公布日：2023.02.03
申請日：2021.07.27
分類號：C02F1/461(2006.01)I;C02F1/36(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本申請公開一種地表污水聯(lián)合修復(fù)裝置，聯(lián)合修復(fù)裝置包括：脈沖電源、電解處理單元和超聲單元；電解處理單元具有與脈沖電源連接的電極組件，電極組件包括電解陰極和電解陽極；超聲單元包括超聲發(fā)生器和換能器，超聲發(fā)生器與換能器電聯(lián)接；電解陽極和電解陰極分別與換能器耦接作為超聲發(fā)生器的超聲振子，使得電解陽極和電解陰極表面持續(xù)發(fā)生空化效應(yīng)。本申請采用電解電極與超聲波凈化的原理，電解受污水體中的有機(jī)污染物，同時(shí)電極與換能器耦接作為超聲發(fā)生器的超聲振子來去除電極表面污損，提高電解效率，及時(shí)、高效和便捷地解決河湖地表水區(qū)域污染和點(diǎn)源污染問題，杜絕水體發(fā)生營養(yǎng)素二次污染，保障河湖地表水長期穩(wěn)定的安全。
權(quán)利要求書
1.一種地表污水聯(lián)合修復(fù)裝置，其特征在于，所述的聯(lián)合修復(fù)裝置包括：脈沖電源（1）；至少一個(gè)電解處理單元（2），具有與所述脈沖電源（1）連接的電極組件（21），所述電極組件（21）包括電解陰極（212）和電解陽極（213）；超聲單元（3），包括超聲發(fā)生器（31）以及與所述超聲發(fā)生器（31）電聯(lián)接的至少一對換能器；其中，至少一對所述換能器分別與所述電解陽極（213）以及所述電解陰極（212）相耦接以形成所述的超聲發(fā)生器（31）的超聲振子，使得所述的電解陽極（213）和電解陰極（212）表面持續(xù)發(fā)生空化效應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地表污水聯(lián)合修復(fù)裝置，其特征在于，所述電解陽極（213）的材料選用石墨碳基銠/銥涂層電極或金屬鈦基銠/銥涂層電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地表污水聯(lián)合修復(fù)裝置，其特征在于，所述電解陰極（212）為金屬鐵電極或金屬銅電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地表污水聯(lián)合修復(fù)裝置，其特征在于，所述的電極組件（21）包含多個(gè)所述的電解陽極（213）和電解陰極（212），多個(gè)所述的電解陽極（213）和電解陰極（212）分別交替排布，形成均勻的電場。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種地表污水聯(lián)合修復(fù)裝置，其特征在于，多個(gè)所述的電解陽極（213）和電解陰極（212）呈同心的圓形或半圓形排布，并且所述的電極組件（21）還包括中心陽極（211），所述的中心陽極（211）位于所述的圓形或半圓形的圓心處。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種地表污水聯(lián)合修復(fù)裝置，其特征在于，所述的電解陽極（213）和電解陰極（212）均具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述中心陽極（211）具有實(shí)心半圓柱狀結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地表污水聯(lián)合修復(fù)裝置，其特征在于，所述超聲發(fā)生器（31）的掃描頻率為20-100kHZ。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種地表污水聯(lián)合修復(fù)裝置，其特征在于，多個(gè)所述的電解陽極（213）分別通過多根導(dǎo)線連接所述的脈沖電源（1）的陽極，多個(gè)所述的電解陰極（212）分別通過多根導(dǎo)線連接所述的脈沖電源（1）的陰極。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地表污水聯(lián)合修復(fù)裝置，其特征在于，所述的修復(fù)裝置還包括曝氣單元（4），包括空壓機(jī)（42）以及若干個(gè)與所述空壓機(jī)（42）連接的曝氣頭（41）。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地表污水聯(lián)合修復(fù)裝置，其特征在于，所述電解處理單元（2）還包括包裹在所述電極組件（21）外側(cè)的過濾罩（22），所述過濾罩（22）具有金屬網(wǎng)（221）和海綿（222），所述金屬網(wǎng)（221）對內(nèi)側(cè)的所述的電極組件（21）形成法拉第籠。
11.一種地表污水凈化方法，其特征在于，將權(quán)利要求10所述的地表水聯(lián)合修復(fù)裝置放置在需要凈化的污水中，并滿足條件：所述的電極組件（21）的下端到水底的距離為30-50cm，所述的過濾罩（22）的上端高于污水水面3-5cm。
發(fā)明內(nèi)容
本申請的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中技術(shù)實(shí)施成本高、水體容易面臨營養(yǎng)素二次污染、施工和運(yùn)行維護(hù)條件較為苛刻以及處理過程周期長且見效慢的問題。
為達(dá)到上述目的，本申請采用如下技術(shù)方案：一種地表污水聯(lián)合修復(fù)裝置，所述的聯(lián)合修復(fù)裝置包括：脈沖電源；至少一個(gè)電解處理單元，具有與所述脈沖電源連接的電極組件，所述電極組件包括電解陰極和電解陽極；超聲單元，包括超聲發(fā)生器以及與所述超聲發(fā)生器電聯(lián)接的至少一對換能器；其中，至少一對所述換能器分別與所述電解陽極以及所述電解陰極相耦接以形成所述的超聲發(fā)生器的超聲振子，使得所述的電解陽極和電解陰極表面持續(xù)發(fā)生空化效應(yīng)。
優(yōu)選的，所述電解陽極的材料選用石墨碳基銠/銥涂層電極或金屬鈦基銠/銥涂層電極。
優(yōu)選的，所述電解陰極為金屬鐵電極或金屬銅電極。
優(yōu)選的，所述的電極組件包含多個(gè)所述的電解陽極和電解陰極，多個(gè)所述的電解陽極和電解陰極分別交替排布，形成均勻的電場。
優(yōu)選的，其特征在于，多個(gè)所述的電解陽極和電解陰極呈同心的圓形或半圓形排布，并且所述的電極組件還包括中心陽極，所述的中心陽極位于所述的圓形或半圓形的圓心處。
優(yōu)選的，所述的電解陽極和電解陰極均具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述中心陽極具有實(shí)心半圓柱狀結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的，所述超聲發(fā)生器的掃描頻率為20-100kHZ。
優(yōu)選的，多個(gè)所述的電解陽極分別通過多根導(dǎo)線連接所述的脈沖電源的陽極，多個(gè)所述的電解陰極分別通過多根導(dǎo)線連接所述的脈沖電源的陰極。
優(yōu)選的，所述的修復(fù)裝置還包括曝氣單元，包括空壓機(jī)以及若干個(gè)與所述空壓機(jī)連接的曝氣頭。
優(yōu)選的，所述電解處理單元還包括包裹在所述電極組件外側(cè)的過濾罩，所述過濾罩具有金屬網(wǎng)和海綿，所述金屬網(wǎng)對內(nèi)側(cè)的所述的電極組件形成法拉第籠。
優(yōu)選的，一種地表污水凈化方法，將所述的地表水聯(lián)合修復(fù)裝置放置在需要凈化的污水中，并滿足條件：所述的電極組件的下端到水底的距離為30-50cm，所述的過濾罩的上端高于污水水面3-5cm。
本申請與現(xiàn)有技術(shù)相比獲得如下有益效果：本申請采用電解電極與超聲波凈化的原理，將受污水體中的有機(jī)污染物電解，同時(shí)由于電解陽極和電解陰極與換能器耦接作為超聲發(fā)生器的超聲振子，因此能夠在電極表面形成空化效應(yīng)，及時(shí)去除電極表面污損，從而提高電解效率，進(jìn)一步提高水體的氧化效果，解決電極組件因電解產(chǎn)生的濃差極化問題，在降低污染物在水中濃度的同時(shí)提高了水體溶解氧濃度，及時(shí)、高效和便捷地解決了河湖地表水區(qū)域污染和點(diǎn)源污染問題，杜絕水體發(fā)生營養(yǎng)素二次污染，實(shí)現(xiàn)了河湖地表水水質(zhì)的快速提升，并進(jìn)一步保障河湖地表水長期穩(wěn)定的安全。
（發(fā)明人：俞晟;莊昊;張利民）
