申请日2011.12.02
公开(公告)日2013.10.02
IPC分类号C02F1/461; B01D61/44; C02F103/02; C02F1/52; C02F5/02; C25B9/08
摘要
本发明提供水处理的方法，其包括：提供电解装置，所述电解装置包括电解容器;提供所述容器的第一盐水室、所述容器的第二盐水室、所述容器的酸室和所述容器的碱室的进料流，所述酸室产生酸性溶液且所述碱室产生碱性溶液;将所述第一盐水室和所述第二盐水室的内容物的至少一部分导引到沉淀槽中;将所述碱性溶液的至少一部分导引到所述沉淀槽中，由此增加在所述沉淀槽中的pH以产生沉淀物;和从所述沉淀槽除去所述沉淀物。
权利要求书
1.冷却塔水处理的方法，其包括：
从在高周浓缩下操作的冷却塔获得排放料的第一部分和第二部分;
获得纯水;
将所述第一部分排放料和纯水提供到电解单元;
从所述电解单元获得酸性溶液、碱性溶液和盐水溶液;
将所述酸性溶液提供到所述冷却塔以降低循环通过所述冷却塔的水的碱度和pH;
将所述碱性溶液和所述第二部分排放料在沉淀槽中混合以软化所述第二部分排放料，从所述沉淀槽除去所得沉淀物;和
将在所述沉淀槽中的所述软化的第二部分排放料作为补给水提供到所述冷却塔。
2.水处理的方法，其包括：
提供电解装置，其包括：
电解容器;
配置在所述电解容器中的一对电极，这对电极分别作为正极和负极;和
配置在所述正极与所述负极之间的电池单元，所述电池单元包括双极膜元件和至少一个阳离子交换膜，所述双极膜元件具有阳离子交换侧和阴离子交换侧，所述阳离子交换侧比所述阴离子交换侧更靠近所述负极，所述至少一个阳离子交换膜配置在所述双极膜元件的阴离子交换侧与所述正极之间，以限定在所述双极膜元件与所述阳离子交换膜之间的碱室，所述阳离子交换膜为选择性的;
在所述负极与所述双极膜的阳离子交换侧之间的阴离子交换膜，酸室限定在所述阴离子交换膜与所述双极膜元件之间，所述阴离子交换膜为选择性的;
限定在所述负极与阴离子交换膜之间的第一盐水室，限定在所述正极与所述阳离子交换膜之间的第二盐水室;和
提供所述第一盐水室的进料流的第一入口、提供所述第二盐水室的进料流的第二入口、提供所述酸室的进料流的第三入口和提供所述碱室的进料流的第四入口;
提供进料流到所述第一盐水室、所述第二盐水室、所述酸室和所述碱室，所述酸室产生酸性溶液且所述碱室产生碱性溶液;
将所述第一盐水室和所述第二盐水室的内容物的至少一部分导引到沉淀槽中;将所述碱性溶液的至少一部分导引到所述沉淀槽中，由此增加在所述沉淀槽中的pH以产生沉淀物;和
从所述沉淀槽除去所述沉淀物。
3.权利要求2的方法，其中在所述沉淀槽中的pH增加到约7-14。
4.权利要求3的方法，其中提供到所述酸室和所述碱室的所述进料流为H2O，且提供到所述第一盐水室和所述第二盐水室的进料流包括冷却塔补给水、冷却塔排放水或低品质水中的至少一种。
5.权利要求4的方法，其中在将所述沉淀物从所述沉淀槽除去之后，使在所述沉淀槽中的处理过的水返回到所述冷却塔。
6.权利要求4的方法，其中在将所述沉淀物从所述沉淀槽除去之后，将在所述沉淀槽中的处理过的水提供到储水槽。
7.权利要求4的方法，其中将所述酸性溶液提供到所述冷却塔用于pH调节或用于调节在除去所述沉淀物之后离开所述沉淀槽的处理过的水的pH。
8.权利要求4的方法，其中所述酸性溶液用以清洁所述容器的膜。
9.权利要求4的方法，其中使所述酸性溶液的至少一部分作为进料流返回到所述酸室。
10.权利要求4的方法，其中使所述碱性溶液的至少一部分作为进料流返回到所述碱室。
11.权利要求3的方法，其还包括提供选择性膜，所述选择性膜接收包括冷却塔补给水、冷却塔排放料或低品质水中的至少一种的进料流;
所述选择性膜输出二价流和一价流;
其中，将所述二价流提供到所述沉淀槽;将所述一价流提供到所述第一盐水室和所述第二盐水室;且所述酸室和所述碱室提供有H2O进料流。
12.权利要求11的方法，其中在将所述沉淀物从所述沉淀槽除去之后，使在所述沉淀槽中的处理过的水返回到所述冷却塔。
13.权利要求11的方法，其中在将所述沉淀物从所述沉淀槽除去之后，将在所述沉淀槽中的处理过的水提供到储水槽。
14.权利要求11的方法，其中将所述酸性溶液提供到所述冷却塔用于pH调节或用于调节在除去所述沉淀物之后离开所述沉淀槽的处理过的水的pH。
15.权利要求11的方法，其中所述酸性溶液用以清洁所述容器的膜。
16.权利要求11的方法，其中使所述酸性溶液的至少一部分作为进料流返回到所述酸室。
17.权利要求11的方法，其中使所述碱性溶液的至少一部分作为进料流返回到所述碱室。
18.权利要求11的方法，其中将所述第一盐水室和所述第二盐水室的输出物的至少一部分与来自所述沉淀槽的剩余的处理过的水组合且作为补给水提供到所述冷却塔。
19.用于水处理的电解装置，其包括：
电解容器;
配置在所述电解容器中的一对电极，这对电极分别作为正极和负极;和
配置在所述正极与所述负极之间的电池单元，所述电池单元包括双极膜元件和至少一个阳离子交换膜，所述双极膜元件具有阳离子交换侧和阴离子交换侧，所述阳离子交换侧比所述阴离子交换侧更靠近所述负极，所述至少一个阳离子交换膜配置在所述双极膜元件的阴离子交换侧与所述正极之间，以限定在所述双极膜元件与所述阳离子交换膜之间的碱室;
所述电解容器还包括在所述负极与所述双极膜的阳离子交换侧之间的阴离子交换膜，酸室限定在所述阴离子交换膜与所述双极膜元件之间;
其中所述阴离子交换膜和所述阳离子交换膜为选择性的;
其中所述碱室产生碱性溶液且所述酸室产生酸性溶液。
说明书
使用双极膜的水处理
发明背景
相关申请
2008年5月20日提交且转让给通用电气公司的美国申请12/123,521，其通过引用结合到本文中。
发明领域
本发明涉及电解装置用于水处理的用途。
相关技术描述
在水系统如淡盐水和冷却塔补给料或排放料中成垢物质的存在导致系统维护增加和系统产率降低。因此，存在减少水系统中成垢物质的需求。
发明概述
本发明的一个实施方案涉及水处理的方法，其包括：提供包括电解容器的电解装置;提供所述容器的第一盐水室、所述容器的第二盐水室、所述容器的酸室和所述容器的碱室的进料流，所述酸室产生酸性溶液且所述碱室产生碱性溶液;将所述第一盐水室和所述第二盐水室的内容物的至少一部分导引到沉淀槽中;将所述碱性溶液的至少一部分导引到所述沉淀槽中，由此增加在所述沉淀槽中的pH以产生沉淀物;和从所述沉淀槽除去所述沉淀物。
本发明的另一实施方案涉及电解装置，其包括配置在所述电解容器中分别作为正极和负极的一对电极;和配置在所述正极与所述负极之间的电池单元，所述电池单元包括双极膜元件和至少一个阳离子交换膜，所述双极膜元件具有阳离子交换侧和阴离子交换侧，所述阳离子交换侧比所述阴离子交换侧更靠近所述负极，所述至少一个阳离子交换膜配置在所述双极膜元件的阴离子交换侧与所述正极之间，以限定在所述双极膜元件与所述阳离子交换膜之间的碱室;其中所述阳离子交换膜为选择性的。