专利名称：：连续处理水体的方法、装置及系统的制作方法
技术领域：
：本发明系关于一种连续处理水体的方法、装置及系统，更特定而言，本发明系关于一种利用电场之偶极化作用使水体中杂质凝聚成团而易于去除之连续处理水体之方法、装置及系统。目前所知用以处理污水或工业废水的方法，不外下列几种方法1、物理方法；2、化学方法；3、生物方法；4、电化学处理法等。其中电化学法(电解法)因为占地小，经济实用又无臭，亦无二次污染，因此已广为该项领域之专业人士所深入研究。有关此方面的专利技术文献，可见于台湾专利第79100054号中，亦可见于美国专利3,926,754、4,036,726、4,123,339等三案中，及欧洲专利第0295696号中。这些现有技术主要是在密闭之电解槽中，利用电解时所产生的化学作用改变水中杂质特性，使杂质随着连续流动的处理液流出电解槽，再进行杂质的排除而得到相当程度净化的排放水。电化学进行时，在两极间和槽液中有六种基本作用同时发生1、氧化作用由阳极吸收电子，使液体中之杂质氧化。2、还原作用由阴极提供电子，使液体中之杂质还原。3、电泳作用荷正电之离子团由阳极泳向阴极；荷负电之离子团由阴极泳向阳极。4、电蚀作用通入适当电压于两极间，而液体也具有适当之电导度时，阳极如为便宜的金属，阳极便易于氧化解离以荷正电之离子形态释出，而使阳极产生腐蚀的情形。5、电解作用使水解离为氢气及氧气。6、偶化作用在通入适当电压时，两极间将形成电场，而液体中之杂质及水分子，便会因电场之作用而产生偶极化作用，也即在接近阳极的一端带负电荷，在阴极的一端带正电荷，如图1所示。以电化学方法处理废水之现有技术一般系利用上述六种作用中之前五种，并依所需工艺目的之不同而加强其中之某种作用，同时抑制其他作用，使其在加工过程中发挥最有效的功能，达到最有利的结果。举例言之，现有的电解胶凝浮除法系利用铁及铝组合而成的牺牲性阳极施行电解，阳极所溶出的金属离子与水体中的微细胶体进行化学混凝而形成大分子的胶体，其再与阴极释出的氢气气泡结合成气-固复合物，而被浮除。该法虽能有效去除水中的悬浮固体及微细颗粒，但仍具有下列缺点1、耗电量大及处理时间长。台湾国立成功大学环境工程研究所李俊德教授等人曾报告以电解胶凝法处理养猪废水时，要得到稳定的水质，电解时间约需30分钟，连续处理之经能量消耗(Es)达18kwh/kg-COD(见Proc.17thconf.onWastewaterTreatmentTechnology，pp.647-650)国立成功大学化学工程研究所阎志中等人亦曾报告以连续式电解胶凝浮除槽处理酸化油脂废水时，比能量消耗为1.19kwh/kg-COD。2、结构复杂，维修不易。阴阳极板在电解处理过程中因蚀化而经常需要更换极板，而阴阳极板参差重复排列，每一极板又都接有电源，因此装置复杂，更换不便。另外阴极板会沉积污染物，因此需要设刮刀刮除。刮刀的设置，使电解槽内的构造空间趋向复杂，使极板的抽换更加困难。在本发明之前，电化学中之偶极化作用未曾被利用于处理废水。本发明者为解决现有技术之缺点，积极研究，结果发明利用电场的偶极化作用，即上述电化学的第六种作用，使杂质分子在极短时间内凝聚成团达到水体净化的效果，且无现有技术费时、耗电及维修不易之缺点。本发明之一目的为提供一种利用电场所产生的偶极化作用使水体中杂质凝聚成团而易被去除之连续处理水体之方法。本发明之另一目的为提供一种利用电场所产生的偶极化作用及能量交换作用，使水体中杂质凝聚上浮而易被去除之连续处理水体之方法。本发明之又一目的为提供一种构造简化，容易维修，易于更换之连续处理水体的装置。本发明之再一目的为提供一种高效率、省电及容易维修之连续处理水体之系统。本发明之此等目的及其他目的从随后的详细说明及申请专利范围可更容易明白。图1系电场之偶极作用之示意图。图2系本发明微观搅动现象之杂质侧向位移之示意图。图3系本发明装置之第一具体例之正面剖视图。图4系本发明装置之第一具体例之侧面剖视图。图5系浮除装置之剖视图。图6系本发明装置之第二具体例之侧面剖视图。图7系本发明系统之较佳具体例。图8系设置于进轮汽车股份有限公司桃园厂一年多之本发明装置于拆解后之照片。图9亦系设置于进轮汽车股份有限公司桃园厂一年多之本发明装置于拆解后之照片。本发明者对于废水之电化学处理加以广泛研究，结果意外发现在阴阳极间设置若干导电板体并令电极与导电板体于处理槽内由下至上形成一封闭S形单向流径时，若对阴阳极施加一适当电压以使两极间产生一足够强度的电场，则水中杂质可在极短时间(例如1分钟)之内迅速凝聚成团。此种杂质在极短时间内凝聚之现象无法用现有的电解胶凝原理加以解释。本发明者对该现象反复实验并分析其原理。发现该现象之可能原因如下在施予一适当电压至阴阳极使两极间产生一足够强度的电场时，液体中之杂质及水分子会因电场之作用而产生偶极化，亦即在接近阳极的一端带负电荷，在接近阴极的一端带正电荷，如图1所示。由于偶极化作用可使水中之液体分子、固体微粒气泡等杂质产生偶极化而成正、负、正、负……依序排列之粒子。并由原先荷电相斥之粒子，或不带电，不相吸引之粒子，全部转成为互相吸引之粒子，而有自凝倾向。配置在阳极与阴极之间的导电板体可以促进杂质粒子的凝聚，其作用机制尚不清楚，可能与导电板体本身可产生微电场而利于能量传输有关。杂质被感应成带着双极电荷的状态而产生互相吸引的自凝效应后，仍然需要籍由其他效应来使原本分散在水体中的微小杂质能互相碰撞才易形成大的团块而易于与水分离。使杂质互相碰撞可籍下列两种方式达成(一)宏观搅拌杂质在水体中，可经由机械搅拌使杂质互相碰撞。将处理槽的导电板体排列成S形流径，使水体在电场中反转流动，以达到机械搅拌之效果。(二)微观搅动有些杂质本身之体积非常微小，甚至小到分子、离子状态，而机械搅拌则仅是使杂质作宏观的位移，而微小杂质间仍然保持恒定之距离，故很骓使他们互相碰撞而达到互相结合的效果，为克服此一困难，本发明乃利用杂质感应电荷后，给予一个流动速度，电荷有流速之后，便形成定向电流，更因而产生垂直于流动方向之磁场，由于相互分离的杂质各自形成独立磁场，这些磁场互相作用的结果，迫使杂质沿磁场方向作微小之侧向位移，流经一段行程之后产生较大之侧向位移；不同杂质感应之电荷大小不同，形成之磁场也大小各异，因此形成杂质间不同之相对位移而使杂质达到互相碰撞结合的效果。该杂质侧向位移如图2所示。当水体在S形流径中保持流动状态时，将赋予杂质流速而达到杂质自发性位移的效果。基于上述发现，本发明开发出一种连续处理水体之方法，包括使用一大体上封闭的处理槽，在该处理槽之顶部及底部分别设有出水管口及入水管口，在该处理槽之内部空间设有3个或以上与处理槽底部大体平行且彼此大体平行之导电板体，以在该处理槽内由下至上形成一基本上为封闭S形的单向流径，此等导电板体由电阻值在1.59μΩ·cm至1300μΩ·cm之范围内之导电材料制成，其中至少有2个导电板体分别与正、负电源连接，以做为阳极及阴极；令待处理之水体自处理槽底部之入水管口流入，向上流经S形单向流径，然后自处理槽顶部之出水管口流出，同时对该阴极及阳极施加一电压，以在该阴极与阳极间之空间产生一电场强度在0.5mv/cm至1000v/cm范围之电场，藉此使水体中之杂质偶极化而凝聚，然后将凝聚的杂质去除。适于用本发明方法处理之水体可为任何种类的工厂废水及污染水体，例如垃圾渗透水、河川污水、染料废水、电镀废水、造纸废水、石化废水、汽车保养废水、发酵废水、冰淇淋制造厂废水、餐饮业废水、医院废水、实验室废水及生活废水等。本发明对于待处理水体之PH值，导电度、温度、杂质种类及杂质浓度均无特殊限制。待处理水体可为酸性、中性或碱性，亦即PH值在0至14之范围内的水体皆可用本发明方法处理。又导电度在0.98ms/cm至254ms/cm之范围内之水体(相当于超纯水至食盐饱和浓度)皆适合用本发明之方法处理，至于杂质之浓度，若为0至105ppm时，可直接用本发明方法处理；若超过105ppm时，宜考虑先用其他方法回收水中资源后，再用本发明方法处理。按照本发明，出水管口及入水管口被分别配置在处理槽之顶部及底部。处理槽内之导电板体被设置成与处理槽底部大体平行且各导电板体彼此亦大体平行，以在处理槽内由下至上形成一封闭的单向S形流径。该S形流径之设置使得水体反转流动，达到机械搅拌效果。在此必须强调导电板体不宜被配置成与处理槽底部垂直而形成一由左而右之∽形或波形流径。若如此，通电后，水电解所形成的氢气泡及氧气泡蓄积在波形流径的波峰处，而阻碍被处理水体的流通。导电板体中至少有2个板体分别与正、负电源连接，以做为阳极与阴极。亦可设置数对阴极及阳极，此时阳极与阴极系以交错的方式排列。每对阴极与阳极间未与电源相接之导电板体之数目视实际需要而定，没有特殊限制。各对电极间，未与电源相接之导电板体之数目可相同或不同。此等未与电源相接之导电板体之存在，可促进杂质粒子的凝聚，惟其作用机制尚不清楚，可能与导电板体本身可产生微电场而利于能量传输有关。导电板体，包括与电源相接做为阳极与阴极之导电板体，可由任何现有之导电材料制成，以由电阻值在1.59μΩ·cm至1300μΩ·cm范围内的导电材料制成为较佳。此等导电材料之例有金属诸如铁、铝、银、铜、金、锌、镉、铂、锡、铬、铅、锑、钛及锰等，合金诸如青铜、黄铜、不锈铜、Alferon及chromel；以及非金属诸如石墨。按照本发明之方法，于阳极与阴极施加一电压，以在两极间形成一电场强度在0.5mv/cm至1000v/cm之范围内之电场，籍此使水中杂质迅速偶极化而凝聚。电场强度以0.1v/cm至1000v/cm为较佳。在电场之作用下，可能伴生水电解。水电解会产生氢气及氧气。此等微小气泡与杂质结合后，有助于杂质上浮，而利于移除。按照本发明之方法，水体在S形流径中之流速一般为0.1公尺/秒至3.87公尺/秒。本发明方法，籍着处理槽内导电板体之特殊配置，使得水体中被电场偶极化之杂质碰撞机会大增，因而可在极短时间内凝聚成团。待处理水体在处理槽中之驻留时间一般只需1分钟以下，远少于现有电解胶凝浮除法电解所需的时间(约30分钟或以上)。因此本发明方法的耗电量极低，约只有现有电解胶凝浮除法之耗电量之数百分之一至数千分之一。本发明方法对于处理水体的温度及压力没有特殊限制，只要能使水体保持液态即可。另外，本发明者尚发现一奇异的现象，亦即高水体通过电化学处理槽后，若立即将水体调整至一特定的PH值，可见到水体中受电场之偶极化作用而凝聚成团之杂质将会迅速浮至水面，但若将该通过电化学处理槽之水体静置一段较长时间(例如30分钟或以上)后，再调整水体之PH值，则无凝聚杂质上浮的现象。该现象的确切成因目前尚未完全明了，不过可能与能量的交换作用有关。亦即当水体经过电场时，水体中之分子吸收电场中之能量，使分子呈激发状态。在适当之PH值下，分子在瞬间释放能量，使部份水分子气化成气态与杂质一起浮出水面。若经过电场处理之水体静置太久，能量将以热的形态徐徐释放，此时再调整PH值将无足够能量使水分子气化，因此杂质不会上浮而呈沉降状态。凝聚杂质上浮将使杂质的去除变得更为容易。因此在本发明方法之一较佳具体例中，尚包括于水体通过电化学处理槽后，立即将水体调整至一适当PH值，以使凝聚杂质上浮而利于浮除之步骤。该适当PH值主要视被处理水体之种类而定。熟习本技术之人士籍着少许测试可毫无困难地决定该适当PH值。再者，视需要，可在被电化学处理过的水体中添加凝集剂及/或稳定剂，以使杂质凝聚成更大的颗粒而利于去除。经过电化学处理之水体一般系藉浮除剂除去凝聚之杂质。本发明亦提供一种连续处理水体之装置，包括使用一大体上封闭的处理槽，在该处理槽之顶部及底部分别设有出水管口及入水管口，在该处理槽之内部空间设有3个或3个以上与处理槽底部大体平行且彼此大体平行之导电板体，以在该处理槽内由下至上形成一基本上为封闭S形的单向流径，此等导电板体由电阻值在1.59μΩ·cm至1300μΩ·cm之范围内之导电材料制成，以及其中至少有2个导电板体分别与正、负电源连接，以作为阳极及阴极。本发明尚提供一种连续处理水体之系统，其包括一前处理机，用于调整待处理水体之PH值，导电度及添加催化剂，以使接下来之电化学处理具有较佳效果；一电化学机，其与前处理机连接，用于使水体中之杂质凝聚及供给杂质能量，使杂质易与水分离；一后处理机，其与电化学机连接，用于调整电化学处理后之水体之PH值及视需要添加凝集剂及稳定剂；以及一浮除机，其与后处理机连接，用于分离水及杂质；该系统之特征为该电化学包括使用一大体上封闭的处理槽，在该处理槽之顶部及底部分别设有出水管口及入水管口，在该处理槽之内部空间设有3个或3个以上与处理槽底部大体平行且彼此大体平行之导电板体，以在该处理槽内由下至上形成一基本上为封闭S形的单向流径，此等导电板体由电阻值在1.59μΩ·cm至1300μΩ·cm之范围内之导电材料制成，其中至少有2个导电板体分别与正、负电源连接，以做为阳极及阴极。接下来参照图，说明本发明装置及系统之较佳具体例。图3及图4分别为本发明装置之第一具体例之正面剖视图及侧面剖视图。该装置主要包括一处理槽1，该处理槽1系为一密闭式槽体，槽体的其中一面为一可打开可密关之槽门(设于第一图的正面，未示于图中)，该槽体1的两侧内壁形成有凹设之定位滑轨10；一加压泵11，该泵11被接在通往位于该槽体底部之入水管口12之水体管路上；该槽体顶部设一出水管口13，出水管路上设一流量控制阀14；一阳极板2，设于该槽体1内顶部，外接电源线；一阴极板3，设于该槽体1内底部，外接电源线；一导电阳板体4，设于该阳极板2与阴极板3之间处理液所将流经的空间，其系藉板体的两侧置入于该二定位滑轨10内而固定，如图4所示，该导电阳板体4并未占据整个平面，乃留有空隙41以供处理液流动通过。当施加一电压于阳极、阴极，所产生一电场时，导电板体4能促进杂质粒子之凝聚。图5系现有浮除装置之剖视图。经上述电化学处理槽处理过之水体可用一浮除装置进行分离处理。该装置包含一上段筒5，筒身有一入水口51，接该处理槽1之出水管，上部设一溢集槽52，使上段筒5上开口53与该溢集槽52相通，该溢集槽52另设一排除管54，上方则设一刮除装置55，有一刮刀551，由一马达553所带动，藉一盖子552盖于该溢集槽52上。一延伸筒56，视需要接于该上段筒5下，其管身可为局部透明。一底座筒57，接于该延伸筒56下，若不需该延伸筒56，亦可直接接于该上段筒5之下，其筒身亦可为局部透明，其排水管571上亦设有一流量控制阀572。该上段筒5、延伸筒56及底座筒57三者结合成一浮除槽。图6系本发明装置之第二具体例之侧面剖视图。该装置之特征为于阳极板2与阴极板3之间设有多个参差排列之导电板板体4，以具备更大之处理效能。该等导电板体在处理槽内被排列成能形成一基本上为封闭S形的单向流径。将欲处理之原水保持在可流动之液状态下，令其由该处理槽下部流入，经过该基本上S形的单向流径，而由该处理槽的上部流出，将该阳阴极施以预定之电压，使该阳阴极间的空间产生一预定强度之电场，该电场使槽内原水中的杂质产生偶极性，并使杂质吸收能量，同时引发该等导电隔板体的催化效应以促进杂质颗粒的凝聚，另一方面使该原水流经封闭之S形流道，产生机械式及磁场式的搅拌作用，使杂质凝聚成团而与液体分离。依上述装置，本发明之操作流程兹简述于下(一)待处理之水体由加压泵11连续汲入处理槽1内，并控制流量控制阀14，使水体在密闭处理槽中保持相当的压力。(二)视需要，可藉适当之电路装置使电极板的正负极交替更换。设定电路装置上的计时器，使电解正负交替时间控制在适当的周期范围。(三)打开电源，开始处理水体，经实验得知在极短的时间内便能有效地处理水体。(四)从处理槽排出之水体导入该浮除装置，待悬浮物与水体分离完全时，打开流量控制阀572排出水体，调整放流水体流量之大小，使悬浮物完全由上面的刮除溢集槽排出。(五)溢流之悬浮物可由袋滤机、淤泥脱水机等设备作后续处理。因此，藉处理槽出水口之流量控制阀14控制出水的流量，并由浮除装置出水口之阀572控制出水的速度，使浮除率与排放速率相平衡，以达到连续电浮除操作。图7系本发明系统之较佳具体实施例之示意图。待处理水体71依序通过前处理机A，电化学机B，后处理机C及浮除机D，而得到净化的放流水72。参考数字73代表污泥。前处理机A包括一导电剂槽A1，一催化剂槽A2，一酸槽A3及一碱槽A4，水体在此被调整至预定的PH值及导电度，以使接下来的电化学处理具有最佳效果。电化学机B与一电源供应器N相接，其内部构造如图6所示。该电化学机B能使水体中杂质之粒径加大及供给杂质能量，使杂质易与水分离。后处理机C包括一凝聚剂槽C1，稳定剂槽C2，酸槽C3及碱槽C4，其用于调整浮除前之水质。浮除机D利用杂质本身吸收之能量，视需要亦可外加气泡，使杂质与水快速分离。本发明现参照下列实施例更进一步说明。在此等实施例中，除非另有指定，名词“导电板体”系指未与电源连接之导电板体；与电源连接之导电板体则被称做“电极板”。实施例实施例1乳胶液实验实验水体天然乳胶latex加入纯水中，其浓度为1000mg/l。用硫酸调整PH值，使其值为2。用Nacl调整导电度，使其值为800μs/cm。水体之COD值约为1000mg/l-1500mg/l，水体之透视度为＜5cm，及水温为20℃-30℃。实验设备电源供应器DC电源供应器500V之电压输出及30A之电流输出。反应槽由大小相同3.5CM宽×13CM长×0.2CM厚之二片电极板及八片隔板平行放置组成，并平行于地面，两极板之间距离10.6CM，并将八片导电板体等距离置其间，电极板及导电板体均用铁盘。将电源正极接至上面极板，负极接至下面极板(或将电源负极接至上面极板，正极接至下面极板)。外部为密闭容器，使水体由下面上成S形之流径。泵及马达每分钟可抽送1cc-1000cc，连续可调。实验步骤将水体送入反应槽由下而上成S形流经电极板与导电板体之间。打开电源供应器，设定电压，以调整电场。最初五分钟为吸机状态尚未稳定，将所处理之水体舍弃。每次经处理之水样应取稳定状态下的为准。操作条件电场强度3V/cm压力常压流速455cc/分槽内压力小于2kg/cm2温度25℃实验结果水体呈悬浊状态，PH值为4.0-5.0。将水体静置杯中，发现水体自行上下运动。用NaOH调其PH值至8.0左右时，发现水体中杂质在一分钟内迅速凝结成团并上浮至水面，下面水体透明清澈，取下面透明清澈液体分析其COD，结果COD小于200mg/l。取下面透明清澈液体分析其透视度，结果透视度＞30cm。若水样取出后静置30分钟，再调整PH值至8.0左右，则杂质沉淀。实施例2本实施例系显示电场强度、水体之流速、导电度、PH值、温度及压力，以及电极及导电板体之材质及组合对于水体处理效果之影响。实验水样之配制1、材料说明1)超纯水用于斗导体工业之超纯水，其电导度小于1μs/cm2)电解质Nacl，99.9％3)调酸剂H2SO4，99.9％4)调碱剂NaOH，99.9％5)杂质A墨汁，广牌-奖门墨汁(能艺企业有限公司出品)6)杂质BNo.36CHROMEYELLOWPOSTERCOLORS广牌OSAMA7)杂质C硅粉末，斗导体制造业晶园(wafer)研磨粉末，其粒径小于1μm。2、配制步骤1)量取定量超纯水，倒入预备干净容器中。2)量取适量之杂质，加入水中搅拌均匀。3)加入H2SO4或NaOH调整其PH值。4)加入Nacl调整其电导度。5)用NO.5滤纸过滤，其滤液之透视度小于5cm。3、水质指标(透视度)水中杂质多少之分析指标，有杂质浓度，悬浮固体浓度，浊度，色度，COD，BOD，透视度等等，本实验为易于作水质比较及说明，水质指标以透视度为准，其单位为公分。4、实验水样之编号及特性如下表1表1</tables>实验设备1、基本设备1)电源供应器DC，0～500V可调，最大电流输出30安培；2)泵及马达每分钟可抽送水样1cc～100cc连续可调；3)反应槽装置方法将电极板及导电板体平行放置，导电板体等距离放置于电极板之间，且平行于地面，将电源正极接于上层电极板，电源负极接于下层电极板(或正极接于下层电极板，负极接于上层电极板)外部为绝缘密闭容器，使水体由下而上流动，形成S形流径；4)电极板及导电板体尺寸，长13cm、宽3cm、厚0.2cm；5)空气压缩机压力可达110Kg/cm2；2、反应槽型式表2</tables>注1)青铜铜95％，锡5％2)黄铜铜70％，锌30％3)Stanless铁74％，铬18％，镍8％4)Alferon铁82.25％，铬14.25％，铝3.5％5)Chromel铁50％，镍30％，铬20％6)Ro之流径截面积为1.5cm27)其余各反应槽之流径截面积为3cm2。实验步骤步骤A用泵1、将水件送入反应槽，由下而上成S形流程电极板与导电板体之间并由顶部排出。2、打开电源、供电器，设定电压以调整电场强度E(伏特/cm)。E电场强度，单位伏特/公分V电压单位伏特S电极板间距离单位公分3、调整水体的流速FF单位公分/秒4、每一实验最初五分钟为暖机状态，水质尚未稳定所实验之水体应予舍弃。5、每次实验之水样，应取稳定状态下者为准。6、对处理之实验水样，用NaOH，或H2SO4，调整其PH值至8左右。7、用NO.5滤纸过滤取其澄清液以便分析其水质。8、用透视度计量度其透视度。步骤B用泵1、将水体用泵送入反应槽，由下而上成S形，流经电板极与导电板体之间，至水体由顶部出口流出为止。2、开关泵及入水口使水流呈静止状态。3、打开电源供应器设定电压以调整电场E(伏特/公分)E电场强度，单位伏特/公V电压单位伏特S电极板间距离单位公分4、经通电1分钟后，开关电源，并取出水体，调整其PH值，为8左右。5、用NO.5滤纸过滤，取其澄清液以便分析其水质。5、用透视度计量度其透视度。步骤C1、将水体用泵送入反应槽，由下而上成了S形流经电极板与导电板体之间，至水体由顶部出口流出为止。2、开关泵及入水口使水流呈静止状态。3、将空气压缩机之气体连接至，顶部出口，使水体加压。4、调整压力、至实验所需压力。5、打开电源供应器，设定电压，以调整电场强度E(伏特/公分)E电场强度，单位伏特/分V电压单位伏特S电极板间距离单位公分6、经通电1分钟后开关电源。7、开关空气压缩机之气体压力源，并使反应槽减压至常压。8、取出反应槽内的水体，调整其PH值为8左右。9、用NO.5滤纸过滤取其澄清，以便分析其水质。10、用透视度计量度其透明度。实验环境1、气温25°2、气压1大气压。实验数据及结果1、电场强度实验表3实验序号使用反应槽使用水样电场强度实验步骤处理效果(透视度)1R1W11000v/cmA＞30CM2R1W21000v/cmA＞30CM3R1W31000v/cmA＞30CM4R2W415v/cmA＞30CM5R2W515v/cmA＞30CM6R2W615v/cmA＞30CM7R3W70.1v/cmA＞30CM8R3W80.1v/cmA＞30CM9R3W90.1v/cmA＞30CM</table></tables>注1)水温25℃2、水体流速F＝4.32cm/秒3)水压＜2Kg/cm2由上表可知电场强度，由0.1V/cm至1000V/cm，皆有优良的处理效果。2、水体流速实验表4注1)水温25℃。2)电场强度15V/cm。3)水压＜2Kg/cm2。由上表可知水体流速由0至3.8M/秒皆有良好的处理效果。3、水体电导实验表5</tables>注1)水温25℃。2)水体流速4.32cm/秒。3)电场强度实验19，20，21，250V/cm，实验22，23，74，15V/cm，实验25，26，27，1V/cm；4)水压＜2Kg/cm2；由上表可知水体之宽度由0.98μs/cm至254ms/cm皆有优良的处理效果。4、水体PH值实验表6<p>由上表可知水体之PG值由0至14皆有良好的处理效果。5、水体温度实验表7</tables>注1)水体流速F＝4.32cm/秒2)电场强度E＝15V/cm3)水压＜2Kg/cm2由上表可知水体温度由0℃至100℃皆有优良的处理效果，易言之只要保持水体为液态，便可以处理，其由良好的处理效果。5、水体压力实验表8<tablesid="table10"num="010"><tablewidth="589">实验序号使用反应槽使用水样水体压力实验步骤处理效果(透视度)46R2W42kg/cm2A＞30CM47R2W52kg/cm2A＞30CM48R2W62kg/cm2A＞30CM49R2W410g/cm2C＞30CM50R2W510g/cm2C＞30CM51R2W610g/cm2C＞30CM52R2W450g/cm2C＞30CM53R2W550g/cm2C＞30CM54R2W650g/cm2C＞30CM</table></tables>注1)水温25℃。2)电场强度15V/cm。3)水体流速6cm/秒(实验46、47、48)其余的实验49至实验54水体流速为0。由实验1至实验45，(水体常压状态)及上表可知水体压力由常压至50Kg/cm2皆有良好的处理效果，易言之只要水体态保持液体状态，皆可处理，且有良好处理效果。7、电极板及导电板体材质之电阻性实验A、金属元素表9注1)水体流速F＝4.32cm/秒。2)电场强度E＝15V/cm。3)水体压力＜2Kg/cm。4)水温25℃.。5)实验步骤A由上表可知，电极板及导电板体其电阻值从1.59μΩ.cm至185μΩ.cm，皆有优良处理效果。B合金表10注1)水体流速F＝4.32cm/秒2)电场强度E＝15V/cm3)水体压力＜2Kg/cm24)水温25℃5)实验步骤A由上表可知，电极板及导电板体材质为二种或二种以上金属合金，其对水体之处理效果仍然非常优异。C、非金属表11注1)水体流速F＝4.32cm/秒2)电场强度E＝15V3)水体压力＜2Kg/cm24)水温25℃5)实验步骤A由上表可知，电极板及导电板体材质为非金属时对水体处理效果也非常优异，尤其值得一提的是当电板板及导电板体其电阻值在1300μΩ.cm时仍有优异良的处理效果。D、电板板、导电板体由各种材质混合使用表12</tables>注1)水体流速F＝4.32cm/秒2)电场强度E＝15V/cm3)水体压力＜2Kg/cm24)水温25℃5)实验步骤A由上表可知，电板板及导电板体由二种或二种以上材质混合使用，仍然有对水体优良的处理效果。8、多电极板及多导电板体之组合实验创作人为研究一个反应槽内安装多个电板板，由正、负、正、负依序排列，且在电极板之间安置不同个数导电板体以了解其对水体处理效果影响，经反复度验，兹检出代表性者说明如下表13注1)水体压力F＜2Kg/cm2；2)水温25℃；3)水体流速4.32cm/秒。由上表可知，处理不同水样时藉由二个或二个以上之电极板依序，并在两电板之间安装0至多个导电板体藉由电场强度的调控，使水体之处理得到良好的效果。实施例3本实施例系用本发明方法处理染料工业废水(A)，染料工业废水(B)，纸浆(C)及纸浆(D)。处理条件及水体处理前后之各项性质被列于表14。表14</tables>水体处理时间1分钟电极不锈钢#304处理压力水柱高度200cm导电板体之面积120平方公寸实施例4本实施例证明本发明之方法可以节省电能。本发明使用电能所达成之工作主要有二(一)用于加压泵抽送水体。(二)用于电极之偏压，使杂质感应电荷。由于使杂质感应电荷所需之电能非常小，可使废水处理节省大量能源，表15显示经实际装置于国立交通大学处理餐厅厨房废水之耗电量。该表显示处理一吨废水所耗用之电能不到0.15度电；比任何现有之方法都省能源。表15注操作条件如下电压170V，电场强度8.5V/cm电极材质钛板被覆白金导电板体30个，流程18M导电板体铁PH值导电度例E6.51,831μS/cm例F6.81,419μS/cm例G6.41,350μS/cm例H6.91,178μS/cm原水透视度＜6cm(例E-例H)处理水透视度＞30cm(例E-例H)实施例5本实施例系说明本发明装置在进轮汽车工业股份有限公司之桃园工厂内之长期使用之结果。进轮汽车工业股份有限公司为一机械加工厂，其废水为含有柴油，切削油，防锈油，铁离子及餐厅厨房废水之综合废水，其原水水质及经由本发明装置所处理后之水质被列于表16。(处理时间为1分钟)表16</tables>注1、操作条件如下电压170V，电场强度8.5V/cm电极材质钛板被覆白金导电板体30个，流程18M导电板体铁处理量2M3/hrPH值导电度例I6.8804μS/cm例J6.6756μS/cm2、取样及检测单位为台湾环保署许可之检测公司，其名称及证号如下精准环境股份有限公司(环检字第022号)表16之数据显示以本发明装置处理废水，在短暂时间内杂质之去除率即可高达99％以上，且对于化学需氧量高达8万以上及悬浮固体高达3万以上之水体仍能直接处理，此实为现有之废水处理方法所无法达到。经长期监测，该公司处理废水之平均耗电量为每吨水0.2kwh。按照下列议程式计算对COD之比能量消耗(ES)=0.2kwh×10-3L85270.3mg/L×10-5kg/mg]]>＝0.023kwh/k9-COD与前述成功大学(季俊德、闫志中等人所报告之连续电解胶凝浮除法相较，用本发明方法处理废水之比能量消耗约为此等方法之比能量消耗之数百分之一至数千分之一。另外，本发明装置长期使用后，S形流径内污泥沉积及电极耗损情形极微，下列二图，为设置于进轮汽车股份有限公司桃园厂之本发明装置于拆解后之照片。图8由此照片上可以清楚看出S形流径上虽经年余使用并无污泥沉积。其中S形流径之截面积原为30cm×1cm，使用后量测其S形流径之截面积仍为30cm×1cm没有污泥堵塞现象。图9由此照片上面清楚看出虽使用年余但电极板或介电质板上并无显著之损耗。其中，介电质板及电极之厚度原为10m/m，使用后再测量其厚度仍为10m/m，没有显著损耗现象。实施例6在两电极之间施予不同之偏压，即对杂质施予不同之电场，所得之结果被列于表17。由表17可知电场强度降至0.5mv/cm时，COD之去除率即降至5％以下，已不具实用价值。表17注1、2、电极距离20cm3、导电板体10个4、流程600cm5、流速10cm/分6、PH值7.667、原水COD2560mg/l8、导电度175×103μs/cm9、废水来源欣兴电子10、电极材质钛极被覆白金11、导电板体铁实施例7本实施例系研究水流速度对处理效果之影响，在单位时间内处理不同量之废水，其结果被列于表18，由表18可以看出，即使流速在3.89m/秒时，仍有37.69％之COD去除率，因此从附表四及附表五综合结果得知水流速度在10cm/分至3.89m/秒之间都有很好的处理效果。表18</tables>注1、2、电极距离20cm3、导电板体30个4、流程1800cm5、电场强度8.5v/cm6、PH值6.27、S型流经截面积30CM8、原水COD650mg/l9、导电度1935μs/cm10、电极材质钛极被覆白金11、导电板体铁实施例8本实施例系显示本发明去除大肠菌的效果，请参阅表19。表19</tables>注操作条件为电压170V，电场强度8.5V/cm导电板体30个，材质为铁流程18M导电度780μs/cmPH值6.7处理量2M3/hr实施例9本实施例系关于本发明降低BOD之效果，请参阅表20。由于水中油脂、大肠菌、及其他有机物，本身都有BOD，当油脂、大肠菌、及其他有机物被去除后，其中的BOD自然降低。表20</tables>注操作条件为电压170V，电场强度8.5V/cm导电板体30个，材质为铁流程18m导电度560μs/cmPH值7.0处理量2M3/hr权利要求1.一种连续处理水体之方法，包括使用一大体上封闭的处理槽，在该处理槽之顶部及底部分别设有出水管口及入水管口，在该处理槽之内部空间设有3个或以上与处理槽底部大体平行且彼此大体平行之导电板体，以在该处理槽内由下至上形成一基本上为封闭S形的单向流径，此等导电板体由电阻值在1.59μΩ·cm至1300μΩ·cm之范围内之导电材料制成，其中至少有2个导电板体分别与正、负电源连接，以做为阳极及阴极；令待处理之水体自处理槽底部之入水管口流入，向上流经S形单向流径，然后自处理槽顶部之出水管口流出，同时对该阴极及阳极施加一电压，以在该阴极与阳极间之空间产生一电场强度在0.5mv/cm至1000v/cm范围之电场，藉此使水体中之杂质偶极化而凝聚，然后将凝聚的杂质去除。2.权利要求1所述的方法，其中该凝聚的杂质系藉一浮除机去除。3.权利要求1所述的方法，其尚包含一于水体流出处理槽后，立即将水体调整至一适当PH值，以使凝聚的杂质上浮。4.权利要求1所述的方法，其中处理槽内之导电板体可由相同或不同的材料制成。5.权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中在处理槽内配置数对电极板，其以阴极与阳极交错的方式排列，各对电极板间可配置相同或不同数目之未与电源相接之导电板体。6.权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中水体在S形流径中的流速为0.1公尺/秒至3.89公尺/秒。7.权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中电场强度为0.1v/cm至1000v/cm。8.权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中每1至60分钟交换电极之阴、阳极性，以使导电板体两面作用均匀。9.一种连续处理水体之装置，包括一大体上封闭的处理槽，在该处理槽之顶部及底部分别设有出水管口及入水管口，在该处理槽之内部空间设有3个或以上与处理槽底部大体平行且彼此大体平行之导电板体，以在该处理槽内由下至上形成一基本上为封闭S形的单向流径，此等导电板体由电阻值在1.59μΩ·cm至1300μΩ·cm之范围内之导电材料制成，其中至少有2个导电板体分别与正、负电源连接，以做为阳极及阴极。10.权利要求9所述的装置，其中处理槽内之导电板体可由相同或不同的材料制成。11.权利要求9所述的装置，其中在处理槽内配置数对电极板，其以阴极与阳极交错的方式排列，各对电极板间可配置相同或不同数目之未与电源相接之导电板体。12.权利要求9所述的装置，其中该处理槽两侧内壁设有滑轨槽，该导电板体藉着插入。该滑轨槽而固设于该处理槽内。13.权利要求9所述的装置，其中该处理槽之入水管口处可设置加压泵以及出水管口处可设置流量控制阀。14.一种连续处理水体之系统，其包括一前处理机，用于调整待处理水体之PH值，导电度及添加催化剂，以使接下来之电化学处理具有较佳效果；一电化学机，其与前处理机连接，用于使水体中之杂质凝聚及供给杂质能量，使杂质易与水分离；一后处理机，其与电化学机连接，用于调整电化学处理后之水体之PH值及视需要添加凝集剂及稳定剂；以及一浮除机，其与后处理机连接，用于分离水及杂质；该系统之特征为该电化学包括使用一大体上封闭的处理槽，在该处理槽之顶部及底部分别设有出水管口及入水管口，在该处理槽之内部空间设有3个或3个以上与处理槽底部大体平行且彼此大体平行之导电板体，以在该处理槽内由下至上形成一基本上为封闭S形的单向流径，此等导电板体由电阻值在1.59μΩ·cm至1300μΩ·cm之范围内之导电材料制成，其中至少有2个导电板体分别与正、负电源连接，以做为阳极及阴极。全文摘要一种连续处理水体之方法，包括使用一大体上封闭的处理槽，在该处理槽之顶部及底部分别设有出水管口及入水管口，在该处理槽之内部空间设有3个或以上与处理槽底部大体平行且彼此大体平行之导电板体，以在该处理槽内由下至上形成一基本上为封闭S形的单向流径，此等导电板体由电阻值在1.59μΩ·cm至1300μΩ·cm之范围内之导电材料制成，其中至少有2个导电板体分别与正、负电源连接，以做为阳极及阴极；令待处理之水体自处理槽底部之入水管口流入，然后自处理槽顶部之出水管口流出，同时对该阴极及阳极施加一电压，使水体中之杂质偶极化而凝聚本发明亦涉及装置及系统。文档编号C02F1/465GK1158824SQ9610351公开日1997年9月10日申请日期1996年3月8日优先权日1996年3月8日发明者李明星申请人:李明星