[发明专利]一种循环处理的膜电容去离子装置及处理方法

权利要求书

1.一种循环处理的膜电容去离子装置，其特征在于：所述循环处理的膜电容去离子装置包括膜电容去离子组件、升压降压转换器（2）、直流电源（3）、原水储液罐（4）、中间储液罐（5）、再生水储液罐（6）、淡水储液罐（7）、电导率监测仪（8）、水泵（9）、动力阀（10）、止回阀（11）和DC/DC直流转换器（12），所述膜电容去离子组件由膜电容去离子组件A（1-1）和膜电容去离子组件B（1-2）组成，所述升压降压转换器（2）与膜电容去离子组件的集流体相连，原水储液罐（4）、中间储液罐（5）、再生水储液罐（6）和淡水储液罐（7）通过水管与膜电容去离子组件的进出水口相连，管路上设有电导率监测仪（8）、水泵（9）、动力阀（10）和止回阀（11），直流电源（3）与DC/DC直流转换器（12）相连。

2.根据权利要求1所述循环处理的膜电容去离子装置，其特征在于：升压降压转换器（2）是当膜电容去离子组件A（1-1）吸附饱和时，将膜电容去离子组件A（1-1）上储存的电能转移到膜电容去离子组件B（1-2）；当膜电容去离子组件B（1-2）吸附饱和时，将膜电容去离子组件B（1-2）上储存的电能转移到膜电容去离子组件A（1-1），能源的转移率为50%-80%。

3.根据权利要求1所述循环处理的膜电容去离子装置，其特征在于：所述的直流电源（3）经过DC/DC直流转换器（12）电压为1.0-1.2V，用于第一次运行时给膜电容去离子组件（1）供给电能，以及在后期运行中补充消耗的能源。

4.根据权利要求1所述循环处理的膜电容去离子装置，其特征在于：所述原水储液罐（4）提供脱盐处理所需的原水；中间储液罐（5）作为膜电容去离子组件处理后未达到处理要求的盐水在脱盐过程中的储存区，其内盐水回流至原水管道内混合并继续循环处理，达到浓盐水的多级处理；再生水储液罐（6）用来储存电极再生时所需的水和电极再生完毕产生的浓水；淡水储液罐（7）用于储存达到处理要求的出水。

5.根据权利要求1所述循环处理的膜电容去离子装置，其特征在于：所述电导率监测仪（8）是在线监测的电导率仪，测得溶液电导率值作为控制水泵（9）、动力阀（10）和止回阀（11）开关以及电极达到饱和的判断依据；当膜电容器离子组件（1）进出水端测得电导率值一致，说明电极达到饱和，电极需再生；当膜电容器离子组件（1）出水电导率浓度达到处理要求，出水进入淡水储液罐（7）；当膜电容器离子组件（1）出水电导率浓度未能达到处理要求，但低于进水端电导率，出水进入中间储液罐（5）。

6.根据权利要求1所述循环处理的膜电容去离子装置，其特征在于：所述水泵（9）单位时间内通过单位有效面积电容去离子组件的流量为1.0-1.5L/(min·m²)。

7.一种权利要求1所述循环处理的膜电容去离子装置的处理方法，其特征在于步骤为：

第一步：原水进入管道，经电导率监测仪（8）记录初始电导率后，到达膜电容去离子组件，以经转换的直流电源供电进行除盐；对出水电导率进行监测，达到处理要求的出水进入淡水储液罐（7），而未达到处理要求但电导率低于进水端的盐水进入中间储液罐（5）储存，待之后其内盐水回流至原水管道内混合并继续循环处理，以实现浓盐水的多级处理；

第二步：当膜电容器离子组件（1-1）进出水端测得电导率值一致，说明电极达到吸附饱和，需再生；利用升压降压转换器（2）将膜电容去离子组件A（1-1）上储存的电能转移到膜电容去离子组件B（1-2），直流电源（3）经转换后供给损失的部分能源；再生过程用水由再生水储液罐（6）提供，出水再回流到罐中；当出水电导率不再变化时，再生过程结束；

第三步：膜电容去离子组件A（1-1）和膜电容去离子组件B（1-2）交替工作，使除盐过程始终连续运行；当膜电容去离子组件A（1-1）停止工作进行再生时，膜电容去离子组件B（1-2）即开始工作；其能量由膜电容去离子组件A（1-1）再生时利用升压降压转换器（2）转换而来的能量提供，不足部分由直流电源转换后补足；此外膜电容去离子组件B（1-2）的运行过程与首次运行膜电容去离子组件A（1-1）时相同，直至膜电容去离子组件B（1-2）达到吸附饱和，重复第二步所述的再生过程。