一種連續(xù)濃縮脫鹽的電滲析系統(tǒng)與方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及并公開了一種連續(xù)濃縮脫鹽的電滲析系統(tǒng)，脫鹽水箱分成A室和B室，B室輸入待處理含鹽水，B室底部通過脫鹽水泵連接到電滲析膜堆組的脫鹽水進(jìn)口，電滲析膜堆組的脫鹽水出口連接到A室，A室和B室底部連通，A室上部設(shè)有脫鹽水溢流口，電滲析膜堆組的濃水出口連接到濃縮水箱，濃縮水箱的上部設(shè)有濃水溢流口，電滲析膜堆組的極水出口連接到極水箱。本發(fā)明還公開了一種連續(xù)濃縮脫鹽的方法，使用一種連續(xù)濃縮脫鹽的電滲析系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)濃縮脫鹽。本發(fā)明通過濃縮水自循環(huán)，控制濃縮水的濃度以及脫鹽水箱內(nèi)連續(xù)進(jìn)水與出水流量的平衡，達(dá)到連續(xù)脫鹽、連續(xù)濃縮的目的，適合處理水量大、濃縮倍數(shù)高的領(lǐng)域。
【專利說明】一種連續(xù)濃縮脫鹽的電滲析系統(tǒng)與方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種連續(xù)濃縮脫鹽的電滲析系統(tǒng)與方法。

【背景技術(shù)】
[0002]電滲析是一種利用荷電膜的選擇透過性和電場(chǎng)力作用對(duì)水中的離子型物質(zhì)進(jìn)行分離而達(dá)到脫鹽、濃縮等預(yù)期目的的一種膜分離技術(shù)。由于電滲析技術(shù)具有操作運(yùn)行壓力低、濃縮倍數(shù)高等特點(diǎn)，已經(jīng)在廢水、食品及醫(yī)藥行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。
[0003]電滲析脫鹽濃縮過程一般采用批處理的方法。專利申請(qǐng)?zhí)枮?01410285122.X的發(fā)明專利采用電滲析循環(huán)處理方法分批處理核工業(yè)廢水，當(dāng)電滲析脫鹽液降低至設(shè)定值后，將電滲析脫鹽液直接排除，將電滲析濃縮液導(dǎo)出做后續(xù)處理。采用該方法濃縮脫鹽，不能達(dá)到連續(xù)處理，當(dāng)待處理的物料量較大時(shí)，需要的電滲析裝置數(shù)量較多，導(dǎo)致投資成本較聞。
[0004]專利申請(qǐng)?zhí)枮?01010219215.4的發(fā)明專利采用多個(gè)膜堆組合的工藝，通過調(diào)節(jié)濃縮水的濃度和出水方式的控制，使進(jìn)水量與出水量一致，達(dá)到連續(xù)濃縮的目的。但是該工藝比較復(fù)雜，并且水量平衡較難控制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)電滲析脫鹽與濃縮過程的不足，本發(fā)明提供一種能連續(xù)濃縮脫鹽、處理水量大、濃縮倍數(shù)高的電滲析系統(tǒng)與方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種連續(xù)濃縮脫鹽的電滲析系統(tǒng)，包括電滲析膜堆組、極水泵、濃縮水泵、脫鹽水泵、極水箱、濃縮水箱、脫鹽水箱，所述的脫鹽水箱分成脫鹽水箱A室和脫鹽水箱B室兩部分，脫鹽水箱B室輸入待處理含鹽水，脫鹽水箱B室底部通過脫鹽水泵連接到電滲析膜堆組的脫鹽水進(jìn)口，電滲析膜堆組的脫鹽水出口連接到脫鹽水箱A室，脫鹽水箱A室和脫鹽水箱B室底部連通，脫鹽水箱A室設(shè)有脫鹽水溢流口 ；濃縮水箱通過濃縮水泵連接到電滲析膜堆組的濃縮水進(jìn)口，電滲析膜堆組的濃水出口連接到濃縮水箱，濃縮水箱設(shè)有濃水溢流口 ；極水箱通過極水泵連接到電滲析膜堆組的極水進(jìn)口，電滲析膜堆組的極水出口與極水箱連接。
[0007]待處理含鹽水連續(xù)進(jìn)入脫鹽水箱B室，通過脫鹽水泵將含鹽水輸送至電滲析膜堆組，由于離子交換膜具有選擇透過性，即陽離子交換膜只允許陽離子自由通過，陰離子交換膜只允許陰離子自由通過，這樣電滲析膜堆脫鹽室內(nèi)的離子就會(huì)因?yàn)槎ㄏ蜻w移至電滲析膜堆濃縮室，脫鹽室內(nèi)脫鹽液的離子濃度將降低，達(dá)到脫鹽的目的，經(jīng)過電滲析膜堆組脫鹽后返回至脫鹽水箱A室，脫鹽水箱A室底部液體與脫鹽水箱B室含鹽水混合后又被輸送至電滲析膜堆組，當(dāng)脫鹽水含鹽量達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，從脫鹽水箱A室的脫鹽水溢流口流出，通過控制進(jìn)水量與溢流量相等，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，從而達(dá)到連續(xù)進(jìn)料，連續(xù)脫鹽的目的。
[0008]在脫鹽水連續(xù)脫鹽的同時(shí)，濃縮水箱內(nèi)的含鹽水通過濃縮水泵輸送至電滲析膜堆組，由于離子交換膜具有選擇透過性，即陽離子交換膜只允許陽離子自由通過，陰離子交換膜只允許陰離子自由通過，這樣脫鹽室內(nèi)的離子就會(huì)因?yàn)槎ㄏ蜻w移至濃縮室，導(dǎo)致濃縮室內(nèi)濃縮液的濃度升高。離子交換膜是不允許溶劑分子透過的，但是由于淡化室與濃縮室之間存在濃度差，就會(huì)使部分溶劑分子(水)向濃縮室滲透，這就是在電滲析過程中水的滲透現(xiàn)象，經(jīng)過電滲析膜堆組濃縮后返回至濃縮水箱，當(dāng)濃縮水含鹽量達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，從濃縮水溢流口流出。本發(fā)明中，正是利用電滲析過程中水的滲透原理，通過水的滲透使?jié)饪s水液位高于溢流口而完成溢流，排出系統(tǒng)。電滲析濃縮液采用自循環(huán)的運(yùn)行方式，運(yùn)行過程中不需要補(bǔ)充水源，最終濃縮液的濃度較高，并且達(dá)到連續(xù)濃縮的目的。
[0009]連續(xù)濃縮和連續(xù)脫鹽的同時(shí)，通過極水泵將極水箱內(nèi)極水輸送至電滲析膜堆組，之后返回極水箱。
[0010]作為優(yōu)選，所述的電滲析膜堆組為一個(gè)或多個(gè)膜堆并聯(lián)形成。根據(jù)需要處理的水量，可以安排設(shè)置膜堆的數(shù)量。
[0011]作為優(yōu)選，每個(gè)膜堆含有50-250對(duì)陰陽離子交換膜。能達(dá)到較好的效果。
[0012]一種連續(xù)濃縮脫鹽的方法，使用一種連續(xù)濃縮脫鹽的電滲析系統(tǒng)，包括以下步驟:待處理的含鹽水連續(xù)進(jìn)入脫鹽水箱B室，通過脫鹽水泵將含鹽水輸送至電滲析膜堆組，經(jīng)過電滲析膜堆組脫鹽后返回至脫鹽水箱A室，脫鹽水箱A室底部液體與脫鹽水箱B室含鹽水混合后又被輸送至電滲析膜堆組，當(dāng)脫鹽水含鹽量達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，從脫鹽水溢流口流出，從而達(dá)到連續(xù)進(jìn)料，連續(xù)脫鹽的目的；
在脫鹽水連續(xù)脫鹽的同時(shí)，濃縮水箱內(nèi)的含鹽水通過濃縮水泵輸送至電滲析膜堆組，經(jīng)過電滲析膜堆組濃縮后返回至濃縮水箱，當(dāng)濃縮水含鹽量達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，從濃水溢流口流出，達(dá)到連續(xù)濃縮的目的；
連續(xù)濃縮和連續(xù)脫鹽的同時(shí)，通過極水泵將極水箱內(nèi)極水輸送至電滲析膜堆組，之后返回極水箱。
[0013]本發(fā)明的一種連續(xù)濃縮脫鹽的電滲析系統(tǒng)，通過濃縮水自循環(huán)，控制濃縮水的濃度以及脫鹽水箱內(nèi)連續(xù)進(jìn)水與出水流量的平衡，達(dá)到連續(xù)脫鹽、連續(xù)濃縮的目的，特別適合處理水量大、濃縮倍數(shù)高的領(lǐng)域。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合圖1與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0016]一種連續(xù)濃縮脫鹽的電滲析系統(tǒng)，如附圖1所示，包括電滲析膜堆組1，脫鹽水箱7通過脫鹽水泵4連接到電滲析膜堆組I的脫鹽水進(jìn)口 8，濃縮水箱6通過濃縮水泵3連接到電滲析膜堆組I的濃水進(jìn)口 9，極水箱5通過極水泵2連接到電滲析膜堆組I的極水進(jìn)口 13，還包括高頻電源以及配套管閥件，所述的脫鹽水箱7分成脫鹽水箱A室16和脫鹽水箱B室17兩部分，脫鹽水箱B室17輸入待處理含鹽水，脫鹽水箱B室17底部通過脫鹽水泵4連接到電滲析膜堆組I的原水進(jìn)口 8，電滲析膜堆組I的脫鹽水出口 10連接到脫鹽水箱A室16，脫鹽水箱A室16和脫鹽水箱B室17底部連通，脫鹽水箱A室16上部設(shè)有脫鹽水溢流口 14，電滲析膜堆組I的濃水出口 11連接到濃縮水箱6，濃縮水箱6的上部設(shè)有濃水溢流口 15，電滲析膜堆組I的極水出口 13連接到極水箱5。
[0017]所述的電滲析膜堆組I采用兩個(gè)膜堆并聯(lián)形成，每個(gè)膜堆含有200對(duì)陰陽離子交換膜。
[0018]在脫鹽水箱7內(nèi)補(bǔ)充待處理的含鹽水溶液，在濃縮水箱6內(nèi)補(bǔ)充低含量鹽水，在極水箱5內(nèi)配置的硫酸鈉溶液，依次開啟脫鹽水泵4、濃縮水泵3、極水泵2，循環(huán)3分鐘流量穩(wěn)定后，打開高頻電源開關(guān)，通入直流電，采用穩(wěn)流輸出。待處理的含鹽水連續(xù)進(jìn)入脫鹽水箱B室17，通過脫鹽水泵4將含鹽水輸送至電滲析膜堆組1，經(jīng)過電滲析膜堆組I脫鹽后返回至脫鹽水箱A室16，脫鹽水箱A室16底部液體與脫鹽水箱B室17含鹽水混合后又被輸送至電滲析膜堆組1，當(dāng)脫鹽水含鹽量達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，從脫鹽水溢流口 14流出。脫鹽水箱4內(nèi)的補(bǔ)水采用連續(xù)進(jìn)料的方式，控制進(jìn)料流量與脫鹽水溢流口 14的流量相同，從而達(dá)到連續(xù)穩(wěn)定脫鹽的效果；
在脫鹽水連續(xù)脫鹽的同時(shí)，濃縮水箱6內(nèi)的含鹽水通過濃縮水泵3輸送至電滲析膜堆組1，經(jīng)過電滲析膜堆組I濃縮后返回至濃縮水箱6，由于水的滲透作用，脫鹽水箱4內(nèi)的水會(huì)透過離子交換膜遷移至濃縮室，濃縮水箱6液位在緩慢上升，高于濃水溢流口 15時(shí)，檢測(cè)濃水溢流口 15溢流液中鹽份含量，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，收集溢流濃縮水，達(dá)到連續(xù)濃縮的效果。
[0019]連續(xù)濃縮和連續(xù)脫鹽的同時(shí)，通過極水泵2將極水箱5內(nèi)極水輸送至電滲析膜堆組I，之后返回極水箱5。
[0020]通過濃縮水自循環(huán)，控制濃縮水的濃度以及脫鹽水箱7內(nèi)連續(xù)進(jìn)水與出水流量的平衡，達(dá)到連續(xù)脫鹽、連續(xù)濃縮的目的，特別適合處理水量大、濃縮倍數(shù)高的領(lǐng)域。
[0021]綜上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍，凡依本申請(qǐng)專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)濃縮脫鹽的電滲析系統(tǒng)，包括電滲析膜堆組(I)、極水泵(2)、濃縮水泵(3)、脫鹽水泵(4)、極水箱(5)、濃縮水箱(6)、脫鹽水箱(7)，其特征在于:所述的脫鹽水箱(7)分成脫鹽水箱A室(16)和脫鹽水箱B室(17)兩部分，脫鹽水箱B室(17)輸入待處理含鹽水，脫鹽水箱B室(17)底部通過脫鹽水泵(4)連接到電滲析膜堆組(I)的脫鹽水進(jìn)口(8),電滲析膜堆組(I)的脫鹽水出口(10)連接到脫鹽水箱A室(16)，脫鹽水箱A室(16)和脫鹽水箱B室(17)底部連通，脫鹽水箱A室(16)設(shè)有脫鹽水溢流口( 14);濃縮水箱(6)通過濃縮水泵(3)連接到電滲析膜堆組(I)的濃縮水進(jìn)口(9)，電滲析膜堆組(I)的濃水出口(11)連接到濃縮水箱(6 )，濃縮水箱(6 )設(shè)有濃水溢流口( 15 );極水箱(5 )通過極水泵(2 )連接到電滲析膜堆組(I)的極水進(jìn)口(12)，電滲析膜堆組(I)的極水出口(13)與極水箱(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)濃縮脫鹽的電滲析系統(tǒng)，其特征在于:所述的電滲析膜堆組(I)為一個(gè)或多個(gè)膜堆并聯(lián)形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種連續(xù)濃縮脫鹽的電滲析系統(tǒng)，其特征在于:每個(gè)膜堆含有50-250對(duì)陰陽離子交換膜。
4.一種連續(xù)濃縮脫鹽的方法，使用如權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)濃縮脫鹽的電滲析系統(tǒng)，其特征在于:包括以下步驟:待處理的含鹽水連續(xù)進(jìn)入脫鹽水箱B室(17)，通過脫鹽水泵(4)將含鹽水輸送至電滲析膜堆組(1)，經(jīng)過電滲析膜堆組(I)脫鹽后返回至脫鹽水箱A室(16)，脫鹽水箱A室(16)底部液體與脫鹽水箱B室(17)含鹽水混合后又被輸送至電滲析膜堆組(1)，當(dāng)脫鹽水含鹽量達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，從脫鹽水溢流口(14)流出，從而達(dá)到連續(xù)進(jìn)料，連續(xù)脫鹽的目的； 在脫鹽水連續(xù)脫鹽的同時(shí)，濃縮水箱(6)內(nèi)的含鹽水通過濃縮水泵(3)輸送至電滲析膜堆組(1)，經(jīng)過電滲析膜堆組(I)濃縮后返回至濃縮水箱(6)，當(dāng)濃縮水含鹽量達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，從濃水溢流口( 15)流出，達(dá)到連續(xù)濃縮的目的； 連續(xù)濃縮和連續(xù)脫鹽的同時(shí)，通過極水泵(2)將極水箱(5)內(nèi)極水輸送至電滲析膜堆組(1)，之后返回極水箱(5)。
【文檔編號(hào)】C02F1/469GK104370352SQ201410632973
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】洪海云, 包進(jìn)鋒 申請(qǐng)人:浙江開創(chuàng)環(huán)?？萍加邢薰?br>