一種水處理裝置及水處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種水處理裝置及水處理系統(tǒng)，包括多組水處理室，多組水處理室從左到右依次排列，每組水處理室的左右兩側(cè)壁內(nèi)側(cè)均設(shè)置有電極板，每組水處理室中兩個(gè)電極板之間均設(shè)置有兩個(gè)過(guò)濾膜，每組水處理室中兩個(gè)過(guò)濾膜之間、相鄰的過(guò)濾膜與電極板之間均設(shè)置有隔板，每組水處理室中相鄰的電極板和過(guò)濾膜以及位于電極板和過(guò)濾膜之間的隔板組成濃水室，兩個(gè)過(guò)濾膜與位于兩個(gè)過(guò)濾膜之間的隔板組成淡水室。水處理系統(tǒng)，包括第一級(jí)水處理裝置、水淡化系統(tǒng)和水濃縮系統(tǒng)。本實(shí)用新型具有耐高溫、耐酸堿和耐有機(jī)溶劑等優(yōu)點(diǎn)，且價(jià)格低廉，大大降低了水處理的成本。
【專利說(shuō)明】
一種水處理裝置及水處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水處理裝置及水處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的水處理裝置主要采用反滲透、電滲析和電吸附的方式等實(shí)現(xiàn)水和鹽的分離。其中，反滲透和電滲析的處理方式都不具有耐高溫和耐酸堿腐蝕的作用，并且對(duì)游離氯的濃度有限制。而電吸附只有在鹽濃度很低時(shí)才能滿足電吸附設(shè)備的進(jìn)水要求，且電導(dǎo)率最高不能超過(guò)5000us/cm。在反滲透、電滲析和電吸附這三種處理方式中，能進(jìn)行除鹽并可以把濃水濃縮的只有電滲析設(shè)備。隨著環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，工廠廢水的排放要求也逐漸嚴(yán)格。很多石油化工企業(yè)排放的廢水中含鹽較高，電吸附設(shè)備無(wú)法使用，而電滲析的離子交換膜對(duì)石油化工企業(yè)排放的高酸堿、高有機(jī)物和高溫度的廢水無(wú)法使用。于是，國(guó)內(nèi)外都在研究開(kāi)發(fā)耐高溫、耐酸堿且耐有機(jī)物溶劑的離子交換膜。
[0003]目前國(guó)內(nèi)用低端的離子交換膜組成的電滲析，在凈水除鹽和軟化硬水領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)很普遍。但是，在石油化工類企業(yè)的溫度高、酸堿鹽濃度高以及有機(jī)溶劑濃度高的污水的處理中的應(yīng)用幾乎是零。原因在于耐高溫、耐酸堿，且耐有機(jī)物的高端離子交換膜生產(chǎn)成本很高，使高端的離子交換膜價(jià)格非常昂貴，而未獲得普遍應(yīng)用。因此，在不使用價(jià)格昂貴的高端離子交換膜，就能在石化企業(yè)的高溫，高有機(jī)物含量，含酸堿鹽的水中進(jìn)行除酸堿鹽的設(shè)備具有較大的應(yīng)用價(jià)值。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種水處理裝置及水處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)水鹽的分離，且造價(jià)低適于工業(yè)應(yīng)用。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種水處理裝置，包括多組水處理室，多組水處理室從左到右依次排列，每組水處理室的左右兩側(cè)壁內(nèi)側(cè)均設(shè)置有電極板，每組水處理室中兩個(gè)電極板之間均設(shè)置有兩個(gè)用于透過(guò)離子的過(guò)濾膜，每組水處理室中兩個(gè)過(guò)濾膜之間、相鄰的過(guò)濾膜與電極板之間均設(shè)置有隔板，所述隔板左右兩側(cè)面設(shè)置有通孔，電極板、過(guò)濾膜和隔板通過(guò)夾緊裝置固定，每組水處理室中相鄰的電極板和過(guò)濾膜以及位于電極板和過(guò)濾膜之間的隔板組成濃水室，兩個(gè)過(guò)濾膜與位于兩個(gè)過(guò)濾膜之間的隔板組成淡水室，濃水室的一端設(shè)置有原水入口，濃水室的另一端設(shè)置有濃水出口，淡水室的一端設(shè)置有原水入口，淡水室的另一端設(shè)置有淡水出口。
[0006]本實(shí)用新型還設(shè)置有交流電調(diào)整裝置。
[0007]所述的交流電調(diào)整裝置為用于產(chǎn)生單向脈動(dòng)直流電的交流電調(diào)整電路。
[0008]所述的交流電調(diào)整裝置包括直流電源和多個(gè)防止直流電源短路的電容，所述直流電源的正極連接最左側(cè)水處理室左側(cè)的電極板，直流電源的負(fù)極連接最右側(cè)水處理室右側(cè)的電極板，直流電源大于等于交流電源的最大值，電容設(shè)置在交流電源與電極板之間。
[0009]所述的濃水室中設(shè)置有活性碳或能導(dǎo)電的分子篩。
[0010]—種水處理系統(tǒng)，包括第一級(jí)水處理裝置、水淡化系統(tǒng)和水濃縮系統(tǒng)，所述水淡化系統(tǒng)包括N個(gè)水處理裝置，所述水濃縮系統(tǒng)包括M個(gè)水處理裝置，第一級(jí)水處理裝置的原水入口連接原水源，第一級(jí)水處理裝置的淡水出口連接水淡化系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的原水入口，第一級(jí)水處理裝置的濃水出口連接水濃縮系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的原水入口 ；水淡化系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的淡水出口連接水淡化系統(tǒng)第二級(jí)水處理裝置的原水入口，水淡化系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的濃水出口連接第一級(jí)水處理裝置的原水入口或水淡化系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的原水入口；水淡化系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的淡水出口連接水淡化系統(tǒng)的第三級(jí)水處理裝置的原水入口，水淡化系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的濃水出口連接水淡化系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的原水入口或水淡化系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的原水入口，以此類推，水淡化系統(tǒng)的第N-1級(jí)水處理裝置的淡水出口連接水淡化系統(tǒng)的第N級(jí)水處理裝置的原水入口，水淡化系統(tǒng)的第N-1級(jí)水處理裝置的濃水出口連接水淡化系統(tǒng)的第N-2級(jí)水處理裝置的原水入口或水淡化系統(tǒng)的第N-1級(jí)水處理裝置的原水入口，水淡化系統(tǒng)第N級(jí)水處理裝置的濃水出口連接水淡化系統(tǒng)的第N-1級(jí)水處理裝置的原水入口或水淡化系統(tǒng)的第N級(jí)水處理裝置的原水入口；水濃縮系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的淡水出口連接第一級(jí)水處理裝置的原水入口或水濃縮系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的原水入口，水濃縮系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的濃水出口連接水濃縮系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的原水入口 ；水濃縮系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的淡水出口連接水濃縮的系統(tǒng)第一級(jí)水處理裝置的原水入口或水濃縮的系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的原水入口，水濃縮系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的濃水出口連接水濃縮系統(tǒng)的第三級(jí)水處理裝置的原水入口，以此類推，水濃縮系統(tǒng)第M-1級(jí)水處理裝置的淡水出口連接水濃縮系統(tǒng)第M-2級(jí)水處理裝置的原水入口或水濃縮系統(tǒng)第M-1級(jí)水處理裝置的原水入口，水濃縮系統(tǒng)第M-1級(jí)水處理裝置的濃水出口連接水濃縮系統(tǒng)的第M級(jí)水處理裝置的原水入口，水濃縮系統(tǒng)第M級(jí)水處理裝置的淡水出口連接水濃縮系統(tǒng)的第M-1級(jí)水處理裝置的原水入口或水濃縮系統(tǒng)的第M級(jí)水處理裝置的原水入口；所述第一級(jí)水處理裝置的結(jié)構(gòu)與水淡化系統(tǒng)和水濃縮系統(tǒng)中水處理裝置結(jié)構(gòu)相同，所述水處理裝置包括多組水處理室，多組水處理室從左到右依次排列，每組水處理室的左右兩側(cè)壁內(nèi)側(cè)均設(shè)置有電極板，每組水處理室中兩個(gè)電極板之間均設(shè)置有兩個(gè)用于透過(guò)離子的過(guò)濾膜，每組水處理室中兩個(gè)過(guò)濾膜之間、相鄰的過(guò)濾膜與電極板之間均設(shè)置有隔板，所述隔板左右兩側(cè)面設(shè)置有通孔，電極板、過(guò)濾膜和隔板通過(guò)夾緊裝置固定，每組水處理室中相鄰的電極板和過(guò)濾膜以及位于電極板和過(guò)濾膜之間的隔板組成濃水室，兩個(gè)過(guò)濾膜與位于兩個(gè)過(guò)濾膜之間的隔板組成淡水室，濃水室的一端設(shè)置有原水入口，濃水室的另一端設(shè)置有濃水出口，淡水室的一端設(shè)置有原水入口，淡水室的另一端設(shè)置有淡水出口。
[0011]所述的水處理裝置中的濃水室中設(shè)置有活性碳或能導(dǎo)電的分子篩。
[0012]所述的水處理裝置還設(shè)置有交流電調(diào)整裝置。
[0013]所述的交流電調(diào)整裝置為用于產(chǎn)生單向脈動(dòng)直流電的交流電調(diào)整電路。
[0014]所述的交流電調(diào)整裝置包括直流電源和多個(gè)防止直流電源短路的電容，所述直流電源的正極連接最左側(cè)水處理室左側(cè)的電極板，直流電源的負(fù)極連接最右側(cè)水處理室右側(cè)的電極板，直流電源大于等于交流電源的最大值，電容設(shè)置在交流電源與電極板之間。
[0015]本實(shí)用新型是利用交流電產(chǎn)生的周期性變化的電場(chǎng)，使原水中正負(fù)離子不斷的交替的被吸附和脫離電極板，在濃水室和淡水室形成濃水和淡水隨水流流出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)水鹽的分離，本實(shí)用新型具有耐高溫、耐酸堿和耐有機(jī)溶劑等優(yōu)點(diǎn)，且價(jià)格低廉，大大降低了水處理的成本。
[0016]本實(shí)用新型中還設(shè)置有交流電調(diào)整裝置，能有效避免交流電電場(chǎng)方向改變時(shí)，淡水室短暫形成濃水的情況。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型中僅采用交流電源連接電極板時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型中采用交流電調(diào)整電路作為交流電調(diào)整裝置的水處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型中采用直流電源作為交流電調(diào)整裝置的水處理裝置的結(jié)示意圖；
[0020]圖4為本實(shí)用新型中每個(gè)水處理室的爆拆圖；
[0021]圖5為本實(shí)用新型中水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)用新型所述的一種水處理裝置，包括多組水處理室，多組水處理室從左到右依次排列，每組水處理室的左右兩側(cè)壁內(nèi)側(cè)均設(shè)置有電極板I，每組水處理室中兩個(gè)電極板I之間均設(shè)置有兩個(gè)用于透過(guò)離子的過(guò)濾膜2，每組水處理室中兩個(gè)過(guò)濾膜2之間、相鄰的過(guò)濾膜2與電極板I之間均設(shè)置有隔板13，所述隔板13左右兩側(cè)面設(shè)置有通孔17，電極板1、過(guò)濾膜2和隔板13通過(guò)夾緊裝置固定，每組水處理室中相鄰的電極板I和過(guò)濾膜2以及位于電極板I和過(guò)濾膜2之間的隔板13組成濃水室3，兩個(gè)過(guò)濾膜2與位于兩個(gè)過(guò)濾膜2之間的隔板13組成淡水室4，濃水室3的一端設(shè)置有原水入口 5，濃水室3的另一端設(shè)置有濃水出口6，淡水室4的一端設(shè)置有原水入口5，淡水室4的另一端設(shè)置有淡水出口
7。隔板13上通孔17是形成濃水室3或淡水室4的具體位置。本實(shí)用新型所述的過(guò)濾膜2包括任何起過(guò)濾作用的膜狀或者薄層狀物品。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種有機(jī)的、無(wú)機(jī)的、有機(jī)無(wú)機(jī)雜化的超濾膜、納濾膜、微濾膜、微孔濾膜、反滲透膜等，還包括能起過(guò)濾作用的水泥薄層、陶器薄層、木質(zhì)薄層等。
[0023]本實(shí)用新型所述的水處理裝置還設(shè)置有交流電調(diào)整裝置。
[0024]所述的交流電調(diào)整裝置為用于產(chǎn)生單向脈動(dòng)直流電的交流電調(diào)整電路12，交流電調(diào)整電路12為現(xiàn)有技術(shù)，如全波整流電路，此處不再贅述。
[0025]交流電調(diào)整裝置也可為直流電源和多個(gè)防止直流電源短路的電容18，所述直流電源的正極10連接最左側(cè)水處理室左側(cè)的石墨電極板1-1，直流電源的負(fù)極11連接最右側(cè)水處理室右側(cè)的石墨電極板1-2，且直流電源大于等于交流電源的最大值；電容18設(shè)置在交流電源與石墨電極板I之間。
[0026]水處理裝置中的濃水室3中設(shè)置有活性碳或能導(dǎo)電的分子篩。
[0027]如圖5所示，本實(shí)用新型所述的一種水處理系統(tǒng)，包括第一級(jí)水處理裝置、水淡化系統(tǒng)和水濃縮系統(tǒng)，所述水淡化系統(tǒng)包括N個(gè)水處理裝置，所述水濃縮系統(tǒng)包括M個(gè)水處理裝置，第一級(jí)水處理裝置的原水入口 5連接原水源14，第一級(jí)水處理裝置的淡水出口 7連接水淡化系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的原水入口 5，第一級(jí)水處理裝置的濃水出口6連接水濃縮系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的原水入口 5;水淡化系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的淡水出口 7連接水淡化系統(tǒng)第二級(jí)水處理裝置的原水入口 5，水淡化系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的濃水出口 6連接第一級(jí)水處理裝置的原水入口 5或水淡化系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的原水入口 5;水淡化系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的淡水出口 7連接水淡化系統(tǒng)的第三級(jí)水處理裝置的原水入口5，水淡化系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的濃水出口 6連接水淡化系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的原水入口5或水淡化系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的原水入口5，以此類推，水淡化系統(tǒng)的第N-1級(jí)水處理裝置的淡水出口 7連接水淡化系統(tǒng)的第N級(jí)水處理裝置的原水入口 5，水淡化系統(tǒng)的第N-1級(jí)水處理裝置的濃水出口 6連接水淡化系統(tǒng)的第N-2級(jí)水處理裝置的原水入口 5或水淡化系統(tǒng)的第N-1級(jí)水處理裝置的原水入口 5，水淡化系統(tǒng)第N級(jí)水處理裝置的濃水出口 6連接水淡化系統(tǒng)的第N-1級(jí)水處理裝置的原水入口 5或水淡化系統(tǒng)的第N級(jí)水處理裝置的原水入口 5;水濃縮系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的淡水出口 7連接第一級(jí)水處理裝置的原水入口 5或水濃縮系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的原水入口 5，水濃縮系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的濃水出口 6連接水濃縮系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的原水入口 5;水濃縮系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的淡水出口 7連接水濃縮的系統(tǒng)第一級(jí)水處理裝置的原水入口 5或水濃縮的系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的原水入口 5，水濃縮系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的濃水出口6連接水濃縮系統(tǒng)的第三級(jí)水處理裝置的原水入口 5，以此類推，水濃縮系統(tǒng)第M-1級(jí)水處理裝置的淡水出口 7連接水濃縮系統(tǒng)第M-2級(jí)水處理裝置的原水入口 5或水濃縮系統(tǒng)第M-1級(jí)水處理裝置的原水入口 5，水濃縮系統(tǒng)第M-1級(jí)水處理裝置的濃水出口 6連接水濃縮系統(tǒng)的第M級(jí)水處理裝置的原水入口 5，水濃縮系統(tǒng)第M級(jí)水處理裝置的淡水出口 7連接水濃縮系統(tǒng)的第M-1級(jí)水處理裝置的原水入口 5或水濃縮系統(tǒng)的第M級(jí)水處理裝置的原水入口5;所述第一級(jí)水處理裝置的結(jié)構(gòu)與水淡化系統(tǒng)和水濃縮系統(tǒng)中水處理裝置結(jié)構(gòu)相同，所述水處理裝置包括多組水處理室，多組水處理室從左到右依次排列，每組水處理室的左右兩側(cè)壁內(nèi)側(cè)均設(shè)置有電極板I，每組水處理室中兩個(gè)電極板I之間均設(shè)置有兩個(gè)用于透過(guò)離子的過(guò)濾膜2，每組水處理室中兩個(gè)過(guò)濾膜2之間、相鄰的過(guò)濾膜2與電極板I之間均設(shè)置有隔板13，所述隔板13左右兩側(cè)面設(shè)置有通孔17，電極板1、過(guò)濾膜2和隔板13通過(guò)夾緊裝置固定，每組水處理室中相鄰的電極板I和過(guò)濾膜2以及位于電極板I和過(guò)濾膜2之間的隔板13組成濃水室3，兩個(gè)過(guò)濾膜2與位于兩個(gè)過(guò)濾膜2之間的隔板13組成淡水室4，濃水室3的一端設(shè)置有原水入口 5，濃水室3的另一端設(shè)置有濃水出口6，淡水室4的一端設(shè)置有原水入口5，淡水室4的另一端設(shè)置有淡水出口I。
[0028]所述水淡化系統(tǒng)的每級(jí)水處理裝置的原水入口5前和所述水濃縮系統(tǒng)的每級(jí)水處理裝置的原水入口 5前均設(shè)置有用于緩存原水的緩沖罐15和用于抽取原水的抽水栗16。
[0029]為了避免交流電電場(chǎng)方向改變時(shí)，淡水室4短暫形成濃水的情況出現(xiàn)，本實(shí)用新型所述的水處理系統(tǒng)中的水處理裝置還設(shè)置有交流電調(diào)整裝置。
[0030]所述的交流電調(diào)整裝置可為用于產(chǎn)生單向脈動(dòng)直流電的交流電調(diào)整電路12，交流電調(diào)整電路12為現(xiàn)有技術(shù)，如全波整流電路，此處不再贅述。
[0031]交流電調(diào)整裝置也可為直流電源和多個(gè)防止直流電源短路的電容18，所述直流電源的正極10連接最左側(cè)水處理室左側(cè)的石墨電極板1-1，直流電源的負(fù)極11連接最右側(cè)水處理室右側(cè)的石墨電極板1-2，且直流電源大于等于交流電源的最大值；電容18設(shè)置在交流電源與石墨電極板I之間。
[0032]水處理裝置的多組水處理室，從左到右依次為第一水處理室、第二水處理室、第三級(jí)水處理室…第X級(jí)水處理室，奇數(shù)級(jí)水處理室完全相同，偶數(shù)級(jí)水處理室完全相同。奇數(shù)級(jí)水處理室的左側(cè)石墨電極板I連接交流電的火線8，奇數(shù)級(jí)水處理室的右側(cè)石墨電極板I連接交流電的零線9，偶數(shù)級(jí)水處理室的左側(cè)石墨電極板I連接交流電的零線9，偶數(shù)級(jí)水處理室的右側(cè)石墨電極板I連接交流電的火線8。除此之外，奇數(shù)級(jí)水處理室和偶數(shù)級(jí)水處理室結(jié)構(gòu)完全相同。在下文中為了敘述方便，將奇數(shù)級(jí)水處理室簡(jiǎn)稱為a區(qū)，將偶數(shù)級(jí)水處理室簡(jiǎn)稱為b區(qū)。
[0033]本實(shí)用新型僅采用交流電的工作原理如下:
[0034]如圖1所示，用栗將待處理的原水分別從多個(gè)原水入口5送入水處理裝置內(nèi)，當(dāng)原水開(kāi)始從淡水出口 7和濃水出口 6開(kāi)始排出時(shí)，加交流電。當(dāng)交流電為正半周期的前半段時(shí)，在水處理裝置的交流電電場(chǎng)強(qiáng)度隨著交流電逐漸增強(qiáng)而增強(qiáng)，直至交流電達(dá)到其最大值為止。在此時(shí)間段，由于電場(chǎng)逐漸增強(qiáng)，正負(fù)離子向石墨電極板I移動(dòng)并聚集在石墨電極板I上，在淡水室4形成淡水，淡水從淡水出口 7排出。當(dāng)交流電為正半周期的后半段時(shí)，水處理裝置的交流電電場(chǎng)強(qiáng)度隨著交流電電場(chǎng)的逐漸減弱而漸漸減弱，聚集在石墨電極板I上的正負(fù)離子，隨著電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減弱而逐漸脫離電極板I，回到濃水室3形成濃水，濃水從濃水出口6排出。當(dāng)交流電為負(fù)半周期時(shí)，除了電場(chǎng)方向與交流電為正半周期時(shí)不同外，工作原理與交流電為正半周期時(shí)相同。
[0035]當(dāng)所述的交流電調(diào)整裝置為交流電調(diào)整電路12時(shí)，本地實(shí)用新型的工作原理如下:
[0036]如圖2所示，本實(shí)施例在交流電源和石墨電極板I之間設(shè)置有交流電調(diào)整電路12，使得交流電的正弦波成為只有正半周期的波形。用栗將待處理的原水分別從多個(gè)原水入口5送入水處理裝置內(nèi)，當(dāng)原水開(kāi)始從淡水出口 7和濃水出口6開(kāi)始排出時(shí)，加交流電，形成交流電電場(chǎng)。當(dāng)交流電為正半周期的前半段時(shí)，在水處理裝置的a區(qū)電場(chǎng)強(qiáng)度隨著交流電逐漸增強(qiáng)而增強(qiáng)，直至交流電達(dá)到其最大值為止。在此時(shí)間段，由于a區(qū)電場(chǎng)逐漸增強(qiáng)，正負(fù)離子向石墨電極板I移動(dòng)并聚集在石墨電極板I上，在淡水室4形成淡水，淡水從淡水出口 4排出。同時(shí)在此段時(shí)間，水處理裝置的b區(qū)電場(chǎng)方向與a區(qū)電場(chǎng)方向相反，其交流電電場(chǎng)也隨著交流電電場(chǎng)強(qiáng)度地增強(qiáng)而逐漸增強(qiáng)，正負(fù)離子向石墨電極板I移動(dòng)并聚集在石墨電極板I上，在淡水室4形成淡水，淡水從淡水出口 4排出。當(dāng)交流電為正半周期的后半段時(shí)，在水處理裝置的a區(qū)的電場(chǎng)隨著交流電電場(chǎng)地減弱而逐漸減弱，聚集在石墨電極板I上的正負(fù)離子，隨著電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減弱而逐漸脫離電極板I，回到濃水室3中形成濃水，濃水從濃水出口6排出。同時(shí)，在此段時(shí)間，在水處理裝置的b區(qū)的電場(chǎng)也隨著交流電電場(chǎng)的減弱而逐漸減弱，聚集在石墨電極板I上的正負(fù)離子，隨著電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減弱而逐漸漸脫離電極板I，回到濃水室3中形成濃水，濃水從濃水出口 6排出。
[0037]采用直流電源作為交流電調(diào)整裝置的水處理裝置時(shí)，本地實(shí)用新型的工作原理如下:
[0038]如圖3所示，直流電源的正極10連接最左側(cè)水處理室左側(cè)的電極板1-1，直流電源的負(fù)極11連接最右側(cè)水處理室右側(cè)的電極板1-2，設(shè)定直流電的電壓與交流電的最高峰值電壓相等。用栗將待處理的原水分別從多個(gè)原水入口5送入水處理裝置內(nèi)，當(dāng)原水開(kāi)始從淡水出口 7和濃水出口 6開(kāi)始排出時(shí)，加直流電，形成直流電電場(chǎng)，然后再加交流電。當(dāng)交流電為正半周期的前半段時(shí)，在水處理裝置的a區(qū)交流電電場(chǎng)方向與直流電電場(chǎng)方向相同，并且電場(chǎng)強(qiáng)度隨著交流電逐漸增強(qiáng)而增強(qiáng)，直至交流電達(dá)到其最大值為止。在此時(shí)間段，由于a區(qū)電場(chǎng)逐漸增強(qiáng)，更多的正負(fù)離子向石墨電極板I移動(dòng)并聚集在石墨電極板I上，在淡水室4形成淡水，淡水從淡水出口7排出。同時(shí)在此段時(shí)間，水處理裝置b區(qū)交流電電場(chǎng)方向與直流電電場(chǎng)的方向相反，隨著交流電電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸從零增至峰值，交流電和直流電形成的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減弱，直到交流電的電壓從零升到峰值時(shí)，b電場(chǎng)區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零。此時(shí)，聚集在石墨電極板I上的正負(fù)離子會(huì)隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的逐漸減弱而脫離石墨電極板I回到濃水室3中形成濃水，濃水從濃水出口6排出。當(dāng)交流電為正半周期的后半段時(shí)，由于交流電電壓依然為正值，并且交流的電場(chǎng)方向與直流的電場(chǎng)方向都沒(méi)有變化，在水處理裝置的a區(qū)的電場(chǎng)隨著交流電電場(chǎng)的逐漸減弱而漸漸減弱，聚集在石墨電極板I上的正負(fù)離子，隨著電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減弱而逐漸脫離電極板I，回到濃水室3中形成濃水，濃水從濃水出口6排出。同時(shí)，在此段時(shí)間，水處理裝置的b區(qū)隨著交流電電場(chǎng)逐漸減弱，交流電電場(chǎng)對(duì)直流電電場(chǎng)的影響逐漸減弱，即b區(qū)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度就逐漸增強(qiáng)，正負(fù)離子也就逐漸被聚集到電極板I上，在淡水室4形成淡水，淡水從淡水出口 7排出。當(dāng)交流電為負(fù)半周期的前半段時(shí)，在水處理裝置的a區(qū)，由于交流電電場(chǎng)方向改變，使得交流電電場(chǎng)的方向與直流電電場(chǎng)的方向相反，隨著交流電電場(chǎng)的強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，a區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減弱，聚集在石墨電極板I上的正負(fù)離子繼續(xù)脫離石墨電極板I回到濃水室3中形成濃水，濃水從濃水出口 6排出。同時(shí)在此段時(shí)間，在水處理裝置的b區(qū)，由于交流方向的改變，使交流電電場(chǎng)的方向與直流電電場(chǎng)的方向相同，b區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度隨著交流電電場(chǎng)強(qiáng)度地增強(qiáng)而增強(qiáng)，原水中的正負(fù)離子繼續(xù)向石墨電極板I移動(dòng)，并聚集在電極板I上，直到交流電電場(chǎng)達(dá)到最大值，在淡水室4形成淡水，淡水從淡水出口7排出。當(dāng)交流電為負(fù)半周期的后半段時(shí)，在水處理裝置的a區(qū)，隨著交流電電場(chǎng)的強(qiáng)度逐漸減弱，交流電電場(chǎng)對(duì)直流電電場(chǎng)影響也就逐漸減弱，a區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，正負(fù)離子逐漸聚集在電極板I上，在淡水室4形成淡水，淡水從淡水出口 7排出。同時(shí)在此段時(shí)間，在水處理裝置的b區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度隨著交流電電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減弱而漸漸減弱，聚集在石墨電極板I上的正負(fù)離子逐漸脫離電極板I，回到濃水室3中形成濃水，濃水從濃水出口 6排出。
[0039]在水處理系統(tǒng)中，水淡化系統(tǒng)經(jīng)過(guò)的級(jí)數(shù)越多，淡水中的鹽含量越低，水濃縮系統(tǒng)經(jīng)過(guò)的級(jí)數(shù)越多，濃水中的鹽含量越高。級(jí)數(shù)的多少根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置。水淡化系統(tǒng)是把每一級(jí)的淡水送到下一級(jí)繼續(xù)淡化，濃水則送至上一級(jí)原水入口 5的前端的緩沖罐15內(nèi)或者本級(jí)原水入口5的前端的緩沖罐15內(nèi)。水濃縮系統(tǒng)是把每一級(jí)的濃水送至下一級(jí)繼續(xù)濃縮，淡水則送至上一級(jí)原水入口 5的前端的緩沖罐15內(nèi)或者本級(jí)原水入口 5的前端的緩沖罐15內(nèi)。
[0040]在水處理裝置的濃水室3中加入能導(dǎo)電、比表面積大、微孔多的物質(zhì)，如活性碳或能導(dǎo)電的分子篩，在電極板I的作用下帶電，用來(lái)延伸電極板I吸附離子的能力，可以使本實(shí)用新型所述的水處理裝置及水處理系統(tǒng)能處理濃度較高的酸堿鹽水溶液。在處理濃度較高的酸堿鹽水溶液時(shí)，在水濃縮系統(tǒng)中，把濃水室3中帶正離子多的水溶液，大部分直接送至下一級(jí)吸附正離子的濃水室3，少部分送至緩沖罐15內(nèi)。把濃水室3中帶負(fù)離子多的水溶液，大部分送至下一級(jí)吸附負(fù)離子的濃水室3中，少部分送至緩沖罐15后，送入水處理裝置的淡水室4，這樣可以節(jié)約水處理的電能耗。
[0041]本實(shí)用新型還可以同時(shí)采用直流電與單向脈動(dòng)直流電，產(chǎn)生吸附離子的電場(chǎng)。
[0042]當(dāng)本實(shí)用新型中過(guò)濾膜2由導(dǎo)電材料制作的時(shí)候，過(guò)濾膜同時(shí)具有電極板I和過(guò)濾膜2的作用，每個(gè)水處理室從左到右依次設(shè)置有過(guò)濾膜2、隔板13和過(guò)濾膜2。
[0043]本實(shí)施例并非對(duì)本實(shí)用新型的形狀、材料、結(jié)構(gòu)以及組合方式、電源與電極板連接方式、水處理裝置的使用方法等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水處理裝置，其特征在于:包括多組水處理室，多組水處理室從左到右依次排列，每組水處理室的左右兩側(cè)壁內(nèi)側(cè)均設(shè)置有電極板，每組水處理室中兩個(gè)電極板之間均設(shè)置有兩個(gè)用于透過(guò)離子的過(guò)濾膜，每組水處理室中兩個(gè)過(guò)濾膜之間、相鄰的過(guò)濾膜與電極板之間均設(shè)置有隔板，所述隔板左右兩側(cè)面設(shè)置有通孔，電極板、過(guò)濾膜和隔板通過(guò)夾緊裝置固定，每組水處理室中相鄰的電極板和過(guò)濾膜以及位于電極板和過(guò)濾膜之間的隔板組成濃水室，兩個(gè)過(guò)濾膜與位于兩個(gè)過(guò)濾膜之間的隔板組成淡水室，濃水室的一端設(shè)置有原水入口，濃水室的另一端設(shè)置有濃水出口，淡水室的一端設(shè)置有原水入口，淡水室的另一端設(shè)置有淡水出口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水處理裝置，其特征在于:還設(shè)置有交流電調(diào)整裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水處理裝置，其特征在于:所述的交流電調(diào)整裝置為用于產(chǎn)生單向脈動(dòng)直流電的交流電調(diào)整電路。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水處理裝置，其特征在于:所述的交流電調(diào)整裝置包括直流電源和多個(gè)防止直流電源短路的電容，所述直流電源的正極連接最左側(cè)水處理室左側(cè)的電極板，直流電源的負(fù)極連接最右側(cè)水處理室右側(cè)的電極板，直流電源大于等于交流電源的最大值，電容設(shè)置在交流電源與電極板之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種水處理裝置，其特征在于:濃水室中設(shè)置有活性碳或能導(dǎo)電的分子篩。6.—種水處理系統(tǒng)，其特征在于:包括第一級(jí)水處理裝置、水淡化系統(tǒng)和水濃縮系統(tǒng)，所述水淡化系統(tǒng)包括N個(gè)水處理裝置，所述水濃縮系統(tǒng)包括M個(gè)水處理裝置，第一級(jí)水處理裝置的原水入口連接原水源，第一級(jí)水處理裝置的淡水出口連接水淡化系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的原水入口，第一級(jí)水處理裝置的濃水出口連接水濃縮系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的原水入口 ；水淡化系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的淡水出口連接水淡化系統(tǒng)第二級(jí)水處理裝置的原水入口，水淡化系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的濃水出口連接第一級(jí)水處理裝置的原水入口或水淡化系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的原水入口 ；水淡化系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的淡水出口連接水淡化系統(tǒng)的第三級(jí)水處理裝置的原水入口，水淡化系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的濃水出口連接水淡化系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的原水入口或水淡化系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的原水入口，以此類推，水淡化系統(tǒng)的第N-1級(jí)水處理裝置的淡水出口連接水淡化系統(tǒng)的第N級(jí)水處理裝置的原水入口，水淡化系統(tǒng)的第N-1級(jí)水處理裝置的濃水出口連接水淡化系統(tǒng)的第N-2級(jí)水處理裝置的原水入口或水淡化系統(tǒng)的第N-1級(jí)水處理裝置的原水入口，水淡化系統(tǒng)第N級(jí)水處理裝置的濃水出口連接水淡化系統(tǒng)的第N -1級(jí)水處理裝置的原水入口或水淡化系統(tǒng)的第N級(jí)水處理裝置的原水入口 ；水濃縮系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的淡水出口連接第一級(jí)水處理裝置的原水入口或水濃縮系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的原水入口，水濃縮系統(tǒng)的第一級(jí)水處理裝置的濃水出口連接水濃縮系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的原水入口 ；水濃縮系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的淡水出口連接水濃縮的系統(tǒng)第一級(jí)水處理裝置的原水入口或水濃縮的系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的原水入口，水濃縮系統(tǒng)的第二級(jí)水處理裝置的濃水出口連接水濃縮系統(tǒng)的第三級(jí)水處理裝置的原水入口，以此類推，水濃縮系統(tǒng)第M-1級(jí)水處理裝置的淡水出口連接水濃縮系統(tǒng)第M-2級(jí)水處理裝置的原水入口或水濃縮系統(tǒng)第Μ-? 級(jí)水處理裝置的原水入口 ，水濃縮系統(tǒng)第M-1級(jí)水處理裝置的濃水出口連接水濃縮系統(tǒng)的第M級(jí)水處理裝置的原水入口，水濃縮系統(tǒng)第M級(jí)水處理裝置的淡水出口連接水濃縮系統(tǒng)的第M-1級(jí)水處理裝置的原水入口或水濃縮系統(tǒng)的第M級(jí)水處理裝置的原水入口 ；所述第一級(jí)水處理裝置的結(jié)構(gòu)與水淡化系統(tǒng)和水濃縮系統(tǒng)中水處理裝置結(jié)構(gòu)相同，所述水處理裝置包括多組水處理室，多組水處理室從左到右依次排列，每組水處理室的左右兩側(cè)壁內(nèi)側(cè)均設(shè)置有電極板，每組水處理室中兩個(gè)電極板之間均設(shè)置有兩個(gè)用于透過(guò)離子的過(guò)濾膜，每組水處理室中兩個(gè)過(guò)濾膜之間、相鄰的過(guò)濾膜與電極板之間均設(shè)置有隔板，所述隔板左右兩側(cè)面設(shè)置有通孔，電極板、過(guò)濾膜和隔板通過(guò)夾緊裝置固定，每組水處理室中相鄰的電極板和過(guò)濾膜以及位于電極板和過(guò)濾膜之間的隔板組成濃水室，兩個(gè)過(guò)濾膜與位于兩個(gè)過(guò)濾膜之間的隔板組成淡水室，濃水室的一端設(shè)置有原水入口，濃水室的另一端設(shè)置有濃水出口，淡水室的一端設(shè)置有原水入口，淡水室的另一端設(shè)置有淡水出口。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的水處理裝置還設(shè)置有交流電調(diào)整裝置。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的交流電調(diào)整裝置為用于產(chǎn)生單向脈動(dòng)直流電的交流電調(diào)整電路。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的交流電調(diào)整裝置包括直流電源和多個(gè)防止直流電源短路的電容，所述直流電源的正極連接最左側(cè)水處理室左側(cè)的電極板，直流電源的負(fù)極連接最右側(cè)水處理室右側(cè)的電極板，直流電源大于等于交流電源的最大值，電容設(shè)置在交流電源與電極板之間。10.根據(jù)權(quán)利要求6、7、8或9任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種水處理系統(tǒng)，其特征在于:水處理裝置的濃水室中設(shè)置有活性碳或能導(dǎo)電的分子篩。
【文檔編號(hào)】C02F9/12GK205501026SQ201620057014
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年1月21日
【發(fā)明人】于加全, 范福霞
【申請(qǐng)人】于加全