[实用新型]一种利用膜电容去离子连续废水处理装置

说明书

技术领域

本实用新型属于环保设备技术领域，涉及废水中离子去除、锅炉水回用，尤其是一种利用膜电容去离子连续废水处理装置。

背景技术

随着社会经济的快速发展和人口的迅速增加，水资源短缺(工业及生活用水紧缺)是全世界面临的一个长期的，趋势性的问题，成为制约经济发展的一大瓶颈，人们才逐渐意识到水资源的宝贵，而污水回用、海水和苦咸水淡化是解决水资源短缺的有效途径。

目前公开的去离子技术中，常见的脱盐方法有离子交换法、电渗析法、反渗透法等，这些方法均存在着许多局限性，如采用反渗透法，系统对水的预处理要求很高，高压泵能耗高，得水率较低，制水成本高；采用离子交换法，再生酸碱费用高，再生废液很容易对环境造成二次污染，系统操作要求高；采用电渗析法，运行过程中阴极和阳极膜上容易结垢，从而影响出水水质，并缩短仪器的使用寿命且耗电量、耗水量都很高。

近年来，一种颇有前景的新型水处理脱盐技术受到了广泛重视——电容去离子(CDI)除盐技术。电容去离子又称电吸附除盐，是在电场作用下通过在电极和溶液之间形成一双电层，极性分子或离子被储存在双电层中被去除，当电极饱和后可以通过加上一反向电场使电极再生。与传统的除盐方法相比，电吸附能耗小、成本低，且再生容易，无需化学药剂，是一种既经济又有效的方法。但该技术在市场运行几年后，又暴露出来新的问题，体现在如下几方面：

1、水流直接冲刷碳电极，碳颗粒掉落的情况会持续发生；

2、电源反接脱附时，脱附下来的离子又有部分被吸附到对面电极，脱附不彻底，导致低运行效率及除盐率较低；

3、达到出水要求需要电吸附模块多，投资大，占地面积大；

4、处理效率低下，一般只能处理离子浓度200-2000毫克/升的液体；

5、反冲浓度变化平缓，一般无法用于浓缩，产水率不高，提高产水率，只能增加模块。

此外，现有的已成型的离子交换膜通过压力作用覆盖在电极表面会提高电极和离子交换膜的接触电阻，也会增加离子扩散层的厚度的问题，当待处理溶液的浓度较低时，离子交换膜的厚度相对来说就太大了，因此离子的透过性变差，膜的接触电阻也变大。

通过检索，发现如下两篇相关公开专利文献：

1、一种高效率节能型隔膜电容去离子装置(CN101337717)，其特征在于：在隔板(1)与电极(3)之间加入离子交换膜(2)，所述的上下支撑板(6)上均设有水口(7)，上下两个水口的位置相错排列。本实用新型同现有技术相比，采用致密多孔的碳基材料作为电容去离子电极，并加入离子交换膜，使器件薄而轻，结构得以优化，提高了吸附的性能，降低了电极工作时所加电压，从而大大降低了器件的能耗以及制造和使用成本，离子吸附效率高、稳定性好、寿命长、功耗低、响应速度快和可重复使用等。

2、一电极板堆叠结构(CN101624229)，该电极板堆叠结构是由多个第一电极板及多个第二电极板间隔穿插配置而成，其中每一该第一电极板上配置有多个穿孔所形成的一第一图案且每一该第一电极板的边缘配置一O形环，而每一该第二电极板上配置有多个穿孔所形成的一第二图案且每一该第二电极板的边缘配置一O形环；及一锁固装置，配置于该电极板堆叠结构的顶端及底端，用以锁固该电极板堆叠结构；其中该电极板堆叠结构的一最上层电极板及一最下层电极板与一第一极性的电极连接，而该堆叠结构的一中间电极板与一第二极性的电极连接，而该第一极性及该第二极性为相反的极性。

通过技术特征对比，上述两篇公开专利文献虽然也设置了离子交换膜，但其结构及原理与本实用新型申请有较大不同。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术不足之处，提供一种利用膜电容去离子连续废水处理装置，该装置可有效解决老式电容去离子装置产业化过程中除盐效率低、易结垢以及达到出水要求需要电吸附模块多、投资大、占地面积大等问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：