申请日 20200831
公开（公告）日 20201103
IPC分类号 C02F1/469
摘要
本发明涉及一种适用于高硬度废水的耐结垢电吸附系统，包括：第一吸附模块，第二吸附模块，用于对原始废水进行吸附得到初始处理水；原水箱，所述原始废水存储在所述原水箱内；第一再生水箱和第二再生水箱，用于吸附模块的循环脱吸附再生与浓缩液的排出；以及淡水箱、水泵、阀门。本发明相比于其他膜浓缩减量技术，进水硬度指标耐受更好。处理实际废水前无需软化，只进行简单澄清即可，可避免电极表面的硬度结垢、流道污堵等问题。同时本发明不会产生二次污染。
权利要求书
1.一种适用于高硬度废水的耐结垢电吸附系统，其特征在于，包括：
电吸附装置，用于对原始废水进行吸附得到初始处理水；
所述电吸附装置包括n个第一吸附单元和m个第二吸附单元；n和m均为大于或等于1的正整数；所述第一吸附单元用于吸附所述原始废水中的阳离子和单价阴离子；所述第二吸附单元用于吸附所述原始废水中的单价阳离子和阴离子；
原水箱，所述原始废水通过所述原水箱的第一入口端存储到所述原水箱内，所述原水箱的出口端与所述电吸附装置的入口端连接，所述原水箱的第二入口端与所述电吸附装置的第一出口端连接；
检测装置，用于对所述初始处理水进行检测，若所述初始处理水未达到设定标准，则所述初始处理水通过所述原水箱循环至所述电吸附装置进行再吸附处理；若所述初始处理水达到设定标准，此时将淡水通过所述电吸附装置的第二出口端排出，所述淡水为达到设定标准的所述初始处理水。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一吸附单元包括：第一阳极板、第一阴极板和单价阴离子选择性交换膜；所述第一阳极板和所述第一阴极板相对设置，所述单价阴离子选择性交换膜附着在所述第一阴极板上；
所述第二吸附单元包括：第二阳极板、第二阴极板和单价阳离子选择性交换膜；所述第二阳极板和所述第二阴极板相对设置，所述单价阳离子选择性交换膜附着在所述第二阳极板上。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一阳极板包括：第一阳极、第一阳极极耳和第一阳极集流体；所述第一阳极极耳与所述第一阳极连接；所述第一阳极集流体附着在所述第一阳极上；
所述第一阴极板包括：第一阴极、第一阴极极耳和第一阴极集流体；所述第一阴极极耳与所述第一阴极连接；所述第一阴极集流体附着在所述第一阴极上，所述单价阴离子选择性交换膜附着在所述第一阴极集流体上。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第二阳极板包括：第二阳极、第二阳极极耳和第二阳极集流体；所述第二阳极极耳与所述第二阳极连接；所述第二阳极集流体附着在所述第二阳极上，所述单价阳离子选择性交换膜附着在所述第二阳极集流体上；
所述第二阴极板包括：第二阴极、第二阴极极耳和第二阴极集流体；所述第二阴极极耳与所述第二阴极连接；所述第二阴极集流体附着在所述第二阴极上。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第一再生水箱，与各所述第一吸附单元连接，用于对各所述第一吸附单元进行脱附再生处理；
第二再生水箱，与各所述第二吸附单元连接，用于对各所述第二吸附单元进行脱附再生处理。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
淡水箱，与所述电吸附装置的第二出口端连接，用于存储所述淡水。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第一水泵，设置在所述原水箱的出口端与所述电吸附装置的入口端之间，用于将所述原始废水和/或所述初始处理水输送至所述电吸附装置。
8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第二水泵，用于将所述第一再生水箱中的再生水循环输送至各所述第一吸附单元，也用于排出所述所述第一再生水箱中的再生水；
第三水泵，用于将所述第二再生水箱中的再生水循环输送至各所述第二吸附单元，也用于排出所述所述第二再生水箱中的再生水。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第一法兰孔和第二法兰孔；
所述第一法兰孔和所述第二法兰孔均设置在所述电吸附装置上，用于对所述初始处理水进行取样，以通过所述检测装置进行检测。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，工业废水依次经过絮凝、澄清和过滤后形成所述原始废水，存储进所述原水箱中。
说明书
一种适用于高硬度废水的耐结垢电吸附系统
技术领域
本发明涉及电吸附技术领域，特别是涉及一种适用于高硬度废水的耐结垢电吸附系统。
背景技术
电吸附技术是一种基于双电层电容理论的水处理脱盐技术，具有低能耗、易维护、脱盐模块相对寿命长、投资成本低，且二次污染少的比较优势。截止到目前，电吸附技术的应用领域逐渐广泛，包括盐水淡化、重金属吸附富集、苦咸水淡化、化工废水淡化回收、电厂循环冷却水处理等等方面。
由于电极材料、技术原理、设备结构的不断发展进步，电吸附技术的单位脱盐量、淡水回收率、浓水TDS上限等指标不断提高。电吸附越来越多地开始尝试应用到各类实际工业废水的处理中。与此同时，实际工业废水的水质比较复杂，对电吸附处理过程的稳定运行存在多方面多因素的影响。如废水中的硬度成分，同等水质与处理要求下，电吸附的耐硬度性能从原理上讲优于常规卷式反渗透技术；但是长时间运行，依然会造成电吸附设备内电极表面的结垢、流道的污堵等，影响到了设备的安全稳定运行与实际处理能力，因此，亟需解决硬度结垢的影响。
目前抑制结垢、保证电极材料吸附效率的方式，采取措施包括于再生阶段进行酸洗，如申请为CN201210090212.4、名称为电吸附除盐水处理方法的专利中公开了用酸液清洗电吸附模块；但是，对电吸附设备进行药洗，会产生一股呈酸性的含硬度废水，产生了二次污染。现有技术还包括对电吸附进水进行软化预处理，增设流程繁琐的化学加药软化澄清或离子树脂深度软化工艺，将废水中的硬度含量控制在一定范围内，从而抑制电吸附内浓水中难溶盐的饱和析出与结晶结垢，但是该方法使得工艺整体运行成本增高，在膜浓缩减量处理工业废水的各类处理技术的优劣对比中，严重影响了电吸附这一技术低运行成本的相对优势。如何优化电吸附技术与改进设备本体，更好地避免进水硬度的相关影响，解决电吸附工程应用中的这一实际困扰问题，还亟待研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于高硬度废水的耐结垢电吸附系统，从运行原理上大幅提高电吸附设备的进水水质硬度控制要求，从而根本有效地避免和解决电吸附设备内硬度结垢带来的不利影响；相比于其他膜浓缩减量技术，无需软化预处理，对进水进行简单澄清处理即可。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种电吸附系统，包括：
电吸附装置，用于对原始废水进行吸附得到初始处理水；
所述电吸附装置包括n个第一吸附单元和m个第二吸附单元；n和m均为大于或等于1的正整数；所述第一吸附单元用于吸附所述原始废水中的带电阴离子；所述第二吸附单元用于吸附所述原始废水中的带电阳离子；
原水箱，所述原始废水通过所述原水箱的第一入口端存储到所述原水箱内，所述原水箱的出口端与所述电吸附装置的入口端连接，所述原水箱的第二入口端与所述电吸附装置的第一出口端连接；
检测装置，用于对所述初始处理水进行检测，若所述初始处理水未达到设定标准，则所述初始处理水通过所述原水箱循环至所述电吸附装置进行再吸附处理；若所述初始处理水达到设定标准，此时将淡水通过所述电吸附装置的第二出口端排出，所述淡水为达到设定标准的所述初始处理水。
优选地，所述第一吸附单元包括：第一阳极板、第一阴极板和单价阴离子选择性交换膜；所述第一阳极板和所述第一阴极板相对设置，所述阴离子膜附着在所述第一阴极板上；
所述第二吸附单元包括：第二阳极板、第二阴极板和单价阳离子选择性交换膜；所述第二阳极板和所述第二阴极板相对设置，所述阳离子膜附着在所述第二阳极板上；
优选地，所述第一阳极板包括：第一阳极、第一阳极极耳和第一正集流体；所述第一阳极极耳与所述第一阳极连接；所述第一正集流体附着在所述第一阳极上；
所述第一阴极板包括：第一阴极、第一阴极极耳和第一负集流体；所述第一阴极极耳与所述第一阴极连接；所述第一负集流体附着在所述第一阴极上，所述阴离子膜附着在所述第一负集流体上。
优选地，所述第二阳极板包括：第二阳极、第二阳极极耳和第二正集流体；所述第二阳极极耳与所述第二阳极连接；所述第二正集流体附着在所述第二阳极上，所述阳离子膜附着在所述第二正集流体上；
所述第二阴极板包括：第二阴极、第二阴极极耳和第二负集流体；所述第二阴极极耳与所述第二阴极连接；所述第二负集流体附着在所述第二阴极上。
优选地，所述系统还包括：
第一再生水箱，与各所述第一吸附单元连接，用于对各所述第一吸附单元进行脱附再生处理；
第二再生水箱，与各所述第二吸附单元连接，用于对各所述第二吸附单元进行脱附再生处理。
优选地，所述系统还包括：
淡水箱，与所述电吸附装置的第二出口端连接，用于存储所述淡水。
优选地，所述系统还包括：
第一水泵，设置在所述原水箱的出口端与所述电吸附装置的入口端之间，用于将所述原始废水和/或所述初始处理水输送至所述电吸附装置。
优选地，所述系统还包括：
第二水泵，用于将所述第一再生水箱中的再生水输送至各所述第一吸附单元；
第三水泵，用于将所述第二再生水箱中的再生水输送至各所述第二吸附单元。
优选地，所述系统还包括：第一法兰孔和第二法兰孔；
所述第一法兰孔和所述第二法兰孔均设置在所述电吸附装置上，用于对所述初始处理水进行取样，以通过所述检测装置进行检测。
优选地，工业废水依次经过沉淀、絮凝、澄清和过滤后形成所述原始废水，存储进所述原水箱中。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明涉及一种适用于高硬度废水的耐结垢电吸附系统，包括：电吸附装置，用于对原始废水进行吸附得到初始处理水；原水箱，所述原始废水存储在所述原水箱内；检测装置，用于对所述初始处理水进行检测，若所述初始处理水未达到设定标准，则所述初始处理水通过所述原水箱循环至所述电吸附装置进行再吸附处理；若所述初始处理水达到设定标准，此时将所述初始处理水通过所述电吸附装置的第二出口端排出。本发明相比于其他膜浓缩减量技术，进水无需软化预处理，只进行简单澄清处理即可；同时本发明不会有二次污染的产生，解决了电极表面的结垢、流道的污堵等问题。
发明人 （赵飞;张净瑞;陈雨王飞;万忠诚;马明军;）