[发明专利]一种电化学水垢去除装置

说明书

技术领域

本发明属于水垢去除装置领域，尤其涉及一种电化学水垢去除装置。

背景技术

电化学技术作为一种清洁的水垢控制技术，在冷却循环水处理方面，已经经过了多年的实际应用。电化学去除水垢有多种优势：环境友好，不会带来环境污染；不需要处置和投加化学品；可以实现自动化和更便利的工艺控制。而主要困难是大部分水垢沉积在阴极表面，导致电阻升高和电流效率下降。

目前，采用的几种水垢处理方法包括极性倒置和超声清洗。如申请号为200620032114.5的中国专利文献公开了一种倒极运行的电化学反应器，该电化学反应器在电化学水处理过程中，阴极水垢会不断增厚，其借助倒极使阴极水垢脱落，但是频繁倒极除垢，将使电解装置的阳极丧失催化活性，导致电极产生很高的超电势，电流效率下降，进而降低除垢能力。又如公开号为CN101585569A的中国专利文献公开了循环水电解除垢装置和除垢方法，该装置采用超声波进行自动除垢清洗，当水垢的厚度增加时，测试电极与反应室形成的回路上的电阻增加，当该电阻值达到设定值时，自动进入清洗除垢过程；而产生的水垢则排出反应室，进入分离装置将水垢进行沉淀分离。上述阴极水垢均是沉积到一定厚度再清洗，这会使电阻上升、增加能耗，降低了除垢能力。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电化学水垢去除装置，本发明提供的电化学水垢去除装置具有较高的电化学水垢去除能力。

本申请提供了一种电化学水垢去除装置，包括用于电化学水处理的水垢晶核生成单元；

所述水垢晶核生成单元包括槽体；

所述槽体的底部设有进水口和排污口；

所述槽体的顶端设有出水口；

设置于所述槽体的内部的旋转阴极；

设置于所述槽体的内部的阳极。

优选的，所述旋转阴极为碳钢旋转阴极、不锈钢旋转阴极、钛旋转阴极、钛合金旋转阴极或铝合金旋转阴极。

优选的，所述旋转阴极为筒状。

优选的，所述旋转阴极为筒状，所述阳极布置在旋转阴极的筒状腔室之内。

优选的，所述槽体的内部还包括阴极刮刀；

所述槽体的上下两端均为端板，上端板设有卡槽；

所述阴极刮刀单独固定在所述槽体的上端板的卡槽上。

优选的，所述槽体的内部还包括隔膜；

所述隔膜设置在阳极和旋转阴极之间，将槽体相应分为阳极室和阴极室。

优选的，所述隔膜为阳离子膜。

优选的，所述水垢晶核生成单元还包括辅助电极；

所述辅助电极位于阴极室内。

优选的，所述辅助电极为网状形稳性电极。

优选的，所述阳极为网状形稳性电极或圆柱状形稳性电极。

本申请提供了一种电化学水垢去除装置，包括用于电化学水处理的水垢晶核生成单元；所述水垢晶核生成单元包括槽体；所述槽体的底部设有进水口和排污口；所述槽体的顶端设有出水口；设置于所述槽体的内部的旋转阴极；设置于所述槽体的内部的阳极。在本申请提供的电化学水垢去除装置中，将待处理的水从槽体底部进水口进入水垢晶核生成单元，进行电化学处理，在阳极附近，水电解产生氧气和氧自由基，与水及水中的溶解氧生成双氧水和臭氧；氯离子在阳极附近被氧化生成氯气，氯气进一步与水结合生成次氯酸和盐酸；在旋转阴极附近，水溶液电解产生OH^-，在旋转阴极附近界面层获得强碱性溶液，旋转电极将电化学过程中旋转阴极表面上和界面层中形成的水垢晶核扩散到溶液中，含有大量水垢晶核的溶液从槽体顶端的出水口排出槽体；水垢晶核生成单元中生成的污垢则由槽体底端的排污口排出。本申请提供的电化学水垢去除装置中的旋转阴极强化了传质过程，旋转阴极附近产生高浓度的OH^-，pH值达到9.5以上，此碱性环境中的结垢离子过饱和度很高，过饱和的结垢离子快速形成晶核，大部分晶核在旋转阴极与刮刀的相对运动中扩散到水溶液中，大量的晶核为溶液中的结垢离子提供了超大的晶体生长表面和晶体活性生长点；由于大量微小晶核的表面积比旋转阴极面积大很多倍，结垢离子结晶析出的机率大大增加，除垢效率也就增加。

进一步的，本申请提供的电化学水垢去除装置还包括隔膜，隔膜将电解液隔离开为阴极液和阳极液，电流效率提高，阴极氢氧根的生成速率与电流效率程正比，单个电化学单元的除垢能力提高到原来的10倍以上。

附图说明