一种自动除垢电化学水处理装置的制作方法

本实用新型涉及电化学水处理装置技术领域，尤其涉及一种自动除垢电化学水处理装置。

背景技术：

目前，国内对于工业循环水处理系统，普遍使用投加水质稳定药剂来提高循环水系统的浓缩倍数，从而减少新水补充水量和排污处理。传统的水质稳定药剂主要包括：缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等，用于控制循环水系统中管道及设备的结垢和腐蚀，除了每年用于水质处理的药剂费用昂贵和运行成本高之外，还存在着以下问题：(1)化学药剂使用量较大，其运输和储存过程中会污染环境；(2)药剂本身会在循环水系统中形成悬浮物和沉淀，污染循环水水质；(3)投加药剂后会引起循环水系统电导率的升高，加速系统排污；(4)排污水由于含有水处理药剂，随着工业污水的排放会对环境产生二次污染。

因此有必要研发一种经济实用的循环冷却水处理方法，使得上述问题得到解决和改善。近年来，国内外研究人员提出并完善了一种所谓“高级氧化技术”方法，这种方法通过综合利用光、声、电、磁或无毒试剂催化氧化技术进行有机污水的处理，得到了良好的效果。高级氧化技术法能够处理之前较难降解且对生物环境危害较大的有机污染物成分，从而成为当前污水处理研究和应用的前沿。而电化学水处理技术作为高级氧化技术的一种，由于其清洁、环境友好、用水量少等优点成为工业循环冷却水处理技术的一个很好的选择。

电化学水处理技术是指在外加电场的作用下，在特定的电化学水处理装置内，通过一系列设计的化学反应、电化学过程或物理过程，产生大量的自由基，进而利用自由基的强氧化性对废水中的污染物进行降解的技术过程，作为一种清洁的处理工艺，电化学技术与其他水处理技术相比，具有无法比拟的优点，是现在解决工业水处理领域使用化学药剂所带来的负面问题的重要方法。电化学循环水水质稳定处理技术的缓蚀、阻垢、杀菌灭藻效果好，应用这种技术的循环水不需要投加任何化学药剂，且强制排污水量少，不仅可以节约药剂费和补水费，而且有很好的节能减排和环境保护效果。

现有技术中使用的电化学水处理装置，为了实现水处理，由直流电源提供直流电，在阳极板接入正极，在阴极板接入负极，进行电化学反应，反应过程中阴极上产生大量OH-，在OH-参与下，在阴极表面上产生还原反应，合成CaCO3(Ca2++CO32-＝CaCO3↓)和Mg(OH)2及其他难溶性物质，这些难溶性物质直接附着在阴极上，形成结垢层；阳极板表面则发生氧化反应，产生大量活性氧化物质，如OH-、O2+、Cl-及O3、H2O2、Cl2、HClO等物质进行杀菌、灭藻、除垢。

目前采用的电化学水处理装置存在如下缺陷：(1)阴极板上形成的结垢如长期不进行清除，会导致极板钝化，从而影响到电化学水处理装置后期的电解效率及效果，目前在对电化学水处理装置中阴极板上产生的结垢进行定期清除时，需打开电化学水处理装置的箱门，由工人使用刮板或其它工具手动将阴极板上的结垢刮除，导致结垢清理困难、效率低下，装置维护难度大；(2)目前的电化学水处理装置的箱体均为立式箱体，箱体高度较高，工人在装置的组装、运维等工作中通常需要攀高作业，给箱体内部极板等零部件的安装、装置的运维造成困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种自动除垢电化学水处理装置，以解决目前现有电化学水处理装置除垢困难、效率低，装置运维难度大等技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采取以下方案来实现：一种自动除垢电化学水处理装置，包括箱体、阴极板、阳极板，其特征在于：所述装置还包括除垢机构，所述除垢机构包括转轴、刮刀、第一电机、排垢管；所述箱体包括下方敞口的上箱体及上方敞口的下箱体，所述上箱体、下箱体能够在敞口处可拆卸的固定连接并互相将彼此的敞口封闭而形成所述箱体，所述阴极板和所述阳极板竖直且间隔固定安装于所述箱体内部，所述箱体的侧下方设置进水口、顶部设置出水口；在所述阴极板、阳极板的中心位置开设通孔，所述转轴穿设于所述通孔中，且所述转轴的两端分别支撑在所述箱体的两个端壁上，所述第一电机能够驱动所述转轴以自身轴线为旋转轴转动，所述刮刀固定在所述转轴上，各个所述阴极板的两侧均设置有所述刮刀，且所述刮刀的刀刃朝向所述阴极板的表面，所述刮刀随所述转轴转动时能够将与之对应的所述阴极板表面上的结垢刮除；所述排垢管设置在所述下箱体的下方，在所述下箱体的底部开设一通槽，所述排垢管的上部开设一通槽，所述下箱体与所述排垢管通过通槽相连通。

作为优选：所述进水口设置在所述下箱体的一端壁下方、所述出水口设置在所述上箱体的顶部，所述进水口和所述出水口分别位于所述箱体的两侧。

作为优选：所述阴极板的前端或后端设置有若干通水孔，相邻阴极板的通水孔前后交错设置，所述阳极板设置为网状。

作为优选：所述排垢管内设置有绞龙，所述排垢管的底部设置有排垢口，所述绞龙由第二电机驱动。

作为优选：在每个阴极板及阳极板的下方均固定安装有封板，所述封板位于阴极板或阳极板与所述绞龙之间。

作为优选：在所述下箱体上沿横向设置多列安装孔，每个所述安装孔内均固定安装有一阳极接线柱，所述下箱体与所述阳极接线柱之间设置有绝缘部件，每个所述阳极板与其中一列所述阳极接线柱固定连接，所述阳极接线柱从所述下箱体穿出所述箱体外，在所述箱体外设置有接线铜排，所述接线铜排的数量与所述阳极接线柱的排数相同，且每排阳极接线柱中的所有阳极接线柱均与同一个所述接线铜排固定连接。

作为优选：所述箱体呈圆筒形，所述阴极板为圆形、阳极板由半圆组成圆形。

作为优选：所述转轴的两端设置有轴承，所述转轴通过所述轴承支撑在所述箱体的两端壁上。

作为优选：所述下箱体的底部设置有用于支撑所述箱体的基座。

作为优选：在所述箱体上设置有可视窗。

采用本实用新型的技术方案，带来如下技术效果：位于阴极板两侧的刮刀在电机的驱动下进行旋转，从而在不打开装置的情况下即可实现对阴极板表面结垢的自动刮除，被刮除的结垢通过排垢管可从电化学水处理装置中直接排出，从而提高了装置的清垢效率、节省了清垢过程中耗费的人力，且保证了电极在电解过程中的工作效率及电化学装置的水处理效果；水处理装置采用卧式箱体，结构简单、便于装置的组装和清洗、便于装置的后期运维。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型自动除垢电化学水处理装置的结构示意图；

图2是本实用新型自动除垢电化学水处理装置的结构示意图；

图3是本实用新型自动除垢电化学水处理装置的后视结构示意图；

图4是本实用新型自动除垢电化学水处理装置的剖视结构示意图；

图5是本实用新型自动除垢电化学水处理装置的剖视结构示意图；

图6是本实用新型自动除垢电化学水处理装置的主视剖视图；

主要标件与标号：

箱体：1；上箱体：11；下箱体：12；进水口：13；出水口：14；可视窗：15；

阴极板：2；

阳极板：31；阳极接线柱：32；接线铜排：33；

除垢机构：4；转轴：41；刮刀：42；第一电机：43；排垢管：44；排垢口：441；绞龙：45；第二电机：46；

封板：5；

基座：6。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚地展示，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例

图1至3为本实施例自动除垢电化学水处理装置的结构示意图，图4至6为该装置的剖视图，如图1至6所示，自动除垢电化学水处理装置包括箱体1、阴极板2、阳极板31，所述装置还包括除垢机构4、封板5、基座6，所述除垢机构4包括转轴41、刮刀42、第一电机43、排垢管44、绞龙45、第二电机46；

如图1至6所示，所述箱体1呈圆筒形，所述箱体1包括下方敞口的上箱体11及上方敞口的下箱体12，所述上箱体11、下箱体12能够在敞口处可拆卸的固定连接并互相将彼此的敞口封闭而形成所述箱体1，这种可拆卸的固定连接可以通过螺栓等螺纹紧固件来实现。所述阴极板2和所述阳极板31竖直且间隔固定安装于所述箱体1内部，所述阴极板2为圆形、阳极板31由半圆组成圆形。相比于方形的极板，圆形的极板在相同容积下，能够使单台装置的电流密度更大，电解能力、水处理能力更强；阴极板2的材料可以为不锈钢、碳钢、钛金属或者其它导电材料；阳极板31的材料可以为表面涂覆有贵金属涂层的钛合金材料或其它导电金属材料。所述箱体1的侧下方设置进水口13、顶部设置出水口14；所述进水口13、出水口14处均设置有电磁阀。

在所述阴极板2、阳极板31的中心位置开设通孔，所述转轴41穿设于所述通孔中，所述转轴41的两端设置有轴承，所述转轴41的两端分别通过所述轴承支撑在所述箱体1的两端壁上。所述第一电机43能够驱动所述转轴41以自身轴线为旋转轴转动，所述转轴41、阴极板2、阳极板31相互之间不接触或通过阴极绝缘护套或阳极绝缘护套进行绝缘。所述刮刀42固定在所述转轴41上，各个所述阴极板2的两侧均设置有所述刮刀42，且所述刮刀42的刀刃朝向所述阴极板2的表面，所述刮刀42随所述转轴41转动时能够将与之对应的所述阴极板2表面上的结垢刮除。

所述排垢管44设置在所述下箱体12的下方，在所述下箱体12的底部开设一通槽，所述排垢管44的上部开设一通槽，所述下箱体12与所述排垢管44通过通槽相连通。所述排垢管44内设置有绞龙45，所述排垢管44的底部设置有排垢口441，所述排垢口441处也设置有电磁阀，所述绞龙45由第二电机46驱动。排垢时第二电机46带动绞龙45旋转，把由旋转刮刀42刮下来的结垢和水一起输送出水处理装置外。

本实施例的除垢机构4在工作时，转轴41由第一电机43驱动其进行转动，带动刮刀42旋转，刮刀42将阴极板2的左右表面上的结垢刮除，从而实现在圆形的阴极板2两面自动刮垢，水垢由箱体1与排垢管44相通处沉淀到排垢管内，排污时与水一起排出水处理装置。

所述进水口13设置在所述下箱体12的一端壁下方、所述出水口14设置在所述上箱体11的顶部，所述进水口13和所述出水口14分别位于所述箱体1的两侧。所述阴极板2的前端或后端设置有若干通水孔，相邻阴极板的通水孔前后交错设置，所述阳极板31设置为网状。如此设置使得阴极板2上交错设置的过水孔与箱体1的进水口13和出水口14形成S型曲线旋流水道，继而延长了水流处理路程，使每次流经装置的水均经过多次同等电压区域空间的电化学处理，极大的提高了设备的处理能力、改善了处理效果。在每个阴极板2及阳极板31的下方均固定安装有封板5，所述封板5位于阴极板2或阳极板31与所述绞龙45之间，封板5的设置可以保证水流在箱体内部能稳定的形成S型水路。

在所述下箱体12上沿横向设置多列安装孔，每个所述安装孔内均固定安装有一阳极接线柱32，所述下箱体12与所述阳极接线柱32之间设置有绝缘部件，每个所述阳极板31与其中一列所述阳极接线柱32固定连接，所述阳极接线柱32从所述下箱体12穿出所述箱体1外，在所述箱体1外设置有接线铜排33，所述接线铜排33的数量与所述阳极接线柱32的排数相同，且每排阳极接线柱32中的所有阳极接线柱均与同一个所述接线铜排33固定连接。箱体1的箱体壁和阴极板2可以一起作为阴极；或者阴极板2独立作为阴极而将阴极板2与箱体1之间做绝缘。

在使用该装置进行水处理时，将电源的输出正极与所述阳极板的接线铜排33相连，将电源的输出负极与阴极板2相连，电源接通后水处理箱体1内间隔设置的阳极板31及阴极板2之间形成电场，从而使流经箱体内部的水发生电化学反应，实现除垢脱盐、杀菌灭藻、防腐等作用，所脱盐分积结在阴极板2上，通过旋转刮刀去除，进而通过排垢管排到箱体1外部。

所述下箱体12的底部设置有用于支撑所述箱体1的基座6，基座6的设置可将整个水处理箱体稳定的放置于地面等支撑面上。在所述箱体1上设置有可视窗15，以方便工作人员观察水处理箱体1内工作情况、水质情况、结垢情况等。

本实用新型的工作原理和工作过程如下：(1)水处理过程：开始时，将排垢口441处的电磁阀关闭、进水口13处的电磁阀打开、出水口14处的电磁阀打开；待处理的水从进水口13端进入，经过S型水路循环之后，从箱体顶部的出水口14流出；在水充满后，打开直流电源，给阴极板2、阳极板31供电，开始进行水处理过程；(2)除垢过程：将进水口13处的电磁阀关闭、出水口14处的电磁阀关闭；然后关掉该装置的电极电源，停止供应直流电；启动第一电机43，带动转轴41转动，转轴41的转动又进一步带动刮刀42旋转，刮刀42将阴极板2上的结垢刮除；(3)排污过程：除垢结束后，进入排污过程；将排垢口441处的电磁阀打开，泥状的结垢会在绞龙45的输送下随箱体内的水一起通过排垢口441排出装置。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。