[发明专利]磁协同电渗析高效资源化含盐污水的方法

说明书

本发明公开了一种磁协同电渗析高效资源化含盐污水的方法，其是将含盐污水通入磁协同电渗析装置中，在外加磁场、电场作用下，酸室、中间室、碱室中的离子向着各个腔室的入口处富集，入口处离子溶液浓度的增加，由于中间室与酸室、碱室的水流方向不同，从而在离子交换膜两侧形成浓度差，利用浓度梯度强化电渗析中离子的交换速率，提高出口处产物的质量，减少离子在膜表面的堆积，最终生产出高质量高纯度的酸、碱、氢气、氧气及纯净水五种产品；本发明方法简单，易操作，提高离子跨膜转移效率，减少膜损伤，解决电渗析过程中离子受浓度梯度影响而堆积的问题，提高含盐污水的处理效果，能大规模应用于工业中，有效缩短盐水回收处理的工艺时间。

技术领域

本发明属于废水净化领域，具体涉及一种磁协同电渗析高效资源化含盐污水的方法。

背景技术

随着人类社会的不断发展，水体也逐渐被污染，进入水中的有毒有害盐类物质也越来越多。人类的工业发展对水体的损害十分巨大，特别是采矿、冶金、化工、电镀和电子工业等行业产生的含盐污水。同时，水体污染给人类带来了很大的伤害。近年来，水污染事件频发，含盐污水量正逐年增加，其具有强毒性、致癌性、致突变性、难降解、易富集、长期持续性等特点，且可通过食物链作用进入人体，并在人体内累积，从而导致各种疾病和机能紊乱，最终对人体健康造成严重危害。

常用的含盐污水处理技术有：化学沉淀法、离子交换法、电化学法、吸附法、生物法等，但这些处理方法仍存在诸多弊端。比如：在吸附法中吸附剂吸附容量有限，选择性高，所以吸附法应用范围限制在低浓度、单组分盐水的处理中，而且吸附法还存在投资较大、运行费用较高、污泥产生量大、处理后的水难以稳定达标排放等问题。电化学法由于在处理过程中无需添加化学试剂，降低了废水处理成本，不会产生二次污染，尤其是能够成功实现废水中重金属的处理和回收，在含盐污水处理中有较好的应用前景；但其弊端在于随着反应的进行离子不断析出致使原液离子浓度下降，引起电阻率升高，导致耗电量增大，因此电解法在低浓度含盐污水处理上的应用受到一定限制。电渗析法具有技术可靠、占地面积小、运行费用低等优点，特别适合处理高离子浓度、低有机物浓度的含盐污水，但由于反应过程对离子交换膜的损伤较大，在实际应用中难以长期稳定运行，通常用于初级脱盐。

专利CN103073096A公开了一种电磁协同电渗析处理废水中带电离子的装置，主要处理对象为重金属废水，处理过程中磁场装置加快电解池内阴阳离子向电极板的迁移，重金属离子逐渐富集于电极板，同时离子在交换膜上易出现堆积，降低了离子交换膜交换离子的速率，影响离子分离效果，且所得产物仍为废盐未被资源利用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种磁协同电渗析高效资源化含盐污水的方法，通过在中间室增加磁场产生可调控磁场力，对中间室形成磁力线，在电渗析协同作用后使得含盐污水中阴阳离子受力迁移方向可发生改变，使阴阳离子富集于进水口处（阴阳离子受力机理分析见图4）；阴阳离子所受洛伦兹力F_洛始终与离子运动速度方向V_运垂直，具体分析如下：