电凝反应器制造技术

电凝反应器(ECR)设备和在流体流处理中使用ECR设备的方法。ECR设备包括容纳多个水平堆叠的电极板的非腐蚀性圆柱形电池。电极板保持在一对带槽的月牙形非导电插入件中。ECR设备还包括两个端部凸缘，两个端部凸缘中的每个具有整体式引流器以便于流体在电池中的连续且单一的蛇形流动。ECR设备还包括单流入口和单流出口。

Electrocoagulation reactor

Electric coagulation reactor (ECR) apparatus and method for using ECR equipment in fluid flow treatment. The ECR device includes a non corrosive cylindrical battery for holding a plurality of horizontally stacked electrode plates. Keep the electrode plate in a pair of slotted non conductive insert in the crescent. The ECR device also includes two end flanges, each of the two end flanges having an integral type drain to facilitate continuous and single serpentine flow of fluid in the battery. The ECR device also includes single flow inlet and single flow outlet.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电凝反应器
技术介绍
本公开总体上涉及水处理，更具体地，涉及用于处理工业和近海海洋废水的电凝设备。电凝可用于废水的处理。电凝涉及使用电流来去除废水中的污染物。本文使用的术语“废水”包括即使污染物可能不一定对健康有害但人们可能希望从中去除污染物的任何水流。污染物可包括重金属、细菌、生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、总溶解固体(TDS)、总悬浮固体(TSS)、病毒、农药、砷、MTBE和氰化物。污染物可通过电荷来悬浮在水中。由于电凝不涉及使用化学或生物添加剂，因此它是一种环境安全的处理方法。附图说明通过结合附图的以下描述中，本专利技术的某些示例性实施例的各个方面、特征和优点将更加显而易见，其中：图1A和1B示出了根据本专利技术实施例的电凝反应器设备的两个视图。图2是根据本专利技术实施例的电凝反应器设备的部件的示意图。图3是根据本专利技术实施例的电极包装框架的立体图。图4是根据本专利技术实施例的端部凸缘和电极的剖视图。图5和图6是根据本专利技术实施例的包括具有多个电极板的电极包装框架的电凝反应器设备的立体图。图7是包括根据本专利技术实施例的电极包装框架的电凝反应器设备的立体图。具体实施方式废水处理涉及受污染的废水流经由电凝(EC)装置的通过。传统的EC装置包括具有以竖直堆叠配置布置的一对或多对导电金属板的电解电池。每个这样的对包括用作阴极的板和用作阳极电极的另一板。电极浸没在待处理的水中。阳极可获得为铁、钢、不锈钢、铝、钛、钛合金或其它阀金属基材。当电流施加到电解电池时，阳极材料将由于阳极表面处的氧化而开始电化学溶解/侵蚀，而阴极表面将经历钝化并且不会溶解。溶解的阳极称为“牺牲电极”。牺牲电极在水中连续释放(铁)离子。释放的离子使废水流中悬浮的污染物的电荷不稳定。这通过产生聚集体或絮凝颗粒来启动凝结过程，其中所述聚集体或絮凝颗粒是用于随后从溶液中掉落的污染物的成核位点。这些絮状颗粒或絮凝物通过在室中或在电解质浴中的浮选或重力沉降来控制。传统的EC装置包括具有以竖直堆叠配置布置的多个金属电极板或电极的罐，其中电极可彼此平行地布置。定期更换电极是重要的。例如，在由设置有电催化涂层的导电非催化基材制成的电极的情况下，由于消耗、从基材分离、在与电催化涂层接触的区域中基材本身的钝化或出于其它原因，涂层可能随时间失活。传统的EC装置相当大并且依赖于需要大量维护的溶解空气浮选技术。它们还需要固体卸载/处理物流，而典型的海上石油和天然气平台运营商不愿意管理。因此，EC技术尚未广泛应用于海上油气平台的废水处理。相应地，需要一种耐用且在其寿命内需要最少维护的EC装置。其应能够在相对小的地表面区域中实施，由此使其能够船载地用于小型船舶上。其应容易且有效地由容易获得的部件制成和制造。其应对于海上操作员进行日常维护而言是成本有效和安全的。本专利技术的各方面至少解决上述问题和/或缺点，并且提供至少以下优点。相应地，本专利技术的一个方面提供了用于流体流处理的方法和电凝反应器(ECR)设备。根据实施例，提供了用于流体流处理的ECR设备。流体流可包括废水流或任何其它液体流，例如重金属液体流。ECR设备包括：(A)圆柱形电池；以及(B)电极包装框架。电池包括用于接收电极包装框架的圆柱形或鼓状腔室或主体。电极包装框架可包括：(i)一对相对的插入件，其中每个插入件包括多个插入开口；以及(ii)包括多个电极板的电极堆叠。每个电极板水平地堆叠在形成于该对相对的插入件上的一对相对的插入开口内。电极包装框架插入电池体内。每个插入件的外侧壁是弯曲的。插入开口可限定或形成在每个插入件的内侧壁上。每个电极板或电极可位于距相邻电极预定距离处。此外，每个电极可与相邻电极等距。每个插入件可为基本上半月形或月牙形的。每个插入件被配置为非导电、可移除且可替换的。每个插入件被配置为将废水仅转移到多个电极板的有效区域。插入件的外侧壁包括一个或多个插入孔或开口。电池包括圆柱形侧壁，其中电池的圆柱形侧壁还包括一个或多个开口。当电极包装框架插入电池内时，插入件的外侧壁上的每个开口与电池的圆柱形侧壁上的相应开口对准以形成通孔。ECR设备可包括锁定装置。锁定装置可被拧入通孔中以将电极包装框架牢固地联接到电池体。电极板包括一对上端子电极和下端子电极。多个双极电极板堆叠在端子电极的中间。每个电极板与相邻的电极板水平对准地堆叠。导体棒可附接到至少一个或两个端子电极。ECR设备还包括第一凸缘和第二凸缘。每个凸缘被配置为密封圆柱形电池的第一端和第二端。第一端部凸缘和第二端部凸缘中的每个还包括多个整体式引流器。引流器被配置为促进废水在电池内的蛇形流动。根据另一实施例，公开了用于处理流体流的方法。本方法涉及：将加压盐水海水流与流体流组合以形成工艺流；使工艺流通过本文所述的ECR设备，以通过使用电极使工艺流经历电解从而促进絮凝沉淀物的形成，其中絮凝沉淀物包含悬浮的固体污染物。另一方面，本方法涉及使流体废物流通过ECR设备，而不将其与加压盐水海水流组合。本方法还涉及沉淀絮凝沉淀物并从可操作地连接到ECR设备的沉降槽排出基本上不含污染物的上清液。本方法还涉及将每对相对的插入开口定位在与相邻的一对相对的插入开口相距预定且相等的距离处，以便于每个电极板之间的工艺流的均匀且相等的流动。在ECR设备中促进工艺流的蛇形流动。本方法还涉及在高压条件下原位清洁电极板。图1A和1B是根据示例性实施例的ECR设备的两个视图。ECR设备100可包括圆柱形或管状电池110。电池110可方便地用一对第一可移除凸缘和第二可移除凸缘或端子接入盖106和108来密封。与具有在类似压力下可能易于弯曲的扁平体的常规EC装置不同，电池110被配置为圆柱形形状以便经受较高的流体/流体静压力。方便地，电池110可由任何圆柱形或管状结构制造。例如，电池110可由任何工业标准或通常可用的部件(例如管)制造。电池110包括流体入口102和流体出口104。电池110可由任何合适的非腐蚀性和非导电材料制成。电池110可由例如PVC、其它塑料或涂覆的金属制造。电池110可具有任何合适的尺寸/长度/直径。图2示出了ECR设备的示例性部件200。部件200可包括如前所述的管状/圆柱形电池110。电池110包括位于与电池110相切的下象限上的流体入口102和位于与电池110相切的顶象限处的流体出口104。电池110还包括用于容纳多个电极的电极包装框架202。参照图2和图3，电极包装框架202可包括一对非导电插入件302A和302B。插入件302A、302B可由聚氯乙烯(PVC)、氯化聚氯乙烯(CPVC)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)或另一种合适的非导电材料制成。插入件302A的内侧壁布置成使得面向插入件302B的内侧壁。插入件302A可与插入件302B间隔开预定距离。每个插入件302A、302B的内侧壁可包括多个凹槽或开口(未示出)。插入件302A、302B布置成使得插入件302A上的插入开口与插入件302B上的插入开口基本上对准，从而形成相应的一对插入开口。每个插入开口对与相邻的插入开口对间隔开预定距离。插入开口的尺寸可被确定为牢固地接收电极板204A、204B(统称为“电极”)。预定距离可基本上等于一个或多个电极的宽度。插入件302A、302B被配置为将流体流动仅转移到电本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于流体流处理的电凝反应器(ECR)设备，包括：(A)电极包装框架，其中所述电极包装框架包括：(i)一对相对的插入件，其中每个插入件包括多个插入开口；以及(ii)电极堆叠，其中所述电极堆叠包括多个电极板，并且其中每个电极板水平地堆叠在形成于所述一对相对的插入件上的一对相对的插入开口内；以及(B)电池，包括圆柱形侧壁，其中所述电极包装框架插入所述圆柱形电池内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.09 US 62/061,9821.用于流体流处理的电凝反应器(ECR)设备，包括：(A)电极包装框架，其中所述电极包装框架包括：(i)一对相对的插入件，其中每个插入件包括多个插入开口；以及(ii)电极堆叠，其中所述电极堆叠包括多个电极板，并且其中每个电极板水平地堆叠在形成于所述一对相对的插入件上的一对相对的插入开口内；以及(B)电池，包括圆柱形侧壁，其中所述电极包装框架插入所述圆柱形电池内。2.根据权利要求1所述的ECR设备，其中，每个插入件的外侧壁是弯曲的，并且其中每个插入件开口形成在所述插入件的内侧壁上。3.根据权利要求2所述的ECR设备，其中每个电极位于距相邻电极预定距离处。4.根据权利要求1所述的ECR设备，其中每个插入件是月牙形的。5.根据权利要求1所述的ECR设备，其中每个插入件是非导电的。6.根据权利要求1所述的ECR设备，其中每个插入件被配置为可拆卸和可替换的。7.根据权利要求1所述的ECR设备，其中每个插入件被配置为将所述流体流引流到所述多个电极板上的一个或多个有效区域。8.根据权利要求2所述的ECR设备，其中所述插入件的外侧壁包括一个或多个插入孔。9.根据权利要求8所述的ECR设备，其中，所述电池的圆柱形侧壁还包括一个或多个开口，并且其中当所述电极堆叠插入所述电池内时，每个插入孔与所述电池的圆柱形侧壁上的相应开口对准以形成通孔。10.根据权利要求9所述的ECR设备，还包括：锁定装置，并且其中所述锁定装置被拧入所述通孔中以将所述电极包装框架牢固地联接到所述电池。11.根据权利要求1所述的ECR设备，其中所述多个电极板包括一对上部和下部端子电极，并且其中多个双极电极板被堆叠在所述端子电极的中间。12.根据权利要求1所述的ECR设备，其中每个电极板堆叠成...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·卡斯比尔，L·奈特，R·马陶塞克，R·巴里亚，
申请(专利权)人：迪诺拉水务技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US