專利名稱：電吸附除鹽水處理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是ー種電吸附除鹽水處理裝置。屬于用電化學分離方法對水的處理。
背景技術：
廢水、污水通過處理再利用，不但可以節(jié)約寶貴水資源，而且可以大幅度減少污水排放，保護人類賴以生存的自然環(huán)境，對于人類的生活和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。エ業(yè)廢水一般采用ニ級生化處理ー過濾ー活性炭吸附一反滲透處理后，再回用的流程?，F(xiàn) 有技術中，對于低硬度、低腐蝕性、低含鹽煉油污水，可以將ニ級生化處理達標后的外排水。經(jīng)絮凝沉淀、過濾和殺菌處理后直接回用作循環(huán)冷卻水補水。但對于鹽含量較高的エ業(yè)廢水，在深度處理回用時，必須要脫除部分或幾乎全部無機鹽，才能滿足回用水的要求。電吸附除鹽技術因其具有對進水要求寬、抗污染能力強、無二次污染等特點而被廣泛應用。電吸附除鹽作為一種水處理技術，其核心是電吸附模塊，電吸附除鹽エ藝設有2組模塊，交替工作、再生，實現(xiàn)連續(xù)產(chǎn)水。每ー組模塊的エ藝流程可分為3個過程，分別是通電工作過程、放電靜置過程和短接再生過程。通電工作過程是電吸附模塊通電通水吸附的過程，也就是在模塊內(nèi)電極上施加直流電的同時通水，利用電極之間的電勢差逐漸吸附流經(jīng)電極之間水中的陰陽離子，從工作開始至結束，產(chǎn)水中的離子含量是ー個由高迅速降低然后逐漸升高的過程，當產(chǎn)水中離子含量不能滿足要求時，工作結束。此時電極內(nèi)部儲存了大量的電勢能，為了充分利用該部分能量，設置放電靜置過程，該過程是將電極正負極與另一組模塊的正負極連接，回收部分能量，由于電勢差的原因，電能會迅速轉(zhuǎn)移到另ー組模塊上，吸附陰陽離子的電勢迅速降低，吸附在電極上的陰陽離子會脫附到電極通道的水中。當電勢差下降到一定程度后，進入短接再生過程，短接再生過程是將電極正負極短接并通水，此時電勢差還會迅速下降直到0V，通水是為了將短接靜置和短接再生過程中脫附到通道中的離子洗走、脫離電吸附電極，從而使電極得到再生。但是，電吸附除鹽系統(tǒng)在實際運行中，電吸附模塊除鹽效率會不斷下降，使得電吸附除鹽系統(tǒng)難以長期連續(xù)穩(wěn)定運行。因此探索電吸附模塊的再生方法一直是本領域技術人員的研究方向。發(fā)明專利CN102010039A認為，電吸附模塊除鹽效率下降是由于模塊的長期再生不徹底造成的。但要提高再生效果就必須增加反洗時所用的原水水量，這樣就降低了系統(tǒng)的產(chǎn)水率，二者之間存在矛盾。其解決辦法是使用包括待再生的電吸附模塊、中水箱、中水反洗単元、原水箱、原水反洗単元、回收中水單元組成的電吸附除鹽反洗系統(tǒng)，采用中水反洗步驟、原水反洗步驟、回收中水步驟反洗的方法。エ藝步驟繁瑣，電極再生效果不佳。發(fā)明專利CN102126772A認為，電吸附模塊除鹽效率下降是因為電極使用時間加長，表面產(chǎn)生了大量具有離子交換的酸性基團造成的。該種基團具有類似離子交換的功能，即將電極片置于PH值較低的溶液中，溶液中氫離子能和電極表面基團吸附的陽離子發(fā)生交換反應，氫離子被電極片吸附，本體溶液的陽離子濃度升高；再將電極片置入PH值為中性的鹽溶液中，電極表面基團吸附的氫離子又會和溶液中的陽離子發(fā)生交換反應，陽離子被電極片基團吸附，溶液的pH值降低。這種行為表現(xiàn)在模塊工作過程中，即工作時，由于電極片正極顯酸性，PH值較低，電極片基團上吸附的陽離子會被氫離子交換到原溶液中，使原溶液的陽離子濃度升高，出水離子濃度升高，影響去除率。而在再生過程中，電極片附近溶液為中性，溶液中的陽離子會被電極片基團上的氫離子交換，使陽離子重新回到電極片上，影響再生效果。形成了和電吸附模塊吸附ー脫附ー吸附相逆的過程，導致電吸附模塊吸附效率下降。其解決辦法是使用包括待再生的電吸附模塊、酸水箱、酸洗短接再生単元、排酸単元、水箱、再生沖洗單元、排水單元組成的電吸附除鹽反洗的系統(tǒng)，采用酸洗再生的步驟、排酸的步驟、再生沖洗的步驟、排水的步驟反洗的方法。但由于加酸再生的エ藝存在不足，電極再生效果不夠理想。本實用新型的發(fā)明人認為，電吸附除鹽水處理裝置中，電極吸附效率不斷降低的另ー個原因是因電吸附模塊結垢導致的電吸附模塊內(nèi)的通道堵塞。有關解決這ー技術問題的文獻報導還尚未見到?！?br> 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術中的不足，而提供一種エ藝步驟簡単、加酸再生エ藝合理，電極再生效果優(yōu)異、電吸附模塊不會結垢，確保電吸附除鹽裝置長期連續(xù)穩(wěn)定運行的電吸附除鹽水處理裝置。本實用新型的目的可以通過如下措施來達到本實用新型的電吸附除鹽水處理裝置，其特征在于包括電吸附模塊⑴，進水箱⑵，工作泵⑶，酸水箱⑷，加酸泵(5)，產(chǎn)水箱(6)，濃水箱(7)，再生泵A (8)，再生泵B (9)，再生泵C (10),中間水箱A (11)，中間水箱B (12);具體在所述電吸附除鹽水處理裝置各部件的連接方式如下電吸附模塊⑴與進水箱⑵、工作泵⑶、加酸泵(5)、產(chǎn)水箱(6)、濃水箱(7)、再生泵A (8)，再生泵B (9)，再生泵C (10),中間水箱A (11)，中間水箱B (12)通過管線直接連接；進水箱⑵與工作泵⑶連接，也與再生泵B (9)連接；酸水箱⑷與加酸泵(5)連接；中間水箱B (12)與再生泵C (W)連接；中間水箱A (11)與再生泵A (8)連接。具體在所述電吸附除鹽水處理裝置的功能如下a通電工作過程①預排步驟工作泵⑶抽取來自進水箱2的待處理水經(jīng)電吸附模塊I吸附除鹽后，尚未達到技術指標的初期產(chǎn)水，進入中間水箱B 12 ;②吸附除鹽步驟工作泵⑶抽取來自進水箱2的待處理水經(jīng)電吸附模塊I吸附除鹽后，達到技術指標的產(chǎn)出水，進入產(chǎn)水箱6 ;③后排步驟當吸附除鹽步驟②產(chǎn)出水質(zhì)不能滿足技術指標時，在繼續(xù)通水、通電的情況下，將エ業(yè)鹽酸注入電吸附模塊1，控制注入鹽酸后的水，剛剛充滿電吸附模塊系統(tǒng)，而不被排出系統(tǒng)為止；并將電吸附模塊系統(tǒng)的pH值范圍控制在2.0 6.0之間；與注入鹽酸同時，產(chǎn)出水由正常進入產(chǎn)水箱6，切換到排入中間水箱B 12 ;待鹽酸注滿電吸附模塊系統(tǒng)后，停止通水、切斷電源，進入放電靜置エ藝過程。[0020]b放電靜置過程步驟③完成后，停止通水、切斷電吸附模塊電源，將ー組電極正負極與另ー組模塊的正負極連接，在步驟③環(huán)境中，靜置放電，回收部分能量；c短接再生過程將電極正負極短接并通水，此時電勢差還會迅速下降直到0V，通水是為了將放電靜置和短接再生過程中脫附到水通道中的陰陽離子沖洗、移出電吸附模塊系統(tǒng)，從而使電極得到再生；①一次再生步驟再生泵A 8抽取來自中間水箱A 11的水，用于反洗電吸附模塊I后，排入濃水箱7 ；·②二次再生步驟再生泵B 9抽取來自進水箱2的水，用于反洗電吸附模塊I后，排入中間水箱A11 ;③三次再生步驟再生泵C 10抽取來自中間水箱A 11的水，反洗電吸附模塊I后，排入進水箱2。本實用新型的發(fā)明人認為，電吸附除鹽水處理裝置中，電極吸附效率不斷降低的原因，除了電極再生不完全和隨著電極使用時間的加長，表面產(chǎn)生了大量具有離子交換的酸性基團以外，電吸附模塊結垢導致的電吸附模塊內(nèi)的通道堵塞，是電極吸附效率不斷降低的另ー不容忽視的另一重要原因。由于電吸附除鹽エ藝本身就是將水中的陰陽離子從水中去除的エ藝，通電工作過程水中的陰陽離子被吸附到正負電極的雙電層中，在放電靜置過程，由于電勢差迅速降低，吸附在正負電極雙電層上的陰陽離子則會脫附到電極通道的水中，由于放電靜置需要一定的時間，陰陽離子就會相遇，此時局部的離子濃度會非常高，當水中鈣、鎂陽離子和碳酸根、氫氧根陰離子達到一定濃度吋，結垢的因素就會大大提高，結垢現(xiàn)象一旦發(fā)生，電吸附模塊內(nèi)的通道就會堵塞，系統(tǒng)壓カ升高，除鹽效率就會迅速下降。因此，在放電靜置エ藝過程之前，在繼續(xù)通水、通電的情況下，將エ業(yè)鹽酸注入電吸附模塊，在放電靜置エ藝過程和短接再生エ藝過程中，被吸附在電極上的陰陽離子脫附到電極通道的水中，從電極上脫附的鈣離子、鎂離子與碳酸根、氫氧根離子相遇時就不會形成沉淀結垢，從而避免了電吸附模塊在放電靜置エ藝過程和短接再生エ藝過程中的結垢導致的不足之處。有效地避免了電吸附除鹽水處理裝置中，電極吸附效率不斷降低的弊端，也避免了因電吸附模塊結垢引發(fā)的系統(tǒng)壓カ升高的故障。確保電吸附除鹽裝置能夠長期連續(xù)穩(wěn)定運行。本實用新型的目的還可以通過如下措施來達到本實用新型的電吸附除鹽水處理裝置，其特征在于所述短接再生過程c中，采用一臺再生泵13，替代再生泵A 8、再生泵B 9和再生泵C 10，通過程序控制實現(xiàn)為電吸附模塊再生提供動力。本實用新型的電吸附除鹽水處理裝置，其特征在于所述中間水箱A 11或中間水箱B 12，通過省去其中任意ー個，或另外增加中間水箱，來減少和增加電吸附模塊的再生次數(shù)。[0036]本實用新型的電吸附除鹽水處理裝置，適用于海水淡化、苦咸水除鹽處理以及鹽含量較高的エ業(yè)廢水ニ級生化處理達標后，作為エ業(yè)循環(huán)冷卻水回用時，需要進行的脫鹽水處理工藝過程。本實用新型的電吸附除鹽水處理裝置要求保護的技術方案相比現(xiàn)有技術有如下積極效果。I.提供了ー種エ藝步驟簡單、加酸再生エ藝合理，電極再生效果優(yōu)異、電吸附模塊不會結垢，確保電吸附除鹽裝置長期連續(xù)穩(wěn)定運行的電吸附除鹽水處理裝置。2.在放電靜置エ藝過程之前，在繼續(xù)通水、通電的情況下，將エ業(yè)鹽酸注入電吸附模塊，從電極上脫附的鈣離子、鎂離子與碳酸根、氫氧根離子相遇時就不會形成沉淀結垢，從而避免了電吸附模塊在放電靜置エ藝過程和短接再生エ藝過程中的結垢傾向。3.有效地避免了電吸附除鹽水處理裝置中，電極吸附效率不斷降低的弊端，也避免了因電吸附模塊結垢引發(fā)的系統(tǒng)壓カ升高的故障。4.通過控制加酸量來控制電吸附模塊內(nèi)的pH值，使得電極模塊具有防垢、除垢性能，提高了電吸附除鹽エ藝對待處理污水總硬度和堿度的適用范圍，拓寬了電吸附除鹽エ藝的應用領域。5.采用本實用新型的電吸附除鹽水處理裝置，電吸附除鹽系統(tǒng)的產(chǎn)水率達到75%以上，除鹽率達80%以上，保證電吸附除鹽裝置長期連續(xù)穩(wěn)定運行。

圖I本實用新型的實施例I和實施例2的エ藝流程示意圖圖2本實用新型的實施例3的エ藝流程示意圖圖3本實用新型的實施例4的エ藝流程示意圖圖中I-電吸附模塊，2-進水箱，3-工作泵，4-酸水箱，5-加酸泵，6_產(chǎn)水箱，7_濃水箱，8-再生泵A，9-再生泵B，10-再生泵C，11-中間水箱A，12-中間水箱B，13-再生泵。
具體實施方式
本實用新型下面將結合實施例作進ー步詳述實施例I一種本實用新型的電吸附除鹽水處理裝置，在電吸附除鹽水處理裝置中的連接方式及功能如下參見附圖I。具體在所述電吸附除鹽水處理裝置的連接方式如下電吸附模塊⑴與進水箱⑵、工作泵⑶、加酸泵(5)、產(chǎn)水箱(6)、濃水箱(7)、再生泵A (8)，再生泵B (9)，再生泵C (10),中間水箱A (11)，中間水箱B (12)通過管線直接連接；進水箱⑵與工作泵⑶連接，也與再生泵B (9)連接；酸水箱⑷與加酸泵(5)連接；中間水箱B (12)與再生泵C (10)連接；中間水箱A (11)與再生泵A (8)連接。a通電工作過程①預排步驟工作泵⑶抽取來自進水箱2的待處理水經(jīng)電吸附模塊I吸附除鹽后，尚未達到技術指標的初期產(chǎn)水，進入中間水箱B 12 ;②吸附除鹽步驟工作泵⑶抽取來自進水箱2的待處理水經(jīng)電吸附模塊I吸附除鹽后，達到技術指標的產(chǎn)出水，進入產(chǎn)水箱6 ;③后排步驟當吸附除鹽步驟②產(chǎn)出水質(zhì)不能滿足技術指標時，在繼續(xù)通水、通電的情況下，將エ業(yè)鹽酸注入電吸附模塊1，控制注入鹽酸后的水，剛剛充滿電吸附模塊系統(tǒng)，而不被排出系統(tǒng)為止；并將電吸附模塊系統(tǒng)的pH值范圍控制在2.0 6.0之間；與注入鹽酸同時，產(chǎn)出水由正常進入產(chǎn)水箱6，切換到排入中間水箱B 12 ;待鹽酸注滿電吸附模塊系統(tǒng)后，停止通水、切斷電源，進入放電靜置エ藝過程。b放電靜置過程步驟③完成后，停止通水、切斷電吸附模塊電源，將ー組電極正負極與另ー組模塊的正負極連接，在步驟③環(huán)境中，靜置放電，回收部分能量；c短接再生過程將電極正負極短接并通水，此時電勢差還會迅速下降直到0V，通水是為了將放電靜置和短接再生過程中脫附到水通道中的陰陽離子沖洗、移出電吸附模塊系統(tǒng)，從而使電極得到再生；①一次再生步驟再生泵A 8抽取來自中間水箱A 11的水，用于反洗電吸附模塊I后，排入濃水箱7 ；②二次再生步驟再生泵B 9抽取來自進水箱2的水，用于反洗電吸附模塊I后，排入中間水箱A11 ;③三次再生步驟再生泵C 10抽取來自中間水箱A 11的水，反洗電吸附模塊I后，排入進水箱2。電吸附模塊得到了再生。電吸附除鹽系統(tǒng)的產(chǎn)水率達到75%以上，除鹽率達80%以上，保證電吸附除鹽裝置長期連續(xù)穩(wěn)定運行。實施例2按照實施例I的連接方式及功能，參見附圖I不同之處在于I.省去了所述通電工作過程a中的預排步驟①，工作泵⑶抽取來自進水箱⑵的待處理水經(jīng)電吸附模塊I吸附除鹽后，產(chǎn)出水達到技術指標，直接進入產(chǎn)水箱6。2.在通電工作過程a中的后排步驟③中，當吸附除鹽步驟②產(chǎn)出水技術指標接近超標的某ー設定值時，在繼續(xù)通水、通電的情況下，將エ業(yè)鹽酸注入電吸附模塊，控制注入鹽酸后的水，剛剛充滿電吸附模塊系統(tǒng)，而不被排出系統(tǒng)為止；并將電吸附模塊系統(tǒng)的PH值范圍控制在3. 0 5. 0之間；與注入鹽酸同時，產(chǎn)出水正常進入產(chǎn)水箱6 ;待鹽酸注滿電吸附模塊系統(tǒng)后，停止通水、切斷電源，進入放電靜置エ藝過程。電吸附除鹽系統(tǒng)的產(chǎn)水率達到75%以上，除鹽率達80%以上，保證電吸附除鹽裝置長期連續(xù)穩(wěn)定運行。實施例3按照實施例I的連接方式及功能，參見附圖2.不同之處在于I.在通電工作過程a中的后排步驟③中當吸附除鹽步驟②產(chǎn)出水質(zhì)不能滿足技術指標時，在繼續(xù)通水、通電的情況下，將エ業(yè)鹽酸注入電吸附模塊1，控制注入鹽酸后的水，剛剛充滿電吸附模塊系統(tǒng)，而不被排出系統(tǒng)為止；并將電吸附模塊系統(tǒng)的pH值范圍控制在4. 5 6. 0之間；與注入鹽酸同時，產(chǎn)出 水由正常進入產(chǎn)水箱6，切換到排入中間水箱B 12 ;待鹽酸注滿電吸附模塊系統(tǒng)后，停止通水、切斷電源，進入放電靜置エ藝過程。2.所述短接再生過程c中，采用一臺再生泵13，替代再生泵A 8、再生泵B 9和再生泵C 10，通過程序控制實現(xiàn)為電吸附模塊再生提供動力。c短接再生過程①一次再生步驟通過程序控制，再生泵13抽取來自中間水箱A 11的水，用于反洗電吸附模塊I后，排入濃水箱7 ;②二次再生步驟通過程序控制，再生泵13抽取來自進水箱2的水，用于反洗電吸附模塊I后，排入中間水箱A 11 ；③三次再生步驟通過程序控制，再生泵13抽取來自中間水箱Al I的水，反洗電吸附模塊I后，排入進水箱2。電吸附模塊I得到了再生。電吸附除鹽系統(tǒng)的產(chǎn)水率達到75%以上，除鹽率達80%以上，保證電吸附除鹽裝置長期連續(xù)穩(wěn)定運行。實施例4按照實施例I的連接方式及功能，參見附圖3。不同之處在于I.通電工作過程a中的后排步驟③，當吸附除鹽步驟②產(chǎn)出水技術指標接近超標的某ー設定值時，在繼續(xù)通水、通電的情況下，將エ業(yè)鹽酸注入電吸附模塊，控制注入鹽酸后的水，剛剛充滿電吸附模塊系統(tǒng)，而不被排出系統(tǒng)為止；并將電吸附模塊系統(tǒng)的pH值范圍控制在4. 0 5. 0之間；與注入鹽酸同時，產(chǎn)出水正常進入產(chǎn)水箱6 ;待鹽酸注滿電吸附模塊系統(tǒng)后，停止通水、切斷電源，進入放電靜置エ藝過程。2.短接再生過程c中，省去中間水箱B 12c短接再生過程①一次再生步驟通過程序控制，啟動再生泵A 8抽取來自中間水箱A 11的水，用于反洗電吸附模塊I后，排入濃水箱7 ;②二次再生步驟通過程序控制，啟動再生泵B 9抽取來自進水箱2的水，用于反洗電吸附模塊I后，排入中間水箱Al ;電吸附模塊I得到了再生。電吸附除鹽系統(tǒng)的產(chǎn)水率達到75%以上，除鹽率達80%以上，保證電吸附除鹽裝置 長期連續(xù)穩(wěn)定運行。
權利要求1.一種電吸附除鹽水處理裝置，其特征在于包括電吸附模塊⑴，進水箱⑵，工作泵⑶，酸水箱⑷，加酸泵(5)，產(chǎn)水箱(6)，濃水箱(7)，再生泵A (8)，再生泵B (9)，再生泵C (10),中間水箱A (11)，中間水箱B (12);具體在所述電吸附除鹽水處理裝置各部件的連接方式如下 電吸附模塊⑴與進水箱⑵、工作泵⑶、加酸泵(5)、產(chǎn)水箱(6)、濃水箱(7)、再生泵A (8)，再生泵B (9)，再生泵C (10),中間水箱A (11)，中間水箱B (12)通過管線直接連接；進水箱⑵與工作泵⑶連接，也與再生泵B (9)連接；酸水箱⑷與加酸泵(5)連接；中間水箱B (12)與再生泵C(W)連接；中間水箱A (11)與再生泵A (8)連接。
專利摘要本實用新型是一種電吸附除鹽水處理裝置。屬于用電化學分離方法對水的處理。包括電吸附模塊⑴，進水箱⑵，工作泵⑶，酸水箱⑷，加酸泵⑸，產(chǎn)水箱⑹，濃水箱⑺，再生泵A⑻，再生泵B⑼，再生泵C⑽，中間水箱A⑾，中間水箱B⑿；連接方式如下電吸附模塊⑴與進水箱⑵、工作泵⑶、加酸泵⑸、產(chǎn)水箱⑹、濃水箱⑺、再生泵A⑻，再生泵B⑼，再生泵C⑽，中間水箱A⑾，中間水箱B⑿通過管線直接連接；進水箱⑵與工作泵⑶連接，也與再生泵B⑼連接；酸水箱⑷與加酸泵⑸連接；中間水箱B⑿與再生泵C⑽連接；中間水箱A⑾與再生泵A⑻連接。電吸附除鹽系統(tǒng)的產(chǎn)水率達到75%以上，除鹽率達80%以上。
文檔編號C02F1/469GK202785761SQ20122012847
公開日2013年3月13日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權日2012年3月30日
發(fā)明者黃斌, 潘咸峰, 梁明, 張廣 申請人:中國石油化工股份有限公司