[实用新型]一种海水淡化水的两级床去离子装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及海水淡化装置，尤其是涉及一种海水淡化水的两级床去离子装置。

技术背景

因淡水资源短缺，蒸馏法及膜分离法被广泛用于从海水中制取初级淡水。海水蒸馏法产水电导率一般在10-70μS/cm，海水膜法产水的电导率可低至10-50μS/cm水平（二级反渗透）；上述海水淡化水的主要盐类均为NaCl，电导率为数十μS/cm，pH呈弱酸性。为获得高纯水，须对该类初级产水作进一步除盐处理。离子交换混床或电去离子（EDI）要求进水电导较低，往往不适合直接处理该电导水平的进水，因而工程上需要一种可将进水电导从数十μS/cm处理至数个μS/cm的除盐方法，布置于混床或EDI之前来延长混床运行周期、保证EDI出水水质。

离子交换复床可以实现上述功能，但失效的阴阳树脂需分别以碱液和酸液再生，存在着药剂浪费严重、操作繁琐、酸碱废液易污染环境、需配套废水处理设备等不足。因而，若能提出一种新型高效的绿色除盐技术，代替传统复床功能，则将具有广阔的应用市场。已授权的发明专利（专利号201210016704.9）报道了一种氢氧气体直接外排的无膜电去离子方法与系统，并在文章（W.Q. Su, R.Y. Pan, Y. Xiao, X.M. Chen. Membrane-free electrodeionization for high purity water production. Desalination, 2013, 329: 86-92.）中对其运行工艺做了详细描述。该技术将纯水制备过程和树脂再生过程在同一树脂柱中交替进行，即在树脂运行失效后，采用高压直流电来再生树脂，以自上而下的水流带走再生出的离子，之后再进行水处理，依次循环。该技术能够将电导率20μS/cm以下的进水直接处理为高纯水，但在处理更高电导率（如50μS/cm）进水时能耗很高、经济性不佳，并不适合上述海水淡化水的除盐；且该技术为了兼顾处理及再生效果，装置内搭配使用弱酸、强酸、强碱等三种树脂，在处理海水淡化水等偏酸性水时，弱酸树脂交换容量难以有效发挥，显著降低设备运行性能。针对海水淡化水含盐量为数十μS/cm、pH呈弱酸性的特点，拟采用强酸、弱碱搭配组合，构造一种两级床无膜电去离子新工艺，以实现对海水淡化水或其他类似特征介质的除盐处理。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种海水淡化水的两级床去离子装置，水处理阶段，以混床除去海水淡化水中的阳离子及少量阴离子，以阴床除去水中剩余阴离子；再生阶段，对混床进行原位电再生，以其碱性再生液对阴床进行化学再生。

本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型是由混床和阴床串联而成；其中：

混床：包括带排气口的混床顶盖、带出水口的混床绝缘筒体和带进水口的混床底盖组成；混床顶盖与混床绝缘筒体上端之间设有混床上密封圈，混床底盖与混床绝缘筒体下端之间设有混床下密封圈，混床绝缘筒体内从上至下依次设有压力弹簧、上多孔支撑板、上电极、混床树脂、下电极与下多孔支撑板；上电极固定于上多孔支撑板下部，下电极固定于下多孔支撑板上部；上电极与高压直流电源的正极相连，下电极与高压直流电源的负极相连；排气口与排气阀相连；出水口与混床出水阀及再生进水阀相连；进水口与进水阀及混床再生液出口阀相连。

阴床：包括带上接口的阴床顶盖、阴床绝缘筒体和带下接口的阴床底盖组成；阴床顶盖与阴床绝缘筒体上端之间设有阴床上密封圈，阴床底盖与阴床绝缘筒体下端之间设有阴床下密封圈，阴床绝缘筒体中填充阴床树脂，上接口与阴床出水阀和混床再生液出口阀相连，阴床出水阀出口接产水箱，产水箱经再生泵与出水口相连；下接口与混床出水阀和阴床再生液出口阀相连。

所述混床中的混床树脂为强酸树脂与弱碱树脂以体积比2～8:1混合而成；所述阴床中的阴床树脂为弱碱树脂。

所述混床及阴床中，强酸树脂总交换容量与弱碱树脂总交换容量之比为1: 1.1～2.5。

所述上电极和下电极均采用孔尺寸小于树脂颗粒粒径的微孔网状电极。

所述高压直流电源是能为混床树脂层供给电流密度100～500A/m²，电压500-1500V的直流电源。

本实用新型具有的有益效果是：