一种电催化絮凝结构的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及基于电催化絮凝污水中有害物质进行污水净化处理装置技术领域，具体而言是一种电催化絮凝结构。


背景技术：

2.电催化絮凝的作用原理是以铝、铁等合金金属作为主电极，借助外加脉冲高电压作用产生电化学反应，把电能转化为化学能，以牺牲阳极金属电极产生金属阳离子絮凝剂，通过凝聚、浮除、还原和氧化分解将污染物从水体中分离，达到净化水体的一种技术。
3.现有的电絮凝技术应用已经比较广泛，一般污水处理厂是在地面挖掘多个相互连通的池子，串联构成整个污水处理系统，其中就包含有污水絮凝池；污水絮凝池的作用是对污水进行絮凝沉淀作用，从而达到有害物质的去除，现有的污水絮凝从原理上分类大致可以分为两类：
4.第一类是化学絮凝，即将絮凝剂投放到污水絮凝池中进行充分混合，利用絮凝剂的作用将污水中的有害物质进行絮凝，再经过沉淀后过滤去除，达到处理污水的作用，然后将污水排放到下游进行继续处理。
5.第二类是电催化絮凝，即利用电极作用一方面产生絮凝所需的带电离子，另一方面通过电荷作用能够有效加快吸附和絮凝的速度，提高整体絮凝的技术效果。
6.由于现有的污水絮凝池都采用挖掘地坑方式，絮凝的设备为一坑一设备配套使用，一般而言都是用地坑去匹配设备尺寸，这使得污水处理企业的选址，布局将会有更多的考虑和限制条件，尽管现有的电催化絮凝装置存在多种，提供一种全新的能够针对不同污水絮凝池安装，同时能够有效防止絮凝物粘附降低后续絮凝效果的絮凝结构对于污水处理企业是有益的，为此，特提出本发明创造。


技术实现要素：

7.为了解决污水处理企业针对污水中的有害物质如何实现持续高效的絮凝问题，本技术提供一种电催化絮凝结构，通过将现有的电催化絮凝的结构进行全新的改进设计，并结合振动能够有效的解决絮凝物粘附电催化结构导致后续持续电催化絮凝的效率下降的问题。
8.为了达到上述目的，本技术通过如下技术方案实现：
9.一种电催化絮凝结构，安装在污水絮凝池上用于对污水中的有害物质进行电絮凝，包括提供电絮凝的直流电源，以及设置在污水中与所述直流电源正极、负极分别电连接的第一絮凝机构和第二絮凝机构，还包括对称安装在污水絮凝池相对侧的振动机构，与任一振动机构驱动连接的驱动机构，以及与振动机构连接的多个所述第一絮凝机构和第二絮凝机构。上述方案从功能上区分具有两部分，一部分是常规的电絮凝，即通过设置在污水絮凝池中的第一絮凝机构和第二絮凝机构与直流电源正极和负极分别连接，使得整个污水絮凝池中交叉、间隔设置有多个或者多组带有正、负电荷的结构，在电荷的作用下会产生带电
金属阳离子参与絮凝，同时在电荷吸附作用下能够加快吸附和絮凝的效果，从而相较于现有自然絮凝沉淀而言，具有更高的絮凝效果。上述方案中，针对电絮凝的原理本技术并未作出改进，改进点在于振动机构，随着絮凝工作的持续进行，长期浸泡在污水絮凝池中与絮凝物接触的第一絮凝机构和第二絮凝机构表面会附着大量的絮凝物，从而对金属阳离子形成了有效的阻挡作用，从而大大降低了有效电催化的效果。现有技术中解决该技术问题的方案是定期处理，采用人工处理方式的弊端在于：1、需要投入人工、药剂、水资源成本；2、需要对当前污水絮凝装置进行清池处理，这对于污水处理企业而言损失是巨大的，需要将关联的上下游处理池都暂停，甚至破坏关联处理池内的活性污泥的状态，损失是巨大的。本技术采用振动机构驱动整个絮凝结构振动，使得絮凝物尚未牢固附着在絮凝机构上就脱离，避免日积月累的絮凝物附着难以清理，影响电絮凝效果的问题发生。
10.为了适应不同污水中絮凝物的处理，匹配不同的振动频率和振幅，优选地，所述振动机构包括对称安装在污水絮凝池相对侧的振动单元和用于通过偏心机构驱动振动单元持续/间歇性振动的驱动单元；所述驱动单元由驱动连接的第一电机和变速器组成，所述振动单元包括通过多根弹簧连接的两块安装板，两块所述安装板呈上下布置，位于下部的安装板固定在污水絮凝池边缘，上部的安装板上固定或者滑动安装有多个用于固定所述第一絮凝机构和第二絮凝机构的支座。上述方案中，所述振动机构的振动频率由变速器的输出转速决定，转速越高，频率则越高，反之，转速月底，频率也越低；振幅由偏心机构的偏心幅度决定，偏心机构的最大偏心量即为最大振幅值。一般而言，针对大部分絮凝物的剥离，频率的增大带来的技术效果优于振幅的提高；振幅的提高有助于污水的搅动，但对于絮凝物脱离而言的作用效果不及振动频率的提高来得更加高效和直接。为了保证整个振动单元的完整性，同时满足振动需求，所述弹簧的有效形变量或者最大有效形变的形成应不低于最大振幅的3倍，从而降低由于多个弹簧弹力作用对第一电机造成较大阻力。
11.为了更好的布局振动单元，优选地，对称设置的两个支座之间转动连接有支撑轴，所述第一絮凝机构和第二絮凝机构均可拆卸固定或者转动安装在所述支撑轴上。
12.为了尽可能的覆盖污水所在区域，提高电催化絮凝技术效果，同时又兼顾絮凝物的振动脱落考虑，优选地，所述第一絮凝机构和第二絮凝机构采用相同结构设置，包括与支撑轴可拆卸固定或者转动连接的第一支杆，所述第一支杆上固定连接有多根沿径向平面呈发散状布置的第二支杆，任一第二支杆上均安装有多根第三支杆，所述第一支杆、第二支杆和第三支杆均具有圆润光滑表面。
13.进一步地，所述偏心机构采用与所述变速器输出轴驱动连接的偏心轮构成，所述偏心轮由一体成型且偏心设置的第一轴和第二轴组成，所述第一轴与变速器的输出轴连接，第二轴与任意所述支座转动连接，所述第一轴和第二轴的轴心偏差距离为5mm-10mm。采用偏心轮的结构设置的主要考虑是结构的稳定性，避免复杂构件在长期非稳定工作状态，承受复杂剪力和冲击载荷导致使用寿命缩短的问题。
14.为例提高污水絮凝池中污水絮凝的均匀度，优选地，还包括设置在污水絮凝池一端的水循环机构，所述水循环机构包括用于驱动污水循环的水泵机构，分别与水泵机构进水端和出水端连接的进水管和出水管，所述进水管靠近污水絮凝池靠近底部位置，所述出水管靠近污水絮凝池靠近顶部位置。
15.作为本技术的其中一种安装方式，任一所述支撑轴上均交叉安装有至少一个第一
絮凝机构和第二絮凝机构。
16.作为本技术的其中一种安装方式，同一所述支撑轴择一安装第一絮凝机构或者第二絮凝机构，相邻两根所述支撑轴之间交叉安装所述第一絮凝机构或者第二絮凝机构。
17.有益效果：
18.本实用新型通过振动机构能够随时对各个絮凝机构提供高频振动，使得附着在絮凝机构上的絮凝物能够及时的被振落，避免长时间附着难以清理的问题，这一结构的设置使得絮凝机构不再需要人工清池清理，保证污水处理全线多个处理池不会有停滞情况，活性污泥也不会受到影响。
19.本实用新型能够根据不同的污水絮凝池尺寸进行灵活安装或者定做，具有灵活可变的结构组合方式，打破了传统单一规格型号的絮凝设备对污水絮凝池有限制的弊端，使得应用场景更加广泛。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本实用新型安装污水絮凝池上使用状态俯视图。
22.图2是图1中沿剖切符号a-a的剖视图。
23.图3是污水内部循环示意图。
24.图4是本实用新型结构轴测图。
25.图5是图4中b区结构放大图。
26.图中：1-第一电机；2-变速器；3-偏心轮；4-支座；5-安装板；6-第一支杆；61-第二支杆；62-第三支杆；7-弹簧；8-地台底座；9-水泵机构；10-进水管；11-出水管；12-支撑轴。
具体实施方式
27.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
28.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
29.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
30.在本技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描
述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，本技术的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.此外，本技术的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
32.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
33.实施例1：
34.结合说明书附图4所示，本实施例提供了一种电催化絮凝结构，安装在污水絮凝池上用于对污水中的有害物质进行电絮凝，包括提供电絮凝的直流电源，以及设置在污水中与所述直流电源正极、负极分别电连接的第一絮凝机构和第二絮凝机构，还包括对称安装在污水絮凝池相对侧的振动机构，与任一振动机构驱动连接的驱动机构，以及与振动机构连接的多个所述第一絮凝机构和第二絮凝机构。上述方案从功能上区分具有两部分，一部分是常规的电絮凝，即通过设置在污水絮凝池中的第一絮凝机构和第二絮凝机构与直流电源正极和负极分别连接，使得整个污水絮凝池中交叉、间隔设置有多个或者多组带有正、负电荷的结构，在电荷的作用下会产生带电金属阳离子参与絮凝，同时在电荷吸附作用下能够加快吸附和絮凝的效果，从而相较于现有自然絮凝沉淀而言，具有更高的絮凝效果。上述方案中，针对电絮凝的原理本技术并未作出改进，改进点在于振动机构，随着絮凝工作的持续进行，长期浸泡在污水絮凝池中与絮凝物接触的第一絮凝机构和第二絮凝机构表面会附着大量的絮凝物，从而对金属阳离子形成了有效的阻挡作用，从而大大降低了有效电催化的效果。现有技术中解决该技术问题的方案是定期处理，采用人工处理方式的弊端在于：1、需要投入人工、药剂、水资源成本；2、需要对当前污水絮凝装置进行清池处理，这对于污水处理企业而言损失是巨大的，需要将关联的上下游处理池都暂停，甚至破坏关联处理池内的活性污泥的状态，损失是巨大的。本技术采用振动机构驱动整个絮凝结构振动，使得絮凝物尚未牢固附着在絮凝机构上就脱离，避免日积月累的絮凝物附着难以清理，影响电絮凝效果的问题发生。同时，即使存在部分残留，不能通过振动的方式将絮凝物全部振脱，也可以将絮凝机构进行手动拆除清理/更换，不影响整个絮凝流程的进行。
35.实施例2：
36.在实施例1的方案框架基础上，本实施例对于方案的功能结构部分进行具体的细化设计，具体地，为了适应不同污水中絮凝物的处理，匹配不同的振动频率和振幅，进一步结合说明书附图1-图5所示，本实施例中，所述振动机构包括对称安装在污水絮凝池相对侧的振动单元和用于通过偏心机构驱动振动单元持续/间歇性振动的驱动单元；所述驱动单元由驱动连接的第一电机1和变速器2组成，所述振动单元包括通过多根弹簧7连接的两块安装板5，两块所述安装板5呈上下布置，位于下部的安装板5固定在污水絮凝池边缘，上部的安装板5上固定或者滑动安装有多个用于固定所述第一絮凝机构和第二絮凝机构的支座
4。上述方案中，所述振动机构的振动频率由变速器2的输出转速决定，转速越高，频率则越高，反之，转速月底，频率也越低；振幅由偏心机构的偏心幅度决定，偏心机构的最大偏心量即为最大振幅值。一般而言，针对大部分絮凝物的剥离，频率的增大带来的技术效果优于振幅的提高；振幅的提高有助于污水的搅动，但对于絮凝物脱离而言的作用效果不及振动频率的提高来得更加高效和直接。为了保证整个振动单元的完整性，同时满足振动需求，所述弹簧7的有效形变量或者最大有效形变的形成应不低于最大振幅的3倍，从而降低由于多个弹簧7弹力作用对第一电机1造成较大阻力。
37.为了更好的布局振动单元，本实施例中，对称设置的两个支座4之间转动连接有支撑轴12，所述第一絮凝机构和第二絮凝机构均可拆卸固定或者转动安装在所述支撑轴12上。
38.为了尽可能的覆盖污水所在区域，提高电催化絮凝技术效果，同时又兼顾絮凝物的振动脱落考虑，结合图4-图5所示，所述第一絮凝机构和第二絮凝机构采用相同结构设置，包括与支撑轴12可拆卸固定或者转动连接的第一支杆6，所述第一支杆6上固定连接有多根沿径向平面呈发散状布置的第二支杆61，任一第二支杆61上均安装有多根第三支杆62，所述第一支杆6、第二支杆61和第三支杆62均具有圆润光滑表面。采用表面光滑设计的目的是在振动时能够更好的将絮凝物从絮凝机构上剥离，振落，避免絮凝物的附着。
39.进一步地，所述偏心机构采用与所述变速器2输出轴驱动连接的偏心轮3构成，所述偏心轮3由一体成型且偏心设置的第一轴和第二轴组成，所述第一轴与变速器2的输出轴连接，第二轴与任意所述支座4转动连接，所述第一轴和第二轴的轴心偏差距离为5mm-10mm。采用偏心轮3的结构设置的主要考虑是结构的稳定性，避免复杂构件在长期非稳定工作状态，承受复杂剪力和冲击载荷导致使用寿命缩短的问题。振幅过大在高转速的条件下，整个絮凝结构的晃动幅度会较大，结构件承载的载荷较大，对于结构件的稳定性影响较为不利；因此，限制振幅是必要的选择。
40.为例提高污水絮凝池中污水絮凝的均匀度，本实施例中如图3所示，还包括设置在污水絮凝池一端的水循环机构，所述水循环机构包括用于驱动污水循环的水泵机构9，分别与水泵机构9进水端和出水端连接的进水管10和出水管11，所述进水管10靠近污水絮凝池靠近底部位置，所述出水管11靠近污水絮凝池靠近顶部位置。在水泵机构9的驱动作用下，整个污水絮凝池中的污水能够缓慢的循环，使得污水能够更加均匀的与絮凝机构接触，达到电催化絮凝提高絮凝效果的目的。
41.作为本技术的其中一种安装方式，本实施例中可以采用任一所述支撑轴12上均交叉安装有至少一个第一絮凝机构和第二絮凝机构。及同一根支撑轴12上安装均安装有第一絮凝机构和第二絮凝机构。
42.作为本技术的其中一种安装方式，本实施例中可以采用同一所述支撑轴12择一安装第一絮凝机构或者第二絮凝机构，相邻两根所述支撑轴12之间交叉安装所述第一絮凝机构或者第二絮凝机构。这两种布局方式都是阴极和阳极交替布局的方式，能够有效的提高絮凝效率。
43.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。