑电极组件，避免了电极组件与箱体5底部直接接触，从而克服了废水电解时底部形成的污垢沉积附着在电极板1表面进而影响电极板1电解效率的问题，另外，格栅板结构的支撑板6减少了箱体5内反应死角，方便了电极组件的整体移除，进而便于对电极板1表面和箱体5底部进行清洗。

实施例4

如图1和图2所示，一种极板间距可调的电解槽，其结构与实施例3相比，所不同的是：所述箱体5底部安装有曝气管7，所述曝气管7与所述电极板1相垂直，且所述曝气管7垂直穿过所述电极板1，所述曝气管7的进气口与供风设备相连，所述曝气管7的另一端口堵死，所述供风设备为风机，风机配合曝气管7曝气促进了废水流通和均匀混合，有助于提高废水的电解速率。

实施例5

本实施例的一种极板间距可调的电解槽的拆卸清洗方法，适用于具体实施方式、实施例2、实施例3和实施例4中，包括以下步骤：

步骤一、电极组件整体移除：电解完成后，将电极组件从箱体5中的格栅状结构的支撑板6上整体取出，并拆卸电极组件与电源的连接线路；

步骤二、拆卸电极组件中绝缘支撑杆3两端的紧固结构4，将绝缘支撑杆3上的电极板1依次取出，采用质量分数为30％的氢氧化钠溶液+质量分数为1％的洗衣粉溶液浸泡电极板1，温度为50℃，浸泡30min后冲洗至pH为中性；

步骤三、将步骤二中浸泡后的电极板1采用质量分数为10％盐酸溶液浸泡20min后冲洗至pH为中性；

步骤四、使用专用清理工具对箱体5内沉积的污垢进行收集处理，再向箱体5内泵入一定压力和流量的清水冲洗。

本实用新型提供的极板间距可调的电解槽便于拆卸，对电极板1浸泡和单独清洗，易清除电极板1表面沉积形成的污垢；另外，由于格栅状结构支撑板6代替了传统的电极板卡槽，不易形成死角，因而箱体5底部的沉积污垢容易冲洗。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。