公布日：2023.02.03
申请日：2021.07.27
分类号：C02F1/461(2006.01)I;C02F1/36(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本申请公开一种地表污水联合修复装置，联合修复装置包括：脉冲电源、电解处理单元和超声单元；电解处理单元具有与脉冲电源连接的电极组件，电极组件包括电解阴极和电解阳极；超声单元包括超声发生器和换能器，超声发生器与换能器电联接；电解阳极和电解阴极分别与换能器耦接作为超声发生器的超声振子，使得电解阳极和电解阴极表面持续发生空化效应。本申请采用电解电极与超声波净化的原理，电解受污水体中的有机污染物，同时电极与换能器耦接作为超声发生器的超声振子来去除电极表面污损，提高电解效率，及时、高效和便捷地解决河湖地表水区域污染和点源污染问题，杜绝水体发生营养素二次污染，保障河湖地表水长期稳定的安全。
权利要求书
1.一种地表污水联合修复装置，其特征在于，所述的联合修复装置包括：脉冲电源（1）；至少一个电解处理单元（2），具有与所述脉冲电源（1）连接的电极组件（21），所述电极组件（21）包括电解阴极（212）和电解阳极（213）；超声单元（3），包括超声发生器（31）以及与所述超声发生器（31）电联接的至少一对换能器；其中，至少一对所述换能器分别与所述电解阳极（213）以及所述电解阴极（212）相耦接以形成所述的超声发生器（31）的超声振子，使得所述的电解阳极（213）和电解阴极（212）表面持续发生空化效应。
2.根据权利要求1所述的一种地表污水联合修复装置，其特征在于，所述电解阳极（213）的材料选用石墨碳基铑/铱涂层电极或金属钛基铑/铱涂层电极。
3.根据权利要求1所述的一种地表污水联合修复装置，其特征在于，所述电解阴极（212）为金属铁电极或金属铜电极。
4.根据权利要求1所述的一种地表污水联合修复装置，其特征在于，所述的电极组件（21）包含多个所述的电解阳极（213）和电解阴极（212），多个所述的电解阳极（213）和电解阴极（212）分别交替排布，形成均匀的电场。
5.根据权利要求4所述的一种地表污水联合修复装置，其特征在于，多个所述的电解阳极（213）和电解阴极（212）呈同心的圆形或半圆形排布，并且所述的电极组件（21）还包括中心阳极（211），所述的中心阳极（211）位于所述的圆形或半圆形的圆心处。
6.根据权利要求5所述的一种地表污水联合修复装置，其特征在于，所述的电解阳极（213）和电解阴极（212）均具有网状结构，所述中心阳极（211）具有实心半圆柱状结构。
7.根据权利要求1所述的一种地表污水联合修复装置，其特征在于，所述超声发生器（31）的扫描频率为20-100kHZ。
8.根据权利要求4所述的一种地表污水联合修复装置，其特征在于，多个所述的电解阳极（213）分别通过多根导线连接所述的脉冲电源（1）的阳极，多个所述的电解阴极（212）分别通过多根导线连接所述的脉冲电源（1）的阴极。
9.根据权利要求1所述的一种地表污水联合修复装置，其特征在于，所述的修复装置还包括曝气单元（4），包括空压机（42）以及若干个与所述空压机（42）连接的曝气头（41）。
10.根据权利要求1所述的一种地表污水联合修复装置，其特征在于，所述电解处理单元（2）还包括包裹在所述电极组件（21）外侧的过滤罩（22），所述过滤罩（22）具有金属网（221）和海绵（222），所述金属网（221）对内侧的所述的电极组件（21）形成法拉第笼。
11.一种地表污水净化方法，其特征在于，将权利要求10所述的地表水联合修复装置放置在需要净化的污水中，并满足条件：所述的电极组件（21）的下端到水底的距离为30-50cm，所述的过滤罩（22）的上端高于污水水面3-5cm。
发明内容
本申请的目的是解决现有技术中技术实施成本高、水体容易面临营养素二次污染、施工和运行维护条件较为苛刻以及处理过程周期长且见效慢的问题。
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种地表污水联合修复装置，所述的联合修复装置包括：脉冲电源；至少一个电解处理单元，具有与所述脉冲电源连接的电极组件，所述电极组件包括电解阴极和电解阳极；超声单元，包括超声发生器以及与所述超声发生器电联接的至少一对换能器；其中，至少一对所述换能器分别与所述电解阳极以及所述电解阴极相耦接以形成所述的超声发生器的超声振子，使得所述的电解阳极和电解阴极表面持续发生空化效应。
优选的，所述电解阳极的材料选用石墨碳基铑/铱涂层电极或金属钛基铑/铱涂层电极。
优选的，所述电解阴极为金属铁电极或金属铜电极。
优选的，所述的电极组件包含多个所述的电解阳极和电解阴极，多个所述的电解阳极和电解阴极分别交替排布，形成均匀的电场。
优选的，其特征在于，多个所述的电解阳极和电解阴极呈同心的圆形或半圆形排布，并且所述的电极组件还包括中心阳极，所述的中心阳极位于所述的圆形或半圆形的圆心处。
优选的，所述的电解阳极和电解阴极均具有网状结构，所述中心阳极具有实心半圆柱状结构。
优选的，所述超声发生器的扫描频率为20-100kHZ。
优选的，多个所述的电解阳极分别通过多根导线连接所述的脉冲电源的阳极，多个所述的电解阴极分别通过多根导线连接所述的脉冲电源的阴极。
优选的，所述的修复装置还包括曝气单元，包括空压机以及若干个与所述空压机连接的曝气头。
优选的，所述电解处理单元还包括包裹在所述电极组件外侧的过滤罩，所述过滤罩具有金属网和海绵，所述金属网对内侧的所述的电极组件形成法拉第笼。
优选的，一种地表污水净化方法，将所述的地表水联合修复装置放置在需要净化的污水中，并满足条件：所述的电极组件的下端到水底的距离为30-50cm，所述的过滤罩的上端高于污水水面3-5cm。
本申请与现有技术相比获得如下有益效果：本申请采用电解电极与超声波净化的原理，将受污水体中的有机污染物电解，同时由于电解阳极和电解阴极与换能器耦接作为超声发生器的超声振子，因此能够在电极表面形成空化效应，及时去除电极表面污损，从而提高电解效率，进一步提高水体的氧化效果，解决电极组件因电解产生的浓差极化问题，在降低污染物在水中浓度的同时提高了水体溶解氧浓度，及时、高效和便捷地解决了河湖地表水区域污染和点源污染问题，杜绝水体发生营养素二次污染，实现了河湖地表水水质的快速提升，并进一步保障河湖地表水长期稳定的安全。
（发明人：俞晟;庄昊;张利民）
