申请日2019.06.25
公开(公告)日2019.09.10
IPC分类号C02F1/469; C02F9/06
摘要
一种电渗析装置，包括阳极板、阴极板、膜片和隔板，阳极板、膜片和阴极板依次层叠设置，且层叠之间的空间形成互不相通的阳极室、酸室、盐室、碱室和阴极室;膜片呈蛇形设置;隔板具有五个且均呈蛇形设置,五个隔板分别设置于阳极室、酸室、盐室、碱室和阴极室内。应用本发明的电渗析装置，向酸洗废水中加碱调节，沉淀完全后进行一次过滤，滤液再用酸液调节至中性后，行二次过滤;将二次过滤滤液送入盐室进行电渗析处理，从盐室流出的为直接排放淡水;同时，将所述电渗析装置的碱室和酸室中分别得到的碱液和酸液循环供加碱和加酸调节pH作业所用。本发明通过膜片和隔板的弯折能够提高电渗析装置的电流效率，实现对不锈钢酸洗废水的高效处理。
权利要求书
1.一种电渗析装置，其特征在于，包括：
极板，其包括均平行设置的阳极板和阴极板;
膜片，其包括一对双极膜、一阳膜和一阴膜，所述阳极板、所述双极膜、所述阳膜、所述阴膜、另一所述双极膜和所述阴极板依次层叠设置，且层叠之间的空间依次形成互不相通的阳极室、酸室、盐室、碱室和阴极室;所述双极膜、所述阳膜和所述阴膜均呈蛇形设置;
隔板，具有五个且均呈蛇形设置,五个所述隔板分别设置于所述阳极室、所述酸室、所述盐室、所述碱室和所述阴极室内。
2.根据权利要求1所述的电渗析装置，其特征在于，每一所述隔板均包括多个安装部和多个隔网，每一所述隔网首尾两端均分别连接有一所述安装部，所述安装部用于支撑整个隔板保持其呈蛇形。
3.根据权利要求2所述的电渗析装置，其特征在于，各个所述隔板首端的安装部分别形成阳极室入口部、酸室入口部、盐室入口部、碱室入口部和阴极室入口部，各个所述隔板尾端的安装部分别形成阳极室出口部、酸室出口部、盐室出口部、碱室出口部和阴极室出口部;各个所述隔板首尾两端之间的安装部和隔网各自均匀开设有通孔。
4.根据权利要求2所述的电渗析装置，其特征在于，所述隔网的一对侧面均形成有肋点。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电渗析装置，其特征在于，还包括：
外框，其内部形成一密封空间，所述外框包括一底座、一前板、一后板、一外侧板和一外顶板;所述底座水平设置，所述前板和所述后板分别平行固定于所述底座的一对边上，所述底座的另一对边上固定有一对所述外侧板;所述外顶板平行于所述底座密封盖于所述外框的顶部;
内框，其与所述底座形成一内部密封的电渗室，所述内框包括一内上框和多块内下框，所述内上框为一帽形结构且其开口竖直朝下设置，所述内上框外壁具有的一对凸起侧边分别固定于所述前板的内侧壁上和所述后板的内侧壁上，所述内上框的竖直下沿压接有多块所述内下框，各个所述内下框之间竖直自上而下压接五个所述隔板，自上而下各相邻所述隔板之间的两个所述内下框之间依次压接有一所述双极膜、一所述阳膜、一所述阴膜、另一所述双极膜;所述阳极板、所述阴极板均设置于所述内前板和所述内后板之间，所述阳极板的一端固定在于所述内上框的位于所述电渗室内的底面、其另一端向所述电渗室内延伸并固定在一所述隔板的安装部上;所述阴极板一端固定在所述底座上、其另一端向所述电渗室内延伸并固定在另一所述隔板的安装部上。
6.根据权利要求5所述的电渗析装置，其特征在于，所述底座包括嵌入其内的阴极线，所述内上框包括嵌入其内的阳极线;所述阳极板固定于所述内上框的一端与所述阳极线的一端电连接，所述阳极线另一端依次穿透所述内上框和所述前板并延伸至所述外框外;所述阴极板固定于所述底座的一端与所述阴极线的一端电连接，所述阴极线的另一端穿透所述底座并延伸至所述外框外。
7.根据权利要求5所述的电渗析装置，其特征在于，所述前板包括前上板、前下板和前密封件，所述后板包括后上板、后下板和后密封件，所述前上板和所述前下板的边缘分别具有配合所述阳极室入口部、所述酸室入口部、所述盐室入口部、所述碱室入口部和所述阴极室入口部各自穿过的一半穿孔，所述前上板和所述前下板可拆卸式拼接在一起，所述阳极室入口部、所述酸室入口部、所述盐室入口部、所述碱室入口部和所述阴极室入口部穿过各自对应的穿孔且用所述前密封件在其拼接处进行密封;所述后上板和所述后下板的边缘分别具有配合所述阳极室出口部、所述酸室出口部、所述盐室出口部、所述碱室出口部和所述阴极室出口部各自穿过的一半穿孔，所述后上板和所述后下板可拆卸式拼接在一起，所述阳极室出口部、所述酸室出口部、所述盐室出口部、所述碱室出口部和所述阴极室出口部穿过各自对应的穿孔且所述后密封件在其拼接处进行密封。
8.根据权利要求1所述的电渗析装置，其特征在于，所述双极膜为含有中间界面层的三层结构，所述中间界面层含有纳米金属材料和粘结剂。
9.根据权利要求5中所述的电渗析装置，其特征在于，所述内框与所述外框之间形成夹层空间，所述底座的侧壁上形成有连通所述夹层空间的冷却水入口，位于所述内上框和所述外顶板之间的所述前板或所述后板的侧壁上形成有连通所述夹层空间的冷却水出口，所述夹持空间容纳有循环冷却液。
10.一种应用权利要求1-9中任一项所述的电渗析装置处理不锈钢酸洗废水的方法，其特征在于,包括以下步骤：
S1:向酸洗废水中加碱调节pH至8.0-8.35，沉淀完全后进行一次过滤，用酸液将其滤液调节至pH至7.0-7.5，进行二次过滤;
S2：将二次过滤滤液送入所述电渗析装置的盐室，进行电渗析处理，从所述电渗析装置盐室流出的即为直接排放的淡水;同时，将所述电渗析装置的碱室和酸室中分别得到的碱液和酸液循环供S1步骤中加碱和加酸调节pH作业所用，并向所述电渗析装置的夹层空间通入冷却水，进行循环冷却。
说明书
一种电渗析装置及其用于处理不锈钢酸洗废水的方法
技术领域
本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种电渗析装置及其用于处理不锈钢酸洗废水的方法。
背景技术
现有的电渗析装置一般结构使用阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜以夹持室框的方式交替层叠，排列在电极之间，利用压紧框将两端压紧，并在膜片之间插入隔板，从而在其内部形成盐室、酸室、碱室和极室。这样，电渗析装置所用的隔板是必备部件之一，其作用是在阳膜、阴膜或双极膜之间产生间隙，为电渗析装置的正常运行提供隔室的水流及电流的传导。
一般在设计电渗析隔板时考虑其与膜片之间的密封性，防止各分隔室之间的渗漏，保证电渗析正常运行;另外，在电渗析装置正常运行中，由于其各分隔室的布水留到的水流也存在一定的电流，这些电流称之为漏电流或寄生电流，其对于脱盐处理无贡献，但其导致能量损失，电流大小与布水流道的长度存在一定的关系(葛道才，任庆春译，离子交换膜基本原理及应用，pp194-199)，布水流道越短，漏电流则越大，电渗析装置的电流效率越低，能量损失则越大。
发明内容
为了解决上述问题，本发明实施例提供了，其技术方案如下：
一种电渗析装置，包括：
极板，其包括均平行设置的阳极板和阴极板;
膜片，其包括一对双极膜、一阳膜和一阴膜，所述阳极板、所述双极膜、所述阳膜、所述阴膜、另一所述双极膜和所述阴极膜依次层叠设置，且层叠之间的空间依次形成阳极室、酸室、盐室、碱室和阴极室，所述阳极室、所述酸室、所述盐室、所述碱室和所述阴极室均互不相通;所述双极膜、所述阳膜和所述阴膜均呈蛇形设置;
隔板，具有五个且均呈蛇形设置,五个所述隔板分别设置于所述阳极室、所述酸室、所述盐室、所述碱室和所述阴极室内。
一种应用电渗析装置处理不锈钢酸洗废水的方法，包括以下步骤：
S1:向酸洗废水中加碱调节pH至8.0-8.35，沉淀完全后进行一次过滤，用酸液将其滤液调节至pH至7.0-7.5，进行二次过滤;
S2：将二次过滤滤液送入所述电渗析装置的盐室，进行电渗析处理，从所述电渗析装置盐室流出的即为直接排放的淡水;同时，将所述电渗析装置的碱室和酸室中分别得到的碱液和酸液循环供S1步骤中加碱和加酸调节pH作业所用。
本发明实施例提供的技术方案至少包括以下有益效果：
采用本发明的一实施方式，通过膜片弯折能够提高电渗析装置的电流效率，同时还能使得酸洗废水在其隔板的隔网中均匀分散开来，实现对不锈钢酸洗废水的高效处理。