[实用新型]一种用于除垢和脱氯的两段式电化学水处理系统

说明书

本实用新型提供的一种用于除垢和脱氯的两段式电化学水处理系统，包括除垢单元和脱氯单元，其中，除垢单元的进水口连接待处理原水的进水管，所述除垢单元的出水口连接所述脱氯单元的进水口，所述脱氯单元的出水口连接出水管；本实用新型根据除垢和脱氯的不同原理和工艺特点，将电化学水处理过程分为除垢段和脱氯段，每段的结构设计不同：除垢段为“大阴极，小阳极”结构，脱氯段为“大阳极，短极板间距”结构，使除垢和脱氯的电化学反应效率达到最佳，并且先除垢后脱氯的顺序也能够在实际中获得较好的综合效果。

技术领域

本实用新型涉及一种电化学水处理的方法，特别涉及一种用于除垢和脱氯的两段式电化学水处理系统。

背景技术

水中钙、镁、碱度等结垢离子的富集和沉积会造成管道和壁面的结垢，氯离子会引起管材的腐蚀，造成过程成本的提高，严重时会引起重大安全事故。结垢和腐蚀的问题在工业用水、民用热网循环水系统等许多领域普遍存在，且往往同时存在。

电化学法是一种解决结垢和腐蚀的新型方法，具有绿色、过程温和、减少化学药剂、无二次污染的优点。然而，由于电化学除垢和防腐的原理不同，一般的电化学法往往往不能达到除垢和防腐的最佳综合效益，尤其是除氯效果较差。电化学除垢的原理是通过阴极反应产生OH^-和CO₃^2-，与被静电吸引到阴极附近的钙、镁离子结合成沉淀，再通过机械或倒级等方式将阴极表面附着的沉淀移除。因此，除垢反应需要高效的阴极、偏碱性的环境、足够的刮垢空间。然而，脱氯反应是通过阳极氧化氯离子完成的，需要高效的阳极、偏酸性环境、较小的电极间距以降低电阻。因此，除垢和脱氯需求在一些方面是矛盾的，导致简单的单级电化学水处理往往难以达到最佳的综合效果。

发明内容

本实用新型提供的一种用于除垢和脱氯的两段式电化学水处理系统，解决了现有的用于除垢和脱氯的电化学水处理存在不能除垢和脱氯进行结合，以达到最佳的综合效果的缺陷。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供的一种用于除垢和脱氯的两段式电化学水处理系统，包括除垢单元和脱氯单元，其中，除垢单元的进水口连接待处理原水的进水管，所述除垢单元的出水口连接所述脱氯单元的进水口，所述脱氯单元的出水口连接出水管；

除垢单元为筒状结构，包括第一阳极、第一阴极、第一外壳、刮垢装置和第一电控元件，其中，第一阳极为柱状结构，位于具有筒状结构的第一外壳的中心，第一阴极为筒状结构，套装在第一外壳内，置于第一阳极和第一外壳之间；刮垢装置安装在第一阴极的外侧；第一电控元件分别与第一阳极和第一阴极连接；

脱氯单元包括第二阳极、第二阴极、第二外壳和第二电控元件，其中，第二阳极设置有N个，第二阴极设置有N+1个，第二阳极和第二阴极交替排列布置在第二外壳的内腔中，第二电控元件分别与第二阳极和第二阴极连接。

优选地，刮垢装置包括电机、圆形固定导轨和棒状刮刀，圆形固定导轨设置有两个，分别固定在第一阴极的两端；棒状刮刀的两端与圆形固定导轨滑动连接，棒状刮刀与电机通过转轴连接，通过电机带动棒状刮刀沿圆形固定导轨经过第一阴极的表面运动，用于刮除第一阴极表面积垢。

优选地，第一电控元件包括电源、数控系统和水质探头，其中，电源向阴阳极、数控系统和水质探头提供电源，水质探头用于采集水中的硬度离子和LSI/RSI指数，并将采集到的数据传输到数控系统，数控系统将接收到的数据与设定的阈值进行对比，根据对比结果输出对第一阳极和第一阴极的电流和电压进行调控的指令。

优选地，第一阳极为Ru金属氧化物、Ir金属氧化物、Sn金属氧化物、Sb金属氧化物和Ti金属氧化物中的一种或多种。

优选地，第一阴极为不锈钢、碳钢或镍。