本发明专利技术公开一种电解单元，包括长条式电解管筒、电极板和水流控制装置，水流控制装置能够将长条式电解管筒内任意相邻两电极板之间的水流流速控制在0.25米/秒至0.8米/秒的范围内，可基本消除浓度极化，并迅速带走反应产物，同时可以带走电极板表面分解水产生的气膜，使反应快速稳定进行；根据实验测定，按此水流速度进行的电化学反应，比传统电化学大箱体的反应效率快8～15倍，并使电极板表面免于钝化，表面无粘附物层，反应稳定重复性十分良好。本发明专利技术还提出了多级电解装置，采用多个上述电解单元串联而成，待处理水每流经一个电解单元，便得到一次处理，流经整个电解装置的水即可得到连续多次的处理，有利于提升水处理效果。有利于提升水处理效果。有利于提升水处理效果。
【技术实现步骤摘要】
电解单元及多级电解装置
[0001]本专利技术属于电化学
，涉及电解电絮凝技术，特别是涉及一种电解单元及多级电解装置。
技术介绍
[0002]目前，采用电化学技术处理工业污水已有许多研究，但在电解装置的结构上均采用的箱式结构，电极板按间隔一定距离均布或错开布局在同一个电解箱体内，处理量和箱体的大小有关，而为了方便制造，多采取标准大小的箱体，并配备相应适配的电源。但是，这给实际应用带来了相当不便，导致处理效率十分低下(传统电解箱处理时间通常需要1小时左右)，理由如下：
[0003](1)、传统电解箱通常设计成下进水上出水，箱体截面积大，因此箱内的水流速度很低，同时各电极板分割了水流，造成箱内各处流速十分不均匀，这严重导致了进入箱体内的各部分水得不到等强度等时间的处理，这是导致传统电解箱整体处理效率低下的原因之一；
[0004](2)、浓度极化现象严重。电解过程分解水产生的O(氧离子)和OH(氢氧根离子)等氧化还原剂，与水中污染物反应十分迅速，反应的产物靠近极板，污染物越靠近极板浓度越低，反应产物浓度越高，因此形成浓度极化，如果不迅速转移反应产物则会阻碍反应快速进行。但传统电解箱内因水流速度十分缓慢，则不能迅速消除这一浓度极化现象，这是传统电解导致效率低下的原因之二；
[0005](3)、电解过程中污染物中带电极性的粒子或基团，会在电场中分别向带相反电性的极板表面运动，产生覆盖效应，形成覆盖层，而电解水产生的氧化剂和还原剂会被这覆盖层进行一定程度隔离，这样不但阻碍反应的快速进行，降低反应效率，还使电解水产生的氧气与氢气不能快速移走，在极板与水之间形成局部气膜，这层气膜的存在不仅阻碍了反应的继续，还严重增加了电极板的电阻，电能被转变成了热能而不是化学能，导致了能源的浪费。同时，电解产生的氧化剂会更多地对极板本身进行氧化，导致极板过早钝化，危害十分严重，这些都可以认为是传统电解箱内水的流速缓慢和流速严重不均造成的；
[0006](4)、同一箱体内只能置放同一材质的电极，处理重金属是置放铁质电极，而处理高COD(化学需氧量)的废水时则采用非溶解性电极如钛电极，但如果需要同时处理废水中的重金属和COD时，因使用的电极不同和处理的工艺参数不同，因此必须配备不同电极的两种设备；
[0007](5)、大的电解箱在更换极板时极为不便，一旦出现故障，如钝化效率下降或电路故障时，必须停止整个生产线检修，影响实时的生产；
[0008](6)电解箱实际处理污水量不断变化时，只能按照最高处理水量配置设备，而小水量处理时造成浪费。
[0009]综上所述，传统电化学电解箱装置处理效率低下的根本原因是，电化学反应的速度远远大于反应产物的扩散速度，因此造成了严重浓度极化，反应产物在极板表面堆积，反
应产生的氧化剂氧化了极板本身而促使极板快速钝化，因此形成了传统电化学装置应用上的瓶颈，而这些现象的产生与传统电解箱内水流速度十分缓慢有关，这阻碍了电化学技术在该领域的广泛应用，因此，提出一种新型的电化学电解箱装置，以改善电解箱内水流速度十分必要。
技术实现思路
[0010]本专利技术的目的是提供一种电解单元及多级电解装置，其通过改变电解箱内的水流速度，来解决上述传统电化学电解箱装置由于电化学反应的速度远远大于反应产物的扩散速度，从而造成严重浓度极化，最终致使处理效率低下的问题。
[0011]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0012]本专利技术提供一种电解单元，包括：
[0013]长条式电解管筒，所述长条式电解管筒沿长度方向的两端分别设置为进水端和出水端；
[0014]电极板，所述电极板设置于所述长条式电解管筒内；所述电极板沿所述长条式电解管筒的长度方向布置，且所述电极板的两端分别与所述进水端和所述出水端相接；所述电极板在所述长条式电解管筒内间隔均匀设置多块；
[0015]水流控制装置，所述水流控制装置与所述长条式电解管筒相连，其能够将位于任意相邻两所述电极板之间的水流速度均控制在0.25米/秒～0.8米/秒。
[0016]可选的，所述长条式电解管筒为长方体管筒或圆柱形管筒。
[0017]可选的，所述长条式电解管筒内的所述电极板的材质不完全相同。
[0018]可选的，所述长条式电解管筒内的任意两所述电极板的材质不相同。
[0019]可选的，任意一所述电极板为铁板、铝板、钛板或复合材料导电板。
[0020]可选的，所述水流控制装置包括水泵和进水控制阀门，所述水泵通过所述进水控制阀门与所述进水端连接，以向所述长条式电解管筒内引入待处理水；所述水泵或所述进水控制阀门能够将所述待处理水的流动速度控制在0.25米/秒～0.8米/秒。
[0021]可选的，所述水流控制装置还包括出水控制阀门，所述出水控制阀门连接于所述出水端，其能够通过调控所述出水端的出水流量，调节所述待处理水在所述长条式电解管筒内的停留时间。
[0022]可选的，所述出水控制阀门为节流阀。
[0023]本专利技术提出一种多级电解装置，包括水流控制装置和由多个电解单元首尾串联形成的电解总成，其中，任意一所述电解单元均包括：
[0024]长条式电解管筒，所述长条式电解管筒水平布置，所述长条式电解管筒沿长度方向的两端分别设置为进水端和出水端；
[0025]电极板，所述电极板设置于所述长条式电解管筒内；所述电极板沿所述长条式电解管筒的长度方向布置，且所述电极板的两端分别与所述进水端和所述出水端相接；所述电极板在所述长条式电解管筒内间隔均匀设置多块；
[0026]所述水流控制装置与所述电解总成相连，其能够将位于任意相邻两所述电极板之间的水流速度均控制在0.25米/秒～0.8米/秒。
[0027]可选的，所述长条式电解管筒为长方体管筒或圆柱形管筒。
[0028]可选的，所述长条式电解管筒内的所述电极板的材质不完全相同。
[0029]可选的，所述长条式电解管筒内的任意两所述电极板的材质不相同。
[0030]可选的，每个所述电解单元中的所述电极板材质相同，且不同所述电解单元中所述电极板的材质不同。
[0031]可选的，任意一所述电极板为铁板、铝板、钛板或复合材料导电板。
[0032]可选的，所述水泵用于向所述长条式电解管筒内引入待处理水；所述水泵或所述进水控制阀门能够将所述待处理水的流动速度控制在0.25米/秒～0.8米/秒。
[0033]可选的，所述出水控制阀门能够通过调控所述出水端的出水流量，调节所述待处理水在所述电解总成内的停留时间。
[0034]可选的，所述出水控制阀门为节流阀。
[0035]可选的，任意一所述长条式电解管筒的所述进水端和所述出水端均设置有连接端面，多个所述长条式电解管筒通过所述连接端面依次首尾对接形成连通长管路；所述连通长管路的所述进水端连接进水管路，所述连通长管路的所述出水端连接出水管路；
[0036]所述水流控制装置包括水泵、进水控制阀门和出本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电解单元，其特征在于，包括：长条式电解管筒，所述长条式电解管筒沿长度方向的两端分别设置为进水端和出水端；电极板，所述电极板设置于所述长条式电解管筒内；所述电极板沿所述长条式电解管筒的长度方向布置，且所述电极板的两端分别与所述进水端和所述出水端相接；所述电极板在所述长条式电解管筒内间隔均匀设置多块；水流控制装置，所述水流控制装置与所述长条式电解管筒相连，其能够将位于任意相邻两所述电极板之间的水流速度均控制在0.25米/秒～0.8米/秒。2.根据权利要求1所述的电解单元，其特征在于，所述长条式电解管筒内的所述电极板的材质不完全相同。3.根据权利要求1或2所述的电解单元，其特征在于，所述水流控制装置包括水泵和进水控制阀门，所述水泵通过所述进水控制阀门与所述进水端连接，以向所述长条式电解管筒内引入待处理水；所述水泵或所述进水控制阀门能够将所述待处理水的流动速度控制在0.25米/秒～0.8米/秒。4.根据权利要求3所述的电解单元，其特征在于，所述水流控制装置还包括出水控制阀门，所述出水控制阀门连接于所述出水端，其能够通过调控所述出水端的出水流量，调节所述待处理水在所述长条式电解管筒内的停留时间。5.一种多级电解装置，其特征在于，包括水流控制装置和由多个电解单元首尾串联形成的电解总成，其中，任意一所述电解单元均包括：长条式电解管筒，所述长条式电解管筒水平布置，所述长条式电解管筒沿长度方向的两端分别设置为进水端和出水端；电极板，所述电极板设置于所述长条式电解管筒内；所述电极板沿所述长条式电解管筒的长度方向布置，且所述电极板的两端分别与所述进水端和所述出水端相接；所述电极板在所述长条式电解管筒内间隔均匀设置多块；所述水流控制装置与所述电解总成相连，其能够将位于任意相邻两所述电极板之间的水流速度均控制在0.25米/秒～0.8米/秒。6.根据权利要求5所述的多级电解装置，其特征在于，任意一所述长条式电解管筒的所述进水端和所述出水端均设置有连接端面，多个所述长条式电解管筒通过所述连接端面依次首尾对接形成连通长管路；所述连通长管路的所述进水端连接进水管路，所述连通长管路的所述出水端连接出水管路；所述水流控制装置包括水泵、进水控制阀门和出水控制阀门，所述水泵和所述进水控制阀门设置于所述进水管路上，所述出水控制阀门设置于所述出水管路...
【专利技术属性】
技术研发人员：江涛，黄晓莉，王松涛，熊桦清，陈国需，夏克非，王兴业，
申请(专利权)人：重庆普优尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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