水体pH值调节和恒定装置的制作方法

水体ph值调节和恒定装置
技术领域
1.本实用新型涉及水处理技术领域，尤其是一种水体ph值调节和恒定装置。


背景技术：

2.水体ph值是表征水中氢离子浓度的指标，是水体仅次于温度的基础性指标。水体ph值的调节和恒定，在化工生产、污水处理、农业、畜牧业、水产养殖和水族领域，都具有十分重要的意义。传统的方法主要通过加酸和加碱来调控和恒定水体ph值，引入了额外的物质到水中，破坏了水体原有的化学环境，且该方法的调节能力十分有限。本实用新型提出一种基于电化学原理的水体ph值调节和恒定技术方案，通过电解水在阳极和阴极分别生成氢离子和氢氧根离子，原位利用水分子制取酸和碱，结合离子交换材料，避免生成的酸和碱的直接中和，在ph负反馈电路的作用下，实现水体ph值的调节和恒定。整体而言，本实用新型提供了一种无化学添加的水体ph值调节和恒定的方案。


技术实现要素：

3.本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供一种水体ph值调节和恒定装置，能达到对水体ph值的调节和恒定，并且无化学添加，安全卫生。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
5.水体ph值调节和恒定装置，包括外壳，所述外壳内设置有离子交换件，所述外壳与所述离子交换件之间形成废水区，所述离子交换件内形成水处理区，所述废水区设置有外电极件，所述水处理区内设置有内电极件，所述内电极件与所述外电极件的极性相反。
6.更进一步地，所述外壳的底部设置有进水管，所述离子交换件的上端密封连接有盖板，所述盖板上设置有出水管，所述进水管以及出水管均与所述离子交换件连通。
7.更进一步地，所述内电极件位于所述离子交换件内，所述外电极件位于所述离子交换件外，所述内电极件以及外电极件均分别包括筒身以及连接柱，所述筒身设置成网状或栅栏圆柱状。
8.更进一步地，所述外壳、离子交换件、内电极件以及外电极件的筒身均设置成圆筒状，所述外壳、离子交换件、内电极件以及外电极件的筒身的中轴线重合。
9.更进一步地，所述盖板预留有供所述连接柱伸出的开孔。
10.更进一步地，所述离子交换件是采用具有离子导电性的板材或膜材制作而成。
11.更进一步地，所述外壳的底端设置有废水排水管，所述废水排水管上设置有阀门开关。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.在废水区充满水体，可以是待处理的水体或者洁净水体，在水处理区通入需要处理的水，内电极件以及外电极件通电后同时对废水区的水以及需要处理的水进行电解，内电极件以及外电极件的极性相反，一个阳极，一个阴极，电解水在阳极和阴极分别生成氢离子和氢氧根离子，原位利用水分子制取酸和碱，结合采用具有离子导电性的板材或膜材制
作而成的离子交换件，避免生成的酸和碱的直接中和，从而对需要处理的水的ph值达到调节和恒定的目的，并且无化学添加，安全卫生。
附图说明
14.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：
15.图1是本实用新型的总体图；
16.图2是移除盖板后的立体图；
17.图3是离子交换件、内电极件、外电极件以及盖板的分离状态示意图；
18.图4是外电极件的立体图。
19.图中：1-外壳，2-离子交换件，3-废水区，4-水处理区，5-内电极件，6-外电极件，601-筒身，602-连接柱，7-进水管，8-盖板，801-开孔，9-出水管，10-废水排水管，1001-阀门开关。
具体实施方式
20.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
21.如图1至图4所示，水体ph值调节和恒定装置，包括外壳1，外壳1内设置有离子交换件2，离子交换件2是采用具有离子导电性的板材或膜材制作而成，诸如纤维素膜、全氟磺酸膜以及聚酰胺膜等，外壳1与离子交换件2之间形成废水区3，废水区3用于通入废水，外壳1的底端设置有废水排水管10，废水排水管10与废水区3是连通的，废水区产生相应的废碱或废酸，定期从废水排水管10中排出，废水排水管10上设置有阀门开关1001，阀门开关1001是普通的水阀门，控制废水排水管10的通闭。
22.离子交换件2内形成水处理区4，水处理区4是用于通入需要处理的水，废水区3设置有外电极件6，水处理区4内设置有内电极件5，外电极件6用于对废水区3的水进行电解，内电极件5用于对水处理区4的水进行电解，内电极件6与外电极件5的极性相反，即一个是阳极，一个是阴极，与外部直流电流接通。具体地，内电极件5位于离子交换件2内，外电极件6位于离子交换件2外，内电极件5以及外电极件6均分别包括筒身601以及连接柱602，筒身601以及连接柱602是一体制作而成，筒身601设置成网状或栅栏圆柱状，不作限定，在本设计中，筒身601是设置成栅栏圆柱状，具有透水性，以确保水处理区4和废水区3具有较好的离子交换。
23.从图2可以看出，外壳1、离子交换件2、内电极件5以及外电极件6的筒身601均设置成圆筒状，外壳1、离子交换件2、内电极件5以及外电极件6的筒身601的中轴线重合，形成层层外包设置，令水处理区4和废水区3电解均匀。
24.外壳1的底部设置有进水管7，离子交换件2的上端密封连接有盖板8，盖板8也可与离子交换件2一体制作而成，盖板8上设置有出水管9，进水管7以及出水管9均与离子交换件2连通，水从进水管7进入到离子交换件2处理后，再从出水管9排出，进水管7设在水处理区4下方，出水管9设在水处理区4上方，从而确保水处理区4水位的恒定；
25.从图1以及图3可以看出，盖板8预留有供连接柱602伸出的开孔801，结构紧凑、协
调，开孔801与连接柱602之间是密封装配的，水不会从开孔801中溢出。
26.设定内电极件5是阳极，外电极件6是阴极，本实用新型具有以下三种实施例：
27.实施例1：降低并恒定水体ph值
28.本实用新型所述的水体ph值调节和恒定装置，使用时，将内电极件5、离子交换件2和外电极件6分别安装在外壳1内(位置如附图1以及2所示)，关闭废水排水管10的阀门开关1001，待处理水体从进水管7进入水处理区4，充满水处理区4，从出水管9离开水处理区4。在废水区3中装满废水。直流电源(附图未表示)其正极和内电极件5接通，负极和外电极件6接通，加电压4-100v，直流电源的通断由负反馈电路模块(附图未表示)控制。若待处理水体ph值未达到设定ph值，则直流电源接通，待处理水体逐渐被酸化，ph传感器(附图未表示)连接到负反馈电路模块上，并将其采集到的信号传输到负反馈电路模块，ph传感器末端插入到离子交换件2中排出的水进行监测，实时监测水体ph值。若待处理水体ph值达到设定ph，则负反馈电路模块将直流电源断开，等到待处理水体ph值和设定值的偏差达到一定值，则负反馈电路模块再次将直流电源接通，从而将待处理水体ph值稳定在设定ph值。
29.实施例2：升高并恒定水体ph值
30.本实用新型所述的水体ph值调节和恒定装置，使用时，将阴极4、离子交换件2和阳极5分别安装在外壳1内(位置如附图1以及2所示)，关闭废水排水管10的阀门开关1001，待处理水体从进水管7进入水处理区4，充满水处理区4，从出水管9离开水处理区4。在废水区3中装满废水。直流电源(附图未表示)其正极和内电极件5接通，负极和外电极件6接通，加电压4-100v，直流电源的通断由负反馈电路模块(附图未表示)控制。若待处理水体ph值未达到设定ph值，则直流电源接通，待处理水体逐渐被碱化，ph传感器(附图未表示)连接到负反馈电路模块上，并将其采集到的信号传输到负反馈电路模块，ph传感器末端插入到离子交换件2中排出的水进行监测，实时监测水体ph值。若待处理水体ph值达到设定ph，则负反馈电路模块将直流电源断开，等到待处理水体ph值和设定值的偏差达到一定值，则负反馈电路模块再次将直流电源接通，从而将待处理水体ph值稳定在设定ph值。
31.实施例3：双向调节并恒定水体ph值
32.本实用新型所述的水体ph值调节和恒定装置，使用时，将内电极件5、离子交换件2和外电极件6分别安装在外壳1内(位置如附图1以及2所示)，关闭废水排水管10的阀门开关1001，待处理水体从进水管7进入水处理区4，充满水处理区4，从出水管9离开水处理区4。在废水区3中装满废水。直流电源(附图未表示)其正极和内电极件5接通，负极和外电极件6接通，加电压4-100v，直流电源的通断由负反馈电路模块(附图未表示)控制。若待处理水体ph值高于设定ph值，则直流电源正向接通，待处理水体逐渐被酸化，ph传感器(附图未表示)连接到负反馈电路模块上，并将其采集到的信号传输到负反馈电路模块，ph传感器末端插入到离子交换件2中排出的水进行监测，实时监测水体ph值。若待处理水体ph值达到设定ph，则负反馈电路模块将直流电源断开，若待处理水体ph值低于设定值，则负反馈电路模块再次将直流电源反向接通，其负极和内电极件5接通，正极和外电极件6接通，以升高水体ph值。最终将待处理水体ph值稳定在设定ph值。
33.最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替
换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。