一种漂浮式的污水絮凝处理装置及采用该装置实现的储能方法
【技术领域】
[0001]本发明属于废水处理技术领域。
【背景技术】
[0002]水资源是人类生产和生活中不可缺少的自然资源，也是生物赖以生存和发展的环境资源，随着水环境质量不断恶化引起水资源危机的加剧，水资源短缺已成为当今世界的主要环境问题之一。人多水少、水资源时空分布不均是我国的基本国情水情。随着我国经济的快速发展，出现的水资源严重污染问题，进一步加剧了水资源短缺成为制约区域经济和社会发展的瓶颈。
[0003]污水的处理方法有化学氧化法，生化法、吸附、絮凝沉淀法等。絮凝废水处理技术是目前国内外普遍采用的经济、简便的水处理工艺，它广泛的应用于工农业废水处理。其特点是工艺简单，基建投资少，处理时间短。在絮凝法在水处理中絮凝剂占有重要地位。
[0004]随着工业的发展，污水量的增加，絮剂的需求量也与日剧增。目前使用的絮凝剂主要通过化学法生产的，能耗较高，而生产絮凝剂的企业同时又制造了污染，加之絮凝剂的运输等问题，导致絮凝剂价格较贵，企业难以承受。
【发明内容】
[0005]本发明是为了解决目前污水絮凝处理中使用的絮凝剂主要通过化学法生产的，能耗较高，而生产絮凝剂的过程中又产生污染、及现有的生成的絮凝剂装置无法进行电能存储的问题，本发明提供了一种漂浮式的污水絮凝处理装置及采用该装置实现的储能方法。
[0006]—种漂浮式的污水絮凝处理装置，它包括阴极、阳极、浮块、可控开关、控制器和水质传感器；
[0007]所述的阴极为平板型结构，且平板型结构分为三层，从上至下分别为上层、中间层和下层，其中，上层和下层采用活性炭粉与粘结剂混合实现，中间层采用不锈钢网或碳布实现，
[0008]阳极为长方形块体，阳极采用铝合金，铁合金或铝铁合金实现，
[0009]阴极和阳极相对设置，且阴极位于阴极上方，浮块固定在阴极的侧壁上，
[0010]水质传感器的数据信号输出端与控制器的数据信号输入端连接，控制器的控制信号输出端与可控开关的控制端连接，可控开关的一端与阳极连接，可控开关的另一端与阴极连接。
[0011]所述的一种漂浮式的污水絮凝处理装置，它还包括电能回收装置，电能回收装置位于阴极与可控开关的另一端之间，且电能回收装置的正极与可控开关的另一端连接，电能回收装置的负极与阴极连接。
[0012]所述的浮块采用泡沫或空心塑料实现。
[0013]所述的水质传感器为浊度传感器或酸碱传感器。
[0014]所述的可控开关为电磁开关。
[0015]采用一种漂浮式的污水絮凝处理装置实现的储能方法，该方法包括如下步骤:
[0016]步骤一:使可控开关处于断开状态，将漂浮式的污水絮凝处理装置放置在水溶液中，使阴极的上表面暴露在空气中；
[0017]步骤二:设定控制器的阈值，当水质传感器采集的数据大于控制器内设定的阈值时，控制器发出控制信号使可控开关闭合，从而使阴极和阳极处于导通状态，
[0018]阳极与水发生氧化反应产生电子和絮凝剂，阴极通过电能回收装置收集到来自阳极的电子，阴极中间层收集的电子还原空气中的氧气生成水，阳极产生的电子的移动实现电能回收装置对电能的存储。
[0019]原理分析:
[0020]水质传感器检测到水质超过设定标准，如浊度超标，控制可控开关接通，阴、阳极通过导线连接电路接通，阴阳极间产生电压，输出电能，电能回收装置通过升压模块将电压提高，开始回收电能储存于可充放电电池中，回收的电能可为水质传感器供电，多于的电能可以回收使用。
[0021]电路接通后，阳极发生氧化反应，阳极的铝合金板或铁合金板与水反应生成氢氧化铝或氢氧化亚铁等絮凝剂材料，释放放到水体中，絮凝剂捕获污染物聚集沉淀，从而达到去除污染物的目的。阳极氧化反应中释放的电子通过电路系统到达阴极，释放的质子在溶液中通过电场作用到达阴极。
[0022]电路接通后，阴极发生还原反应，阴极中间层的不锈钢网或碳布收集到来自阳极的电子，在阴极的活性炭层中还原空气中的氧气生成水。
[0023]水中的污染物絮凝沉淀结束后，水质传感器检测到符合设定标准，控制器控制可控开关断开，提示污水处理结束，减少阳极损耗，降低成本。
[0024]本发明带来的有益效果是，本发明装置在应用的过程中，无需消耗电能，同时本发明还是一种同时产生电能和絮凝剂的废水处理装置，与传统絮凝法废水处理相比较，该技术可原位生成活性较高的混凝剂，避免投加化学混凝剂所带来的二次污染，还可以省去混凝剂所需要的储存、混合和运输等费用。本发明所述一种漂浮式的污水絮凝处理装置及采用该装置实现的储能方法，易操作，无能耗且效率高，所述装置结构简单，便于实际生产及使用。
【附图说明】
[0025]图1为本发明所述的一种漂浮式的污水絮凝处理装置一种漂浮式的污水絮凝处理装置的原理示意图。
【具体实施方式】
[0026]【具体实施方式】一:参见图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种漂浮式的污水絮凝处理装置，它包括阴极1、阳极2、浮块3、可控开关4、控制器5和水质传感器6 ;
[0027]所述的阴极1为平板型结构，且平板型结构分为三层，从上至下分别为上层、中间层和下层，其中，上层和下层采用活性炭粉与粘结剂混合实现，中间层采用不锈钢网或碳布实现，
[0028]阳极2为长方形块体，采用合金材料制成，
[0029]阴极1和阳极2相对设置，且阴极1位于阴极1上方，浮块3固定在阴极1的侧壁上，
[0030]水质传感器6的数据信号输出端与控制器5的数据信号输入端连接，控制器5的控制信号输出端与可控开关4的控制端连接，可控开关4的一端与阳极2连接，可控开关4的另一端与阴极1连接。
[0031]本实施方式中，阴极1的上层和下层均是吸水材料层，其功能为催化氧气还原生成水，阴极1的中间层功能为支撑和导电作用，三层结构紧密压合在一起构成阴极1。
[0032]阳极2采用合金材料制成，合金材料有助于减少阳极材料自腐蚀反应，降低成本。
[0033]阴极1四周通过螺栓或捆绑固定有浮块，保证阴极1平面略高于水平面，阴极上层与空气接触，阴极1的中间层和下层吸水部分位于水平面以下，与溶液接触。
[0034](一 )当阳极板1为铁合金材料的阳极时，铁合金阳极材料发生的电极反应分别为:
[0035]阴极发生的反应为:02+H++e — Η 20
[0036]阳极发生的反应为:Fe+H20— Fe (OH) 2+H++e
[0037]