專利名稱：電凝機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種用于處理污水特別是工業(yè)污水的電凝機(jī)。
背景技術(shù)：
近三十年來，國(guó)內(nèi)外曾有不少以電解的方式處理工業(yè)污水的實(shí)例。采用這種方法處理污水的誘人之處在于處理污水速度快、效率高、占地省、土建量?。幻撋Ч?；處理污水不受氣溫變化的影響。
此外，電解方法處理污水，還有另外一些優(yōu)點(diǎn)，例如，設(shè)備自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)單、便于自動(dòng)化控制等。
但隨后發(fā)現(xiàn)了水處理電解裝置本身的技術(shù)缺陷葬送了它良好的工業(yè)市場(chǎng)前景。這些顛覆性的技術(shù)缺陷經(jīng)仔細(xì)分析后發(fā)現(xiàn)，主要的只有一條而已，這就是極板的迅速極化。
水處理電解裝置極板迅速極化帶來的致命問題是1，金屬極板表面被污垢覆蓋，電阻增大。電解過程無法順暢將陽(yáng)極板金屬離子源源析入水體，而依靠得失電子來完成的氧化—還原反應(yīng)被大大削弱。而電解過程的水處理其去除水中污染物的主要方式之一就是氧化—還原反應(yīng)。隨著氧化—還原反應(yīng)的大大削弱，水處理電解裝置的處理污水的效率大大下降也是不言自明。
2，為了提高水處理電解裝置的效率，不得不增大電流密度。但增大電流密度又帶來了兩個(gè)直接后果能耗增加、處理成本上升；極板結(jié)垢的速度更加加快。
于是，水處理電解裝置便更加陷入困境而不能自拔。
此外，傳統(tǒng)的水處理電解裝置都是臥式電解槽，這種槽式結(jié)構(gòu)的電解裝置不可避免地帶來了另外一些嚴(yán)重缺點(diǎn)1)臥式電解槽各電解單元在電解過程中產(chǎn)生的氫和氧都得不到充分利用而是從每個(gè)電解單元浮出水體后逸散。由于電解中產(chǎn)生的初生態(tài)氧是最強(qiáng)的氧化劑，它對(duì)污水中的污染物有強(qiáng)烈的氧化去除作用，它和氧化—還原反應(yīng)一樣，是水處理電解裝置去除污染物的重要反應(yīng)。此外，初生態(tài)氧還是污水脫色、除臭和殺菌的有力手段。因此，一方面是同樣的電流密度加進(jìn)去，由于極板覆蓋污垢而電阻加大，電解不充分而氧析出少；另一方面又要逸出，這樣能夠期望初生態(tài)氧要起的除污作用就相當(dāng)有限。
2)臥式電解槽和它的所有極板必須靠停機(jī)清洗和除垢。
3)設(shè)備的結(jié)構(gòu)笨重。
4)適應(yīng)的污水種類有限。
5)氫的利用又不充分。由于氫是最輕的氣體，電解產(chǎn)生的氫更容易且更快地在電解單元內(nèi)浮出水體而逸散。不要小看了這種氫的微氣泡，它是將分離出來的污染物的絮體實(shí)現(xiàn)和水分離的最佳介質(zhì)。
針對(duì)水處理電解裝置的這種技術(shù)現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)外相繼提出了一些試圖克服或延緩極板結(jié)垢極化的技術(shù)措施。例如，定期變更極板極性，以防極板迅速結(jié)垢極化；增高直流電電壓和采用高頻脈沖電流等。但實(shí)踐證明，所有這些措施，都未能從根本上克服極板極化的問題。
中國(guó)專利ZL94227395.8公開了一種連續(xù)操作的水處理電解裝置。包括含進(jìn)水口和出水口的電解槽，電解槽內(nèi)有數(shù)塊平行間隔排列正、負(fù)極相間的電極板，在每?jī)上噜忞姌O板間有刮除元件，刮除元件采用了兩側(cè)具有彈性刀刃的刮刀。在長(zhǎng)期的工業(yè)實(shí)踐中，包括對(duì)上百種工業(yè)污水的處理以及對(duì)實(shí)際工業(yè)水處理工程中，發(fā)現(xiàn)仍存在如下問題刮刀剖面張開的兩邊(L)過長(zhǎng)。當(dāng)二刃面最外緣間的間距被壓縮至極板間距時(shí)，原設(shè)計(jì)僅為刮刀刃面與上下極板表面相接觸，變成了刮刀上下二面中部也成片與上下極板接觸，這樣就迫使除垢器電機(jī)要額外提供克服多余摩擦力的動(dòng)力，增加了比原定設(shè)計(jì)多1.5倍至2倍的能耗。圖13表示了這種不合理設(shè)計(jì)的示意。極板也為此蒙受了不必要的刮損。
刮刀剖面的幾何尺寸，尤其是剖面厚度的變化不能確保刮刀二刃面壓縮后，刮刀剖面的繞曲軸線按圖13所示虛線位置(理想剖面)變形到位。
刮刀的運(yùn)轉(zhuǎn)隨著陽(yáng)極板的損耗，極板間距的擴(kuò)大，刮刀(二刃面)的彈性擴(kuò)張不足，因而對(duì)極板的除垢效率降低。通俗地說，隨著使用時(shí)間延長(zhǎng)，陽(yáng)極板的變薄促使極板間距增大，當(dāng)極板間距增大到一定程度后，刮刀的彈性擴(kuò)張不足以使刮刀刃面能刮到上下極板。于是高效處理污水的優(yōu)勢(shì)便隨之減弱甚至消失。如圖14所示。
中國(guó)專利ZL99231233.7公開了一種極板間距恒定的水處理電解裝置。包括位于基座上的多個(gè)平行排列的分別裝有陽(yáng)極板的極板座，轉(zhuǎn)軸，裝在轉(zhuǎn)軸上隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)能刮掉陰、陽(yáng)極板上的結(jié)垢的含刃面的除垢器。在工業(yè)實(shí)踐中，發(fā)明仍存在如下問題。
①只有一半的電解單元有自動(dòng)去極化裝置，一半電解單元無法安排自動(dòng)去極化裝置。
②由上述①，本專利除具有立式電凝機(jī)的氫、氧能充分利用外，實(shí)際上只相當(dāng)于半臺(tái)高效污水處理裝置。
③實(shí)現(xiàn)陰陽(yáng)極板間距恒定的工藝協(xié)調(diào)復(fù)雜，可靠性差，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種處理污水時(shí)極板不會(huì)結(jié)垢極化，能耗低，處理污水速度高，應(yīng)用范圍廣的立式電凝機(jī)。
本發(fā)明的目的是這樣來實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明立式電凝機(jī)包括底座，裝于底座上的下蓋、上蓋，其特征是還包括位于上蓋、下蓋間自下而上交錯(cuò)平行排列疊合的多個(gè)陰極板座、陽(yáng)極板座，自動(dòng)去極化裝置，每個(gè)陰、陽(yáng)極板座上分別裝有含過水孔的陰極板、陽(yáng)極板，各陰、陽(yáng)極板座通過連接鎖緊件與上蓋、下蓋連接成密封電解機(jī)體，電解機(jī)體上、下部分別有出水管、進(jìn)水管，自動(dòng)去極化裝置中有一端與動(dòng)力源連接而另一端伸入電解機(jī)體內(nèi)穿過各陰、陽(yáng)極板的轉(zhuǎn)軸，多個(gè)位于陰、陽(yáng)極板間的裝在轉(zhuǎn)軸上能隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)能除去陰、陽(yáng)極板上的污垢的除垢器，由于每一塊極板均與其上、下相鄰的極板極性相異所以每一塊極板與其上、下相鄰的極板表面構(gòu)成兩個(gè)相鄰的電解單元，故而電凝機(jī)電解單元個(gè)數(shù)N與極板對(duì)數(shù)(陰陽(yáng)極板各一塊為一對(duì)極板)P之間的關(guān)系為N＝2P-1。
上述的除垢器中有一端裝在轉(zhuǎn)軸上能隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)臂，旋轉(zhuǎn)臂上有嵌縫，嵌縫中裝有至少一把含上、下刃面的刮刀。
上述的刮刀為采用絕緣彈性材料制成的一體化彈性刮刀，刮刀中面有彈性金屬片，有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、絕緣和耐腐蝕以及穩(wěn)定可靠的工作性能。
上述的刮刀包括裝在嵌縫中的含上刃面的上刮刀體，含下刃面的與上刮刀體配合的下刮刀體，位于上、下刮刀體間的彈簧，在彈簧作用下，組合刮刀上、下刃面緊貼在極板表面上，刮除極板上結(jié)垢。
上述的刮刀嵌縫上有至少兩個(gè)支承臺(tái)階，支承臺(tái)階的多少，視需要而定，可為兩個(gè)、三個(gè)或更多，均勻分布在嵌縫上，一般說來，支承臺(tái)階的具體數(shù)量是嵌裝組合彈性刮刀數(shù)加一，支承臺(tái)階是等間距的。
上述的上刮刀體、下刮刀體平行裝于旋轉(zhuǎn)臂嵌縫中，刮刀間對(duì)合邊為斜邊，確保鑲嵌的刮刀結(jié)合處的縫隙在刮除極板污垢的整個(gè)過程中，不在極板上留下刮痕，增加極板使用壽命。
上述的陰、陽(yáng)極板座在圓周相對(duì)方向上分別有徑向矩型通槽，陰陽(yáng)極板上分別有與陰、陽(yáng)極板座上的矩形通槽配合穿過矩型通槽而伸出密封電解機(jī)體外的極板端把，便于接入直流電源。
上述的陰極板座、陽(yáng)極板座的上、下面分別有環(huán)形密封槽，密封槽內(nèi)裝有密封圈，密封效果佳。
上述的在轉(zhuǎn)軸上位于各電極板內(nèi)孔相應(yīng)位置上裝有隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)襯套，在旋轉(zhuǎn)襯套和電極板間裝有固定襯套，極板中心孔被固定襯套、旋轉(zhuǎn)襯套和轉(zhuǎn)軸所封堵，這樣各電解單元，尤其是相鄰電解單元之間就不會(huì)發(fā)生通過極板圓孔的污水垂直流動(dòng)，而必須通過極板過水孔自下而上流動(dòng)，直到最后一個(gè)電解單元。
上述的轉(zhuǎn)軸形狀為正多棱柱，如為正四棱柱，相鄰除垢器成180°裝在轉(zhuǎn)軸上，除垢器工作時(shí)，相鄰兩除垢器仍成180°交角，同步作圓周運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)平衡。
電凝機(jī)處理污水的過程歸結(jié)起來主要是電化學(xué)過程、化學(xué)過程和電化—物理過程。當(dāng)污水進(jìn)入電凝機(jī)加直流電后，上述化理過程幾乎是同時(shí)發(fā)生。這些過程互為因果，相輔相成。本發(fā)明工作時(shí)，陽(yáng)極板、陰極板分別與直流電源的正、負(fù)極連接。
1)污水進(jìn)入電凝機(jī)并通以直流電后，以得失電子為表征的氧化—還原反應(yīng)隨即發(fā)生。裝在轉(zhuǎn)軸上的除垢器隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，隨著除垢器不斷清洗極板，陰陽(yáng)極極表面始終清潔光鮮。這樣陽(yáng)極板的金屬離子不斷析入水體，通過電子的得失，完成對(duì)水中污染物氧化—還原反應(yīng)。隨著除垢器的旋轉(zhuǎn)，陽(yáng)極板析入水體的離子被均衡地帶入水體各處，得以使氧化—還原反應(yīng)均衡高效持續(xù)進(jìn)行隨著陽(yáng)極板離子源源不斷析入水體，電解污水產(chǎn)生的氫氧根(OH)-與金屬離子形成金屬氫氧化物(例如形成Al2(OH)3)。眾所周知，金屬氫氧化物就是凈水劑。電解形成的氫氧化物與氧化還原反應(yīng)的去除的污染物以及水體中的其它污染物(如懸浮物等)產(chǎn)生凝聚反應(yīng)，形成大量的被分離出來的污染物的絮體。這是氧化—還原反應(yīng)的接續(xù)反應(yīng)，這是將污水中污染物從水體中分離出來的重要一步。
2)污水進(jìn)入電凝機(jī)并通以直流電后，其陰陽(yáng)極板分別源源不斷的產(chǎn)生氫微氣泡和初生態(tài)的氧。隨著除垢器刮刀的運(yùn)轉(zhuǎn)，上述初生態(tài)的氧從陽(yáng)極板表面不斷進(jìn)入水體。眾所周知，初生態(tài)的氧是最強(qiáng)的氧化劑，它不僅將水體中污染物氧化而去除，它還對(duì)污水的脫色、除臭、消毒和殺菌起到至關(guān)重要的作用。氧化去除的污染物也如1)中一樣形成絮體。
隨著除垢器刮刀的運(yùn)轉(zhuǎn)，陰極板表面的氫的微氣泡不斷地進(jìn)入水體并由除垢器的攪拌而均勻分布于水體，進(jìn)而迅速附著在被去除的污染物絮體上使之比重變小。隨著被處理水流出電凝機(jī)，附著大量氫微氣泡的污染物絮體在自浮槽(專為電凝機(jī)出水設(shè)置)迅速浮至水面形成浮渣，并用機(jī)械方式刮除。自浮槽下層水則是清沏透明的排放水。這是被去除的污染物和水體分離的過程。
本發(fā)明電凝機(jī)技術(shù)性能的得到大大提升表現(xiàn)在以下諸多方面。
1)除垢器實(shí)時(shí)清除每塊極板上下表面的污垢，并不使有結(jié)垢機(jī)會(huì)。這樣，極板自始至終保持表面光鮮、平滑，不使有多余電阻產(chǎn)生。清新的陽(yáng)極板表面源源不斷地將金屬離子析入被處理污水水體，整個(gè)依賴于電子得失的氧化—還原反應(yīng)持續(xù)均衡高效，于是電解污水處理必定持續(xù)、高效、低能耗。
2)，污水被連續(xù)電解，在陽(yáng)極板上產(chǎn)生初生態(tài)氧。初生態(tài)氧將水中污染物強(qiáng)烈氧化去除，加之1)中所述陽(yáng)極析出的金屬離子與電解污水產(chǎn)生的氫氧根(OH)-生產(chǎn)金屬氫氧化物(凈水劑)，與水中污染物和強(qiáng)氧化反應(yīng)去除的污染物產(chǎn)生凝聚反應(yīng)，形成絮體進(jìn)而與水分離。
1)和2)的過程為電凝機(jī)高效處理污水以及將去除的污染物實(shí)現(xiàn)與水體分離奠定了基礎(chǔ)。
3)除垢器的徐徐轉(zhuǎn)動(dòng)，不斷攪拌每個(gè)電解單元的污水，促使電解過程中水體離子濃度均勻。均勻的離子濃度不僅解決了離子濃度的極化問題，同時(shí)也促成了低能耗下的氧化—還原反應(yīng)與凝聚反應(yīng)高效率。這是除垢器旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶來的顯著優(yōu)點(diǎn)。
4)除垢器貼合極板的連續(xù)刮轉(zhuǎn)，將陽(yáng)極板表面不斷產(chǎn)生的初生態(tài)氧，輕柔又均衡地帶入被處理污水水體，促使去除污染物的氧化反應(yīng)均衡、高效發(fā)生。以同樣方式進(jìn)入水體的(由陰極板產(chǎn)生的)氫的微氣泡均勻而迅速地附著在2)中所述的絮體上令絮體比重迅速降低。當(dāng)被處理水流出電凝機(jī)進(jìn)入專門設(shè)置的分離槽時(shí)，附著氫氣泡的污染物絮體(即污渣)在槽中迅速上浮，實(shí)現(xiàn)污染物與水的分離。上浮的污渣被刮除，槽中下層是被電凝機(jī)處理后的排放水。
這種將氫和氧刮離極板進(jìn)入被處理水體的結(jié)果，完全消除了電解過程在極板表面產(chǎn)生的氣簾，降低了極板與水體界面的電阻，從而降低了能耗。
5)隨著被處理水的由下層電解單元上流到較上層電解單元，如圖1所示，未消耗完的氧也隨水流向上層電解單元，實(shí)現(xiàn)氧的充分利用。這是電凝機(jī)的立式結(jié)構(gòu)帶來的好處之一。
和已有的電解裝置相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1)處理污水時(shí)，陰陽(yáng)極板光鮮、平整而無結(jié)垢。氧化—還原反應(yīng)、凝聚反應(yīng)穩(wěn)定而高效。因此電阻小，能耗省而效率高。處理污水速度大大提高，傳統(tǒng)水處理電解裝置污水須在機(jī)內(nèi)停留20～50分鐘，而本發(fā)明電凝機(jī)處理污水在機(jī)內(nèi)停留時(shí)間只有2分鐘，甚至更短。
2)過程連續(xù)不斷，無需因機(jī)內(nèi)污泥積聚和極板結(jié)垢而停機(jī)清洗和除垢。(機(jī)內(nèi)無污泥積聚、極板也不結(jié)垢)
3)電凝機(jī)處理污水過程產(chǎn)生的初生態(tài)的氧和大量氫的微氣泡得到充分利用而無逸散。這就增加了強(qiáng)氧化去污的能力，也顯著地提高了被去除的污染物與水體分離的速度。
4)由于除垢器的旋轉(zhuǎn)，刮刀不斷擦過極板所有表面消除了電解過程中附著在極板上的氫、氧氣簾，更提高了污染物的去除率和提高了污染物與水體分離速度，也節(jié)省了能耗。
5)由于極板不斷被刮刀清潔和被處理水在電解單元中不斷被攪拌，陽(yáng)極板析出金屬離子順暢并在水體中分布均勻，解決了離子濃度不均勻、(離子密集于極板表面附近)的離子濃度極化，降低了由于離子濃度不均勻而增加的水體電阻，它不但節(jié)省了能耗，而且提高了處理污水的效率。
6)備電解單元設(shè)置除垢器，工作穩(wěn)定、可靠，操作也更為方便省力。
7)由于處理污水速度大幅度提高，因此，同樣處理能力的電凝機(jī)和傳統(tǒng)水處理電解裝置相比，機(jī)器自重和體積大大減小，占地面積也大大節(jié)約。同樣處理能力的機(jī)器，電凝機(jī)結(jié)構(gòu)重量?jī)H為傳統(tǒng)水處理裝置的三分之一至五分之一，而占地面積(主機(jī)相比)僅為四分之一至五分之一。
8)處理后的排放水，其去除掉的污染物與水體的分離速度極快，僅需十幾秒鐘。就此而言，整整比傳統(tǒng)水處理電解裝置提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。
9)污染物去除率高。以含重金屬污水和含(乳化)油污水為例，電凝機(jī)對(duì)重金屬及油的去除率高達(dá)99％～99.99％。
10)電凝機(jī)處理過程無燥音產(chǎn)生。
11)電凝機(jī)處理污水后的浮渣，結(jié)構(gòu)緊密，含水率低。這為污渣后續(xù)處理大幅減少了工作量和投資。
12)容易形成處理能力從小到大的規(guī)格化產(chǎn)品，也更宜于大批量工業(yè)化生產(chǎn)。
13)適用范圍廣，實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明電凝機(jī)不僅可用于印染、電鍍等工業(yè)污水也可用于其它種類污水的處理生活污水，包括中水回用；
餐飲含油和油脂污水，含油、含乳化油污水；印染(各類纖維織物)污水；制革污水；電子—電鍍污水(即重金屬污水)；家禽、家畜糞便污水；中西藥制藥污水；造紙中段水和紙機(jī)白水；屠宰污水和食品污水；特種服務(wù)業(yè)(如洗澡水、桑那水)污水回用；從水體中快速去除或提取藻類、去除懸浮物.
此外，由于電凝機(jī)高效及其小巧的機(jī)體和節(jié)省的占地，可以輕易而優(yōu)勢(shì)地配置成機(jī)動(dòng)的車載系統(tǒng)，為部隊(duì)和野外作業(yè)人員提供方便、清潔的生活、飲用水；也可以用于水面船舶的各類污水處理。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為陰、陽(yáng)極板裝配示意圖1。
圖4為陰、陽(yáng)極板裝配示意圖2。
圖5為上層極板與污水在上層極板上的流動(dòng)示意圖。
圖6為圖5的A-A剖視圖。
圖7為下層極板與污水在下層極板上的流動(dòng)示意圖。
圖8為除垢器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為圖8的B-B剖視圖。
圖10為圖9中金屬?gòu)椥云Y(jié)構(gòu)示意圖。
圖11為一體化刮刀立體示意圖。
圖12為旋轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13為極板間刮刀被(極板)壓縮后剖面變化示意圖。
圖14為極板間刮刀長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)后彈性擴(kuò)展不足示意圖。
圖15為含一體化刮刀的除垢器在極板上旋轉(zhuǎn)示意圖。
圖16為除垢器另一結(jié)構(gòu)示意圖。
圖17為圖16的C-C剖面圖。
圖18為適合裝一個(gè)組合刮刀的旋轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)示意圖。
圖19為適合裝二個(gè)組合刮刀的旋轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)示意圖。
圖20為組合刮刀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖21為圖20的D-D剖面圖。
圖22為含組合刮刀的除垢器在極板上旋轉(zhuǎn)示意圖。
圖23為多個(gè)刮刀裝配到旋轉(zhuǎn)臂上時(shí)，刮刀間以斜邊配合示意圖。
圖24為刮刀未受強(qiáng)迫位移力時(shí)的自動(dòng)狀態(tài)力學(xué)模型圖。
圖25為刮刀承載狀態(tài)力學(xué)模型示意圖。
圖26為刮刀的力學(xué)分極模型圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1～圖7，用于支承整機(jī)的底座1上連接有下蓋2。多個(gè)陰極板座3、陽(yáng)極板座4由下向上交錯(cuò)平行疊合，其最上面有上蓋5，多個(gè)連接鎖緊件——螺栓6依次穿過上、下蓋及各陰極板座、陽(yáng)極板座且采用密封和螺母將其連成一個(gè)密封電解機(jī)體7。下蓋上裝有進(jìn)水管8，連接處要密封、絕緣。上蓋上固定有出水管9，連接處也須絕緣密封。電機(jī)支架10裝在上蓋上。陰、陽(yáng)極板座分別是用模具以工程塑料制作的一個(gè)絕緣圓環(huán)，極板座上、下均開有鑲嵌密封膠條11的環(huán)形凹槽12。陰、陽(yáng)極板座的幾何形狀相似。唯一不同之處如圖2～圖4所示將陽(yáng)極板座上緣圓環(huán)切除即是陰極板座。在各陰、陽(yáng)極板座的相反方向上分別有矩形徑向通槽13、14。在各陰、陽(yáng)極板座上分別裝有形狀如圖5～圖7所示的陰極板15、陽(yáng)極板16。圓形陰、陽(yáng)極板上分別有穿過陰、陽(yáng)極板座上的徑向通槽伸出電解機(jī)體外分別位于電解機(jī)體兩側(cè)的極板端把17、18。極板端把17、18分別與直流電源的正、負(fù)電極相接。陰、陽(yáng)極板上分別有過水孔19、20。電凝機(jī)的電解單元數(shù)S＝2N-1，其中N為陰、陽(yáng)極板對(duì)數(shù)。如圖2所示，最低平臺(tái)尺寸h即為極板間距，也即為電解單元的高度。自動(dòng)去極化裝置21中的動(dòng)力源——電動(dòng)機(jī)22、與電動(dòng)機(jī)連接的減速機(jī)23裝在電機(jī)支架上，安形狀為正四棱柱的轉(zhuǎn)軸24一端與減速機(jī)輸出軸連接而另一端穿入電解機(jī)體內(nèi)穿過各陰、陽(yáng)極板。在各陰、陽(yáng)極板與轉(zhuǎn)軸間有裝在轉(zhuǎn)軸上隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)襯套25，在旋轉(zhuǎn)襯套與陰、陽(yáng)板間有固定襯套26。在每個(gè)陰、陽(yáng)極板間有如圖8所示的除垢器27。除垢器27包括如圖12所示一端上有方孔44且通過方孔44套在轉(zhuǎn)軸上隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)臂28。旋轉(zhuǎn)臂28上有嵌縫29。嵌縫里嵌有如圖9所示的采用特種高分子材料加無棱角特種研磨制成的一體化刮刀30。一體化刮刀30上有兩個(gè)刃面31、32，以其嵌入面嵌入旋轉(zhuǎn)臂縫中。其內(nèi)增加了如圖10所示的金屬?gòu)椥云?5。金屬?gòu)椥云?5的幾何形狀與整體刮刀中面形狀相同，只是張角部分不伸入刮刀刃面。其中有數(shù)個(gè)開孔46是為了調(diào)整一體化刮刀的彈性和加強(qiáng)一體化刮刀本身的連接強(qiáng)度。本實(shí)施例中一體化刮刀能滿足，①工作狀態(tài)下，只有刮刀上、下刃面與上、下極板接觸；②適當(dāng)大小的壓縮彈性；③持久而足夠的彈性擴(kuò)張能力；④耐磨性、耐腐性、絕緣性；⑤便于模具成型，便于與旋轉(zhuǎn)臂裝配。
圖15為含一體化刮刀的除垢器在極板上的旋轉(zhuǎn)示意圖。
圖24為刮刀未受強(qiáng)迫位移力時(shí)的自由狀態(tài)力學(xué)模型示意圖。圖25為刮刀承載力學(xué)模型示意圖。
刮刀結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性以及刮刀受壓承載的對(duì)稱性，決定了刮刀力學(xué)分極時(shí)僅取一半結(jié)構(gòu)即可。如圖25所示。圖中陰影部分窄條是刮刀分析時(shí)所取的單位寬度力學(xué)模型，并將其固支于刮刀對(duì)稱面XY平面如圖25。
刮刀的力學(xué)分析模型取圖26所示，按變剖面梁分析。梁的根部固支，梁端部刮刀刃面處承受強(qiáng)迫位移，懸臂結(jié)構(gòu)。圖25、圖26中的L、S分別為刮刀臂長(zhǎng)和強(qiáng)迫位移量。
在以上力學(xué)模型基礎(chǔ)上，采用國(guó)際知名大型結(jié)構(gòu)分極系統(tǒng)MSC/NASTRAN作有限元分析。分析涉及線性彈性范圍和幾何非線性范圍。(如此簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)作幾何非線性分析著實(shí)吃驚，但又確系需要)，通過調(diào)整刮刀剖面和L，實(shí)現(xiàn)刮刀的合理設(shè)計(jì)，并且確保僅有刮刀上下二刃面與上下極板接觸，以確保刮刀有足夠的彈性擴(kuò)張，從而實(shí)現(xiàn)電凝機(jī)自始至終高效處理污水。
除垢器也可采用圖16所示的結(jié)構(gòu)。包括含嵌縫33的旋轉(zhuǎn)臂34和圖20、圖21所示組合刮刀35。旋轉(zhuǎn)臂上有如圖18所示的兩個(gè)支承臺(tái)階36其內(nèi)裝有一個(gè)組合刮刀或如圖19的均布的三個(gè)支承臺(tái)階37及兩個(gè)組合刮刀。組合刮刀包括嵌在嵌縫上的含上刃面38的上刮刀體39、與上刮刀體配合的含下刃面40的下刮刀體41。下刮刀體41內(nèi)有彈簧孔42，彈簧43裝在彈簧孔內(nèi)且緊頂在上刮刀體上。在彈簧作用下，組合刮刀上、下刃面緊貼在極板表面上，隨旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)刮除極板上的結(jié)垢。圖22為含組合刮刀的除垢器在極板上的旋轉(zhuǎn)示意圖。
為了確保鑲裝的多把組合刮刀結(jié)合處的縫隙在刮除極板污垢的整個(gè)過程中，不在極板上留下刮痕，刮刀接縫處應(yīng)如圖24所示以斜邊配合。
權(quán)利要求
1.電凝機(jī)，包括底座，裝于底座上的下蓋、上蓋，其特征在于還包括位于上蓋、下蓋間自下而上交錯(cuò)平行排列疊合的多個(gè)陰極板座、陽(yáng)極板座，自動(dòng)去極化裝置，每個(gè)陰、陽(yáng)極板座上分別裝有含過水孔的陰極板、陽(yáng)極板，各陰、陽(yáng)極板座通過連接鎖緊件與上蓋、下蓋連接成密封電解機(jī)體，電解機(jī)體上、下部分別有出水管、進(jìn)水管，自動(dòng)去極化裝置中有一端與動(dòng)力源連接而另一端伸入電解機(jī)體內(nèi)穿過各陰、陽(yáng)極板的轉(zhuǎn)軸，多個(gè)位于陰、陽(yáng)極板間的裝在轉(zhuǎn)軸上能隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)能除去陰、陽(yáng)極板上的結(jié)垢的除垢器
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電凝機(jī)，其特征在于除垢器中有一端裝在轉(zhuǎn)軸上能隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)臂，旋轉(zhuǎn)臂上有嵌縫，嵌縫中裝有至少一把含上、下刃面的刮刀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電凝機(jī)，其特征在于刮刀為采用絕緣彈性材料制成的一體化彈性刮刀，刮刀中面有彈性金屬片。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電凝機(jī)，其特征在于刮刀包括裝在嵌縫中的含上刃面的上刮刀體，含下刃面的與上刮刀體配合的下刮刀體，位于上、下刮刀體間的彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電凝機(jī)，其特征在于刮刀嵌縫上有至少兩個(gè)支承臺(tái)階。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電凝機(jī)，其特征在于上刮刀體、下刮刀體平行裝于旋轉(zhuǎn)臂嵌縫中，刮刀間對(duì)合邊為斜邊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6之一所述的電凝機(jī)，其特征在于陰、陽(yáng)極板座在圓周相對(duì)方向上分別有徑向矩型通槽，陰、陽(yáng)極板上分別有與陰、陽(yáng)極板座上的矩形通槽配合的穿過矩型通槽而伸出密封電解機(jī)體外的極板端把。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～6之一所述的電凝機(jī)，其特征在于陰極板座、陽(yáng)極板座的上、下面分別有環(huán)形密封槽，密封槽上裝有密封圈。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～6之一所述的電凝機(jī)，其特征在于在轉(zhuǎn)軸上位于各電極板內(nèi)孔相應(yīng)位置上裝有隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)襯套，在旋轉(zhuǎn)襯套和電極板間裝有固定襯套。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～6之一所述的電凝機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)軸形狀為正多棱柱。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于處理工業(yè)污水及其它污水的電凝機(jī)。包括底座、裝于底座上的下蓋、上蓋,還位于上蓋、下蓋間自下而上交錯(cuò)平行排列疊合的多個(gè)陰極板座、陽(yáng)極板座,自動(dòng)去極化裝置,每個(gè)陰、陽(yáng)極板座上分別裝有含過水孔的陰極板、陽(yáng)極板,各陰、陽(yáng)極板座通過連接鎖緊件與上蓋、下蓋連接成密封電解機(jī)體,電解機(jī)體上、下部分別有出水管、進(jìn)水管,自動(dòng)去極化裝置中有一端與動(dòng)力源連接而另一端伸入電解機(jī)體內(nèi)穿過各陰、陽(yáng)極板的轉(zhuǎn)軸,多個(gè)位于陰、陽(yáng)極板間的裝在轉(zhuǎn)軸上能隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)能除去陰、陽(yáng)極板上的結(jié)垢的除垢器。采用本電凝機(jī)處理污水時(shí)極板不會(huì)結(jié)垢極化,能耗低,處理污水速度高,應(yīng)用范圍廣。
文檔編號(hào)C02F1/463GK1344686SQ0110876
公開日2002年4月17日 申請(qǐng)日期2001年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月22日
發(fā)明者黃援中, 游清池 申請(qǐng)人:黃援中, 游清池