電凝反應器制造技術

電凝反應器(ECR)設備和在流體流處理中使用ECR設備的方法。ECR設備包括容納多個水平堆疊的電極板的非腐蝕性圓柱形電池。電極板保持在一對帶槽的月牙形非導電插入件中。ECR設備還包括兩個端部凸緣，兩個端部凸緣中的每個具有整體式引流器以便于流體在電池中的連續且單一的蛇形流動。ECR設備還包括單流入口和單流出口。

Electrocoagulation reactor

Electric coagulation reactor (ECR) apparatus and method for using ECR equipment in fluid flow treatment. The ECR device includes a non corrosive cylindrical battery for holding a plurality of horizontally stacked electrode plates. Keep the electrode plate in a pair of slotted non conductive insert in the crescent. The ECR device also includes two end flanges, each of the two end flanges having an integral type drain to facilitate continuous and single serpentine flow of fluid in the battery. The ECR device also includes single flow inlet and single flow outlet.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】電凝反應器
技術介紹
本公開總體上涉及水處理，更具體地，涉及用于處理工業和近海海洋廢水的電凝設備。電凝可用于廢水的處理。電凝涉及使用電流來去除廢水中的污染物。本文使用的術語“廢水”包括即使污染物可能不一定對健康有害但人們可能希望從中去除污染物的任何水流。污染物可包括重金屬、細菌、生化需氧量(BOD)、化學需氧量(COD)、總溶解固體(TDS)、總懸浮固體(TSS)、病毒、農藥、砷、MTBE和氰化物。污染物可通過電荷來懸浮在水中。由于電凝不涉及使用化學或生物添加劑，因此它是一種環境安全的處理方法。附圖說明通過結合附圖的以下描述中，本專利技術的某些示例性實施例的各個方面、特征和優點將更加顯而易見，其中：圖1A和1B示出了根據本專利技術實施例的電凝反應器設備的兩個視圖。圖2是根據本專利技術實施例的電凝反應器設備的部件的示意圖。圖3是根據本專利技術實施例的電極包裝框架的立體圖。圖4是根據本專利技術實施例的端部凸緣和電極的剖視圖。圖5和圖6是根據本專利技術實施例的包括具有多個電極板的電極包裝框架的電凝反應器設備的立體圖。圖7是包括根據本專利技術實施例的電極包裝框架的電凝反應器設備的立體圖。具體實施方式廢水處理涉及受污染的廢水流經由電凝(EC)裝置的通過。傳統的EC裝置包括具有以豎直堆疊配置布置的一對或多對導電金屬板的電解電池。每個這樣的對包括用作陰極的板和用作陽極電極的另一板。電極浸沒在待處理的水中。陽極可獲得為鐵、鋼、不銹鋼、鋁、鈦、鈦合金或其它閥金屬基材。當電流施加到電解電池時，陽極材料將由于陽極表面處的氧化而開始電化學溶解/侵蝕，而陰極表面將經歷鈍化并且不會溶解。溶解的陽極稱為“犧牲電極”。犧牲電極在水中連續釋放(鐵)離子。釋放的離子使廢水流中懸浮的污染物的電荷不穩定。這通過產生聚集體或絮凝顆粒來啟動凝結過程，其中所述聚集體或絮凝顆粒是用于隨后從溶液中掉落的污染物的成核位點。這些絮狀顆粒或絮凝物通過在室中或在電解質浴中的浮選或重力沉降來控制。傳統的EC裝置包括具有以豎直堆疊配置布置的多個金屬電極板或電極的罐，其中電極可彼此平行地布置。定期更換電極是重要的。例如，在由設置有電催化涂層的導電非催化基材制成的電極的情況下，由于消耗、從基材分離、在與電催化涂層接觸的區域中基材本身的鈍化或出于其它原因，涂層可能隨時間失活。傳統的EC裝置相當大并且依賴于需要大量維護的溶解空氣浮選技術。它們還需要固體卸載/處理物流，而典型的海上石油和天然氣平臺運營商不愿意管理。因此，EC技術尚未廣泛應用于海上油氣平臺的廢水處理。相應地，需要一種耐用且在其壽命內需要最少維護的EC裝置。其應能夠在相對小的地表面區域中實施，由此使其能夠船載地用于小型船舶上。其應容易且有效地由容易獲得的部件制成和制造。其應對于海上操作員進行日常維護而言是成本有效和安全的。本專利技術的各方面至少解決上述問題和/或缺點，并且提供至少以下優點。相應地，本專利技術的一個方面提供了用于流體流處理的方法和電凝反應器(ECR)設備。根據實施例，提供了用于流體流處理的ECR設備。流體流可包括廢水流或任何其它液體流，例如重金屬液體流。ECR設備包括：(A)圓柱形電池；以及(B)電極包裝框架。電池包括用于接收電極包裝框架的圓柱形或鼓狀腔室或主體。電極包裝框架可包括：(i)一對相對的插入件，其中每個插入件包括多個插入開口；以及(ii)包括多個電極板的電極堆疊。每個電極板水平地堆疊在形成于該對相對的插入件上的一對相對的插入開口內。電極包裝框架插入電池體內。每個插入件的外側壁是彎曲的。插入開口可限定或形成在每個插入件的內側壁上。每個電極板或電極可位于距相鄰電極預定距離處。此外，每個電極可與相鄰電極等距。每個插入件可為基本上半月形或月牙形的。每個插入件被配置為非導電、可移除且可替換的。每個插入件被配置為將廢水僅轉移到多個電極板的有效區域。插入件的外側壁包括一個或多個插入孔或開口。電池包括圓柱形側壁，其中電池的圓柱形側壁還包括一個或多個開口。當電極包裝框架插入電池內時，插入件的外側壁上的每個開口與電池的圓柱形側壁上的相應開口對準以形成通孔。ECR設備可包括鎖定裝置。鎖定裝置可被擰入通孔中以將電極包裝框架牢固地聯接到電池體。電極板包括一對上端子電極和下端子電極。多個雙極電極板堆疊在端子電極的中間。每個電極板與相鄰的電極板水平對準地堆疊。導體棒可附接到至少一個或兩個端子電極。ECR設備還包括第一凸緣和第二凸緣。每個凸緣被配置為密封圓柱形電池的第一端和第二端。第一端部凸緣和第二端部凸緣中的每個還包括多個整體式引流器。引流器被配置為促進廢水在電池內的蛇形流動。根據另一實施例，公開了用于處理流體流的方法。本方法涉及：將加壓鹽水海水流與流體流組合以形成工藝流；使工藝流通過本文所述的ECR設備，以通過使用電極使工藝流經歷電解從而促進絮凝沉淀物的形成，其中絮凝沉淀物包含懸浮的固體污染物。另一方面，本方法涉及使流體廢物流通過ECR設備，而不將其與加壓鹽水海水流組合。本方法還涉及沉淀絮凝沉淀物并從可操作地連接到ECR設備的沉降槽排出基本上不含污染物的上清液。本方法還涉及將每對相對的插入開口定位在與相鄰的一對相對的插入開口相距預定且相等的距離處，以便于每個電極板之間的工藝流的均勻且相等的流動。在ECR設備中促進工藝流的蛇形流動。本方法還涉及在高壓條件下原位清潔電極板。圖1A和1B是根據示例性實施例的ECR設備的兩個視圖。ECR設備100可包括圓柱形或管狀電池110。電池110可方便地用一對第一可移除凸緣和第二可移除凸緣或端子接入蓋106和108來密封。與具有在類似壓力下可能易于彎曲的扁平體的常規EC裝置不同，電池110被配置為圓柱形形狀以便經受較高的流體/流體靜壓力。方便地，電池110可由任何圓柱形或管狀結構制造。例如，電池110可由任何工業標準或通常可用的部件(例如管)制造。電池110包括流體入口102和流體出口104。電池110可由任何合適的非腐蝕性和非導電材料制成。電池110可由例如PVC、其它塑料或涂覆的金屬制造。電池110可具有任何合適的尺寸/長度/直徑。圖2示出了ECR設備的示例性部件200。部件200可包括如前所述的管狀/圓柱形電池110。電池110包括位于與電池110相切的下象限上的流體入口102和位于與電池110相切的頂象限處的流體出口104。電池110還包括用于容納多個電極的電極包裝框架202。參照圖2和圖3，電極包裝框架202可包括一對非導電插入件302A和302B。插入件302A、302B可由聚氯乙烯(PVC)、氯化聚氯乙烯(CPVC)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)或另一種合適的非導電材料制成。插入件302A的內側壁布置成使得面向插入件302B的內側壁。插入件302A可與插入件302B間隔開預定距離。每個插入件302A、302B的內側壁可包括多個凹槽或開口(未示出)。插入件302A、302B布置成使得插入件302A上的插入開口與插入件302B上的插入開口基本上對準，從而形成相應的一對插入開口。每個插入開口對與相鄰的插入開口對間隔開預定距離。插入開口的尺寸可被確定為牢固地接收電極板204A、204B(統稱為“電極”)。預定距離可基本上等于一個或多個電極的寬度。插入件302A、302B被配置為將流體流動僅轉移到電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于流體流處理的電凝反應器(ECR)設備，包括：(A)電極包裝框架，其中所述電極包裝框架包括：(i)一對相對的插入件，其中每個插入件包括多個插入開口；以及(ii)電極堆疊，其中所述電極堆疊包括多個電極板，并且其中每個電極板水平地堆疊在形成于所述一對相對的插入件上的一對相對的插入開口內；以及(B)電池，包括圓柱形側壁，其中所述電極包裝框架插入所述圓柱形電池內。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.10.09 US 62/061,9821.用于流體流處理的電凝反應器(ECR)設備，包括：(A)電極包裝框架，其中所述電極包裝框架包括：(i)一對相對的插入件，其中每個插入件包括多個插入開口；以及(ii)電極堆疊，其中所述電極堆疊包括多個電極板，并且其中每個電極板水平地堆疊在形成于所述一對相對的插入件上的一對相對的插入開口內；以及(B)電池，包括圓柱形側壁，其中所述電極包裝框架插入所述圓柱形電池內。2.根據權利要求1所述的ECR設備，其中，每個插入件的外側壁是彎曲的，并且其中每個插入件開口形成在所述插入件的內側壁上。3.根據權利要求2所述的ECR設備，其中每個電極位于距相鄰電極預定距離處。4.根據權利要求1所述的ECR設備，其中每個插入件是月牙形的。5.根據權利要求1所述的ECR設備，其中每個插入件是非導電的。6.根據權利要求1所述的ECR設備，其中每個插入件被配置為可拆卸和可替換的。7.根據權利要求1所述的ECR設備，其中每個插入件被配置為將所述流體流引流到所述多個電極板上的一個或多個有效區域。8.根據權利要求2所述的ECR設備，其中所述插入件的外側壁包括一個或多個插入孔。9.根據權利要求8所述的ECR設備，其中，所述電池的圓柱形側壁還包括一個或多個開口，并且其中當所述電極堆疊插入所述電池內時，每個插入孔與所述電池的圓柱形側壁上的相應開口對準以形成通孔。10.根據權利要求9所述的ECR設備，還包括：鎖定裝置，并且其中所述鎖定裝置被擰入所述通孔中以將所述電極包裝框架牢固地聯接到所述電池。11.根據權利要求1所述的ECR設備，其中所述多個電極板包括一對上部和下部端子電極，并且其中多個雙極電極板被堆疊在所述端子電極的中間。12.根據權利要求1所述的ECR設備，其中每個電極板堆疊成...

【專利技術屬性】
技術研發人員：D·卡斯比爾，L·奈特，R·馬陶塞克，R·巴里亞，
申請(專利權)人：迪諾拉水務技術有限責任公司，
類型：發明
國別省市：美國,US