[发明专利]一种离心式电化学破络分离装置与方法

说明书

本发明为一种离心式电化学破络分离装置与方法，属于水处理领域，针对现有电化学破络技术破络效率低且依赖膜过滤造成破络过程繁琐的问题，采用一种离心式电化学破络分离装置，包括电机、离心导电转筒以及与离心导电转筒相连的进水管、出水管和直流电刷，离心导电转筒内设有多个针状电极，两个直流电刷分别连接正负电，使得针状电极带有不同电荷，通过尖端放电产生电离，以使待处理的水中的络合物分解，离心导电转筒上开有多个沿周向分布的通孔，有机物分子从通孔流出，破络效率高，有效分离有机物和无机离子，减少膜辅助和药剂添加，且分离方法效率高且容易实施，通过电化学实现破络，电化学破络与离心的协同作用下，分离效率高，且容易实施。

技术领域

本发明属于水处理领域，特别涉及一种离心式电化学破络分离装置与方法。

背景技术

在天然水体、工业循环水等，由于天然有机物的存在(如腐殖质)，或添加阻垢剂等大分子有机物，容易与水中的高价金属离子(如钙、镁离子等)或重金属离子形成稳定的络合物，导致难以直接去除这些离子。尤其是工业循环冷却水，循环一定次数后排放至周围水体，这些有机物-金属离子络合物在水中存在状态稳定，特别是高价(重)金属离子，若进入食物链则对人类造成潜在和持续的危害，需要对此类有机-金属络合物的破络和分离，以去除高价(重)金属离子。现有破络方法中，电化学破络具有方法简单、无二次污染等优势，但传统的板式电极破络效率偏低，且破络后难以及时将有机物和金属离子分离，需要辅助膜过滤等技术，否则二者在一定时间内又将重新络合，导致破络失效。如何能够在满足高效电化学破络同时，不依赖膜分离过程，即可实现有机物和金属离子的同步分离，是突破电化学破络技术瓶颈的一个重要方向。

发明内容

针对现有电化学破络技术破络效率低且依赖膜过滤造成破络过程繁琐的问题，本发明提供一种离心式电化学破络分离装置与方法，通过离心方式将高价(重)金属与有机物分离，无需膜辅助和添加药剂，有效减少破络过程对膜辅助和添加药剂的依赖。

本发明采用技术方案如下：一种离心式电化学破络分离装置，包括：

电机，为中空旋转电机；

离心导电转筒，被所述电机驱动而旋转，所述离心导电转筒外表面对称设置两个绝缘片，将所述离心导电转筒分为两个半周，所述离心导电转筒内设有多个针状电极；

进水管，穿过所述电机的中空部位，并与离心导电转筒连接，用于向离心导电转筒中输送待处理的水；

出水管，连接在所述离心导电转筒远离所述电机的一侧，用于输出处理后的水；

直流电刷，具有两个，分别对称设置在所述离心导电转筒外侧并与所述离心导电转筒外表面接触；

两个所述直流电刷分别连接正负电，通过两个所述绝缘片使得所述离心导电转筒一个半周带有正电、另一个半周带有负电，进而使得离心导电转筒内位于不同半周的针状电极带有不同电荷，并通过尖端放电产生电离，以使待处理的水中的络合物在电离作用下分解成有机物分子和金属离子，所述离心导电转筒上开有多个沿周向分布的通孔，以便分离后的有机物分子从所述通孔流出，分离后的金属离子从出水管流出。

直流电刷的电荷通过离心导电转筒传导至针状电极，带有不同电荷的针状电极通过尖端放电产生大电流，能够打断络合物的络合键，使得络合物分解成金属离子和有机物，有机物为大分子，通过离心导电转筒上的通孔甩出，金属离子从出水管流出，采用本申请的离心式电化学破络分离装置能够同时实现破络和有机物-无机离子的分离，无需分离膜辅助和药剂添加，且装置结构紧凑，方便集成和批量处理。