【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电化学处理废水，具体涉及一种旋转倒极电化学水处理装置及方法。
技术介绍
1、近年来，电化学水处理技术受到广泛关注，其主要是利用电位差调控电子流向，使得污染物质在电极界面或溶液中完成降解或转化过程，以实现水质净化，被视为一种绿色水处理技术。相对于传统水处理技术，电化学技术电极电势可控，可对污染物进行直接高效氧化还原，其无需添加化学药剂，也不产生污泥。电化学水处理的反应动力学高效可调，其装置可进行紧凑模块化设计，且可进行高度自动化运行。
2、在电化学水处理装置中，产生强氧化性的羟基自由基或其他氧化性物种，促进有机物氧化，而阴极附近伴随发生水分解析氢反应，产生大量的氢氧根碱性环境。电化学水处理系统的稳定运行对于保证企业安全稳定生产具有重要的现实意义，如循环水处理、精处理废水处理、尾水处理等。随着水处理系统运行过程中，含盐量、碱度、钙镁离子等溶解性物质超过其溶解度后就会在电极表面析出，导致系统出现严重的结垢现象，阻碍电极表面电子传递，导致电化学反应整体效率下降，处理能耗也相应增加。因此，电化学水处理反应器运行一段时间后，通常需要停机进行电极表面清垢处理，严重影响了处理效率。电极钝化是所有的电化学废水处理器都要面对的，如何保证电极长期活性成为实际运行需要解决的难题。
3、目前，解决电化学系统电极结垢的方法主要有化学加药法、机械刮刀法、电化学倒极法等。化学加药法其操作相对简单，可以有效稳定水质达到除垢效果，但同时也暴露出二次污染、药剂选择及使用局限性等问题。机械刮刀法通过刮刀与极板的相对运动实现除垢，操
4、专利cn106115858 a公布了一种高效率的电化学废水处理装置自动频繁倒极的控制方法，该倒极再生/活化电极供电极性反接通过plc控制完成，利用电堆倒极产生浪涌电流使得电极得以快速再生，但该方法对于电气连接、水路布置及倒极控制要求较高；专利cn114804457 a公布了一种电化学间歇式倒极复合电吸附装置，覆铜不锈钢板表面的铜被腐蚀，将使水垢易于从阴极表面脱落，同时阴极上设有振动发生器，利于将大部分水垢振落，然而该方法为间歇式倒极处理，需要根据运行情况人工设定；专利cn115745090 a公布了一种循环水电化学连续倒极除垢系统，采用并联的方式分别连接工作电路及倒极电路，利用电控开关控制进行除垢、脱垢状态切换，但多个单体装置并联增加了控制复杂程度、占地面积及设备投资。由此可见，现阶段亟需一种可以解决电极结垢、工作效率高、安装简单且维护方便电化学水处理设备来解决上述技术问题。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种旋转倒极电化学水处理装置及方法。本专利技术的装置主要利用感应电极旋转产生连续性、规律性倒极的技术特征，从而达到使装置中的电极表面能够快速再生、长期保证电极活性、提高处理效率等效果，同时将此装置应用循环水处理系统中，可大幅度提高浓缩比并延长运行维护周期。
2、为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：
3、一种旋转倒极电化学水处理装置，包含壳体、阳极电极组、感应电极组、阴极电极组、电解电源以及旋转电机；所述壳体内部设置有限位连接杆，包括中心旋转限位连接杆与固定电极限位连接杆；所述中心旋转限位连接杆横穿感应电极组中心，贯穿壳体与旋转电机的中心转轴连杆相连；所述固定电极限位连接杆分别横穿阳极电极组、阴极电极组两端，贯穿壳体与直流电解电源的正、负极相连接；所述感应电极组与两侧的阳极电极组和阴极电极组交叉错位设置。
4、进一步的，所述壳体的外部设置有进水口、出水口以及排污口，所述进水口、出水口以及排污口外部连接有进水阀门、出水阀门及排污阀门，所述进水口和进水阀门之间设置电磁流量计。
5、进一步的，所述进水口、出水口分别设置有表计，能够实时监测进水、出水水质情况，所述表计包括cod、氨氮、氯根、电导率、ph、orp表计，所述表计及阀门开关均接入远程控制系统。
6、进一步的，所述阳极电极组、阴极电极组均由同等数量的多片单电极片组成，多片单电极片通过固定电极限位连接杆保持以一定间距平行布置，单电极片彼此之间通过ptfe套管间隔；所述阴极电极组和阳极电极组的固定电极限位连接杆连通直流电解电源后，分别在所述电极片附近形成阴极区域、阳极区域。
7、进一步的，所述阳极电极组的单电极片为dsa、bdd、pbo2、ti4o7电极中的一种；所述阴极电极组单电极片为不锈钢板、钛板、碳板、铝板、金属镀层电极中的一种。
8、进一步的，所述感应电极组由多片圆盘形状感应电极片构成，圆盘感应电极片通过中心旋转限位连接杆保持一定的间距平行布置，感应电极片彼此之间通过ptfe套管间隔，感应电极片为铝电极、铁电极、不锈钢电极中的一种。
9、进一步的，所述每片圆盘感应电极片两侧半圆分别置于阳极电极组和阴极电极组的两片相邻单电极片间隙，通过旋转电机驱动中心转轴连杆转动，使感应电极组的圆盘感应电极片围绕圆心发生旋转。
10、进一步的，感应电极片圆盘在电场作用下，置于阳极区域、阴极区域的圆盘部分对应形成感应阴极与阳极，随着旋转电机驱动圆盘感应电极片旋转，旋转的速度可在0~200r/min范围内调节，圆盘阳极上产生感应阳极、阴极的区域发生变化，实现在阴极区域、阳极区域不断交替变换。
11、上述旋转倒极电化学水处理装置的工艺方法，包括电化学水处理过程和长久运行后清污过程，具体如下：
12、电解水处理过程：打开进水口和出水口阀门，关闭排污口阀门，调节电磁流量计调节进水流量，废水通过进水口进入所述电化学处理装置；打开直流电解电源设置一定的电压和电流，同时打开旋转电机电源，电解同时感应电极组连续旋转；通过进水口和出水口表计检测电解前后水质变化情况。
13、长久运行后清污过程工艺如下：打开进水口阀门，关闭出水口阀门，打开排污口阀门，调节电磁流量计调节进水流量，清水通过进水口进入所述电化学处理装置，通过排污口将装置内的长久运行沉积污垢排出。
14、本专利技术的有益效果是：
15、（1）可在电化学装置运行过程中实现电化学倒极处理，连续性地实现电极再生活化，避免传统间歇性倒极停机调整；
16、（2）对于电解电源无需进行复杂的逻辑控制，仅通过感应电极旋转即可实现倒极，无需电源接入端频繁极性反接；
17、（3）电化学倒极处理再生活化，避免了化学酸洗产生的不良环境影响、机械刮刀法对电极产生的损伤等问题，运行维护更为简单，节省了日常操作费用及人力成本；
18、（4）针对本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种旋转倒极电化学水处理装置，其特征在于，包含壳体（1）、阳极电极组（2）、感应电极组（3）、阴极电极组（7）、直流电解电源（12）以及旋转电机（13）；所述壳体（1）内部设置有限位连接杆，包括中心旋转限位连接杆（6）与固定电极限位连接杆（4）；所述中心旋转限位连接杆（6）横穿感应电极组（3）中心，贯穿壳体（1）与旋转电机（13）的中心转轴连杆（5）相连；所述固定电极限位连接杆（4）分别横穿阳极电极组（2）、阴极电极组（7）两端，贯穿壳体（1）与直流电解电源（12）的正、负极相连接；所述感应电极组（3）与两侧的阳极电极组（2）和阴极电极组（7）交叉错位设置。
2.根据权利要求1所述的一种旋转倒极电化学水处理装置，其特征在于，所述壳体（1）的外部设置有进水口（9）、出水口（8）以及排污口（10），所述进水口（9）、出水口（8）以及排污口（10）外部连接有进水阀门、出水阀门及排污阀门，所述进水口（8）和进水阀门之间设置电磁流量计。
3.根据权利要求2所述的一种旋转倒极电化学水处理装置，其特征在于，所述进水口（8）、出水口（9）分别设置有表计，能够实时监测进
4.根据权利要求1所述的一种旋转倒极电化学水处理装置，其特征在于，所述阳极电极组（2）、阴极电极组（7）均由同等数量的多片单电极片组成，多片单电极片通过固定电极限位连接杆（4）保持以一定间距平行布置，单电极片彼此之间通过PTFE套管间隔；所述阴极电极组（7）和阳极电极组（2）的固定电极限位连接杆（4）连通直流电解电源（12）后，分别在所述电极片附近形成阴极区域、阳极区域。
5.根据权利要求4所述的一种旋转倒极电化学水处理装置，其特征在于，所述阳极电极组（2）的单电极片为DSA、BDD、PbO2、Ti4O7电极中的一种；所述阴极电极组（7）单电极片为不锈钢板、钛板、碳板、铝板、金属镀层电极中的一种。
6.根据权利要求4所述的一种旋转倒极电化学水处理装置，其特征在于，所述感应电极组（3）由多片圆盘形状感应电极片构成，圆盘感应电极片通过中心旋转限位连接杆（6）保持一定的间距平行布置，感应电极片彼此之间通过PTFE套管间隔，感应电极片为铝电极、铁电极、不锈钢电极中的一种。
7.根据权利要求6所述的一种旋转倒极电化学水处理装置，其特征在于，所述每片圆盘感应电极片两侧半圆分别置于阳极电极组（2）和阴极电极组（7）的两片相邻单电极片间隙，通过旋转电机（13）驱动中心转轴连杆（5）转动，使感应电极组（3）的圆盘感应电极片围绕圆心发生旋转。
8.根据权利要求6或7所述的一种旋转倒极电化学水处理装置，其特征在于，所述圆盘感应电极片两侧分别在阴极区域、阳极区域感应形成感应阳极、阴极，随着旋转电机（13）驱动圆盘感应电极片旋转，圆盘阳极上产生感应阳极、阴极的区域发生变化，实现在阴极区域、阳极区域不断交替变换。
9.根据如权利要求1-8任意一项所述的一种旋转倒极电化学水处理装置的工艺方法，其特征在于，包括以下工艺：
10.根据权利要求9所述的一种旋转倒极电化学水处理装置的工艺方法，其特征在于，长久运行后清污过程工艺如下：打开进水口（9）阀门，关闭出水口（8）阀门，打开排污口（10）阀门，调节电磁流量计调节进水流量，清水通过进水口（9）进入所述电化学处理装置，通过排污口（10）将装置内的长久运行沉积污垢排出。
...【技术特征摘要】
1.一种旋转倒极电化学水处理装置，其特征在于，包含壳体（1）、阳极电极组（2）、感应电极组（3）、阴极电极组（7）、直流电解电源（12）以及旋转电机（13）；所述壳体（1）内部设置有限位连接杆，包括中心旋转限位连接杆（6）与固定电极限位连接杆（4）；所述中心旋转限位连接杆（6）横穿感应电极组（3）中心，贯穿壳体（1）与旋转电机（13）的中心转轴连杆（5）相连；所述固定电极限位连接杆（4）分别横穿阳极电极组（2）、阴极电极组（7）两端，贯穿壳体（1）与直流电解电源（12）的正、负极相连接；所述感应电极组（3）与两侧的阳极电极组（2）和阴极电极组（7）交叉错位设置。
2.根据权利要求1所述的一种旋转倒极电化学水处理装置，其特征在于，所述壳体（1）的外部设置有进水口（9）、出水口（8）以及排污口（10），所述进水口（9）、出水口（8）以及排污口（10）外部连接有进水阀门、出水阀门及排污阀门，所述进水口（8）和进水阀门之间设置电磁流量计。
3.根据权利要求2所述的一种旋转倒极电化学水处理装置，其特征在于，所述进水口（8）、出水口（9）分别设置有表计，能够实时监测进水、出水水质情况，所述表计包括cod、氨氮、氯根、电导率、ph、orp表计，所述表计及阀门开关均接入远程控制系统。
4.根据权利要求1所述的一种旋转倒极电化学水处理装置，其特征在于，所述阳极电极组（2）、阴极电极组（7）均由同等数量的多片单电极片组成，多片单电极片通过固定电极限位连接杆（4）保持以一定间距平行布置，单电极片彼此之间通过ptfe套管间隔；所述阴极电极组（7）和阳极电极组（2）的固定电极限位连接杆（4）连通直流电解电源（12）后，分别在所述电极片附近形成阴极区域、阳极区域。
...【专利技术属性】
技术研发人员：李佳男，李鋆，赵国萍，黄光法，陶怡恺，谢诚哲，
申请(专利权)人：浙江浙能科技环保集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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