[发明专利]操作电容去离子系统的控制器与方法

说明书

发明背景

本申请涉及用于使用电化学处理的水处理的系统、装置和方法。

电容去离子可用于从水中除去带电荷的成分如离子，在电容去离子系统中，水流通过一个或多个包括极化电极对的流通式电容器。为了在水通过电极之间时处理该流，在电极之间建立电压电位。该电压电位使得水中的成分被吸引到并至少暂时保持在电极之一上，而令相对净化的水离开该电容器。

在一段时间的处理后，电极变得将被成分饱和，以使得该电极不再能有效地从水流中除去成分。为了再生该流通式电容器的容量，可以将流通式电容器设置为排放捕获的成分。通常，通过去除该电压电位或通过在与处理过程中建立的电压电位相反的方向上临时施加电压电位，由此从电极上释放该成分，而进行排放。在排放过程中，携带该成分的流出水通常送入废水管道。

发明概述

本发明的一些实施方案提供操作流通式电容器的方法。该流通式电容器为具有至少一对电极的类型，所述电极彼此隔开以容纳电极之间的水流并配置为在该电极对与水之间转移离子。根据该方法，建立流通式电容器的加和电流容量。操作该流通式电容器以在操作循环中在该电极对与水之间转移离子，所述操作循环可以是例如处理循环或再生循环。在该流通式电容器的操作过程中监控电流，并将该电流在时间上积分以计算监控电流值。为了确定操作循环的终点，将监控电流值与加和电流容量进行比较。

本发明的一些实施方案提供了包含与存储器连通的处理器的控制器，所述存储器含有用于操作如上所述的该流通式电容器的指令。

可以考虑的是，除了电流之外，其它值或参数可以监控并加和以确定立流通式电容器何时接近循环的终点。例如，处理的水的特性、品质或性质(如电导率或从水流中除去的电导率)可以被监控并在一段持续时间上加和以计划和确定操作循环的终点。同样，水性质、特性或品质的浓度可以以相同的方式监控并加和。

在其它形式中，可以考虑的是，纯化或处理循环可以涉及加和如电流的值以确定终点，而相反的是，再生循环可以操作固定的持续时间。

附图描述

图1是根据本发明的一个实施方案的具有流通式电容器和液压气动储罐的电容去离子系统的示意图。

图2是根据本发明的另一实施方案的具有流通式电容器和常压储罐的电容去离子系统的示意图。

图3是流通式电容器的示意图。

图4是包含流通式电容器的容器的局部横截面侧视图，其中该容器具有配置为选择性引导(route)水穿过该流通式电容器的连接于其上的阀，并且该阀实现由图1和2的多个单独的阀的一些所提供的各种功能。

图5是显示根据本发明的方法的一种形式的具有流通式电容器的电容去离子系统的一般操作的工艺流程图。

图6是描述在一个操作循环的实例过程中该流通式电容器的电流与电压值的图。

图7是描述根据本发明的方法的一个方面的处理循环的工艺流程图。

图8是描述根据本发明的方法的一个方面的再生循环的工艺流程图。

发明详述

在详细解释本发明的任何实施方案之前，要理解的是本发明在其应用中不限于在下面的说明书中列举或在下面的附图中描述的构造细节与组件布置。本发明可以具有其它实施方案，并可以以各种方式实践或实施。同样，要理解的是本文中所用的措辞和术语用于描述目的而不应视为限制。在本文中使用“包括”、“包含”或“具有”及其变体指的是涵盖其后列举的项目及其等价物以及其它项目。除非另行规定或限定，术语“安装”、“连接”、“支持”和“偶联”及其变体是概括地使用的，并涵盖直接和间接的安装、连接、支持和偶联。此外，“连接”和“偶联”不限于物理或机械的连接或偶联。

提出下列讨论以使得本领域技术人员能够做出和使用本发明的实施方案。对所述实施方案的各种修改对本领域技术人员显而易见，并且本文中的通用原则可以在不离开本发明的实施方案的情况下应用于其它实施方案和用途。因此，本发明的实施方案并非意在限于所示实施方案，而是符合与本文中公开的原则和特征一致的最宽范围。参照附图阅读下面的详细描述，其中，不同的图中相同的元件具有相同的附图标记。该附图(并非一定按比例)描述了所选的实施方案并且并非意在限制本发明的实施方案的范围。熟练的技术人员将认识到本文中提供的实施例具有许多可用的替代方案，它们落在本发明的实施方案的范围内。