[发明专利]涡轮电动混凝设备

说明书

本发明描述了通过电凝法从水中去除污染物的设备和方法。当与污水接触时，交替接地的、转动的平面圆形电极和固定平面电极充当特斯拉流体泵，这使污水在转动电极和固定电极之间流动。在泵吸水流时，引入到水中的不溶性研磨材料去除电极的水垢。使直流电流在每对转动电极和固定电极之间流动，从而使得在转动电极和固定电极之间流动的水中的污染物发生电凝。通过过滤或者通过允许处理过的水放置选定的时间段，可将电凝后生成的物质从处理过的水中分离出来。

相关申请的交叉引用

本专利合作协定(PCT)途径专利申请要求美国正式申请第13/960,697号的优先权，该美国正式申请于2013年8月6号提交，标题为“涡轮电动混凝设备(TURBOELECTRICCOAGULATION APPARATUS)”，该申请的全文以引用方式并入本文中。

技术领域

本公开总体涉及水净化，更具体地，涉及使用电凝法对水进行净化。

背景技术

在发展中国家，用作洁净水源的江河、运河、河湾及其它水体已经由于工业废物和动物排泄物的任意排放和将包括砷的有害元素引入到地下水中的诸如地球化学过程等自然过程而被污染。由日益增长的人口、工业及其它来源产生的废水在发达国家中同样成为了关注的问题。

混凝是用于水处理的重要反应。例如，重金属离子和胶体中的离子由于电荷作用通常保持在溶液中。通过在胶体中加入带有相反电荷的离子，可以使离子和胶体失去稳定，由此通过化学或电学方法可以实现混凝。在化学混凝情况下，例如可以采用明矾(Al₂(SO₄)₃·18H₂O)或氯化铁作为混凝剂。然而，化学混凝往往产生大量的具有很高结合水含量的沉淀物。

在电凝作用下，反应离子可以通过有效阳极材料的氧化反应在原位产生；或者，反应金属氢氧化物可以在流出物中产生，并且成为添加金属盐、聚合物或聚合电解质的替代方案。采用电凝法对废水进行处理已经有约100年的历史，并且目前广泛应用于许多行业中。通过凝聚或混凝因而与水相分离，可将金属、胶体固体和悬浮颗粒及油珠从废水中去除。电凝后的絮状物往往含有更少的水，从而更加容易过滤。

通常，电凝反应器包括成对的平行导电金属板，这些导电金属板被称为消耗电极，这些消耗电极可以由相同或者不同材料制成。当连接到外部电源时，阳极材料将发生电化学腐蚀，而阴极将发生钝化。通常利用例如铝和铁等金属在水中产生离子，如上文中所阐述的，离子通过化学反应和沉淀，或者通过使胶体材料结合而使得这些物质不易溶解来去除污染物。

众所周知，随着时间的积累，电凝反应器中的电极经常会发生结垢或其它金属涂布过程，这降低了电极的效能，因此需要使用易去除且可重新露出表面的结构。

特斯拉泵包括多个平行的、扁平刚性盘，刚性盘具有合适的直径并被键连接到由电机驱动的杆轴上，从而当杆轴转动时，刚性盘可以随着一起转动。将流体在杆轴的附近引入泵中，在刚性盘转动时，流体在液体附着力和粘性作用下而被引导至外围，从而在流体流出设备的过程中，赋予设备能量。

发明内容

因此，本公开的目的是提供一种电凝设备，其中，在电凝设备使用期间，电极表面不会产生水垢和其它沉淀物。

本公开的另外的非限制性目的、优点及新颖特征将在以下的说明书中部分地进行阐述，并且对于本领域的技术人员来说，在阅读完下述内容后会认为其中部分内容是显而易见的，或者他们可以通过实施本发明的多个实施例进行学习。多个实施例的目的和优点可以借助尤其是在所附权利要求中具体指出的手段和组合而实现并获得。