[发明专利]一种冷冻浓缩电解处理苦咸水的系统及方法

权利要求书

1.一种冷冻浓缩电解处理苦咸水的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、在水池(1)内的苦咸水中置入反应箱(2)、潜水泵(4)及多个电解模块(3)，并在水池(1)外部安装鼓风机(5)；

其中，电解模块(3)均含有基板(3-1)及两个电极板(3-2)，两个所述电极板(3-2)安装于基板(3-1)上，电极板(3-2)均浸没在水池(1)的苦咸水中；

反应箱(2)具有开口朝上的反应腔(2-1)，反应腔(2-1)位于水池(1)内的液面下方，反应腔(2-1)内的底端设置有若干与反应腔(2-1)连通的曝气管(6)；

鼓风机(5)的进口端和外界空气连通，鼓风机(5)的出口端通过进气管(7)和曝气管(6)连通；

汇聚管(17)连接有若干吸液管(18)，每个电解模块(3)至少与一个吸液管(18)相对应，所述吸液管(18)的一端管口和汇集管(17)连通，另一端管口延伸至与其对应的电解模块(3)的两个电极板(3-2)之间；

潜水泵(4)的进口端和汇聚管(17)连通，所述反应腔(2-1)的底端具有与其连通的进水口(2-11)，潜水泵(4)的进口端和进水口(2-11)连通；

S2、使水池(1)中的苦咸水在冬季自然冷冻结冰，形成冰层(1-1)和位于冰层(1-1)下方的浓缩水，待冰层(1-1)到达预定冰层(1-1)厚度时，在冰层(1-1)上开设出若干逸散孔(1-11)；

其中，逸散孔(1-11)的下端和水池(1)内位于冰层(1-1)下方的区间连通，逸散孔(1-11)的上端通过出气管(16)和焚烧炉(8)连通；

S3、启动电解模块(3)，电解模块(3)中两个电极板(3-2)对浓缩液进行电解，产生氢气、氯气和氢氧化钠，氢气和氯气通过逸散孔(1-11)进入焚烧炉(8)焚烧处理；

S4、待电解一段时间后，启动鼓风机(5)和潜水泵(4)，外界空气和水池(1)中电解模块(3)的两个电极板(3-2)之间区域的浓缩液一并进入到反应腔(2-1)内，形成连续的反应和降温，生成碳酸钠和碳酸氢钠，碳酸钠和碳酸氢钠结晶析出，并沉降到反应腔(2-1)的底端。

S5、破开冰层(1-1)取出反应箱(2)，得到碳酸钠结晶和碳酸氢钠结晶。

2.根据权利要求1所述的冷冻浓缩电解处理苦咸水的方法，其特征在于：所述基板(3-1)上固定有导热杆(9)，所述导热杆(9)的一端向上凸出于液面，另一端固定于水池(1)内的底部。

3.根据权利要求1所述的冷冻浓缩电解处理苦咸水的方法，其特征在于：所述基板(3-1)上固定有导热杆(9)，且基板(3-1)能够浮在苦咸水的液面上。

4.根据权利要求1所述的冷冻浓缩电解处理苦咸水的方法，其特征在于：所述反应箱(2)内设置有上折流板(10)和位于其下方的下折流板(11)；

所述上折流板(10)的右端和反应腔(2-1)的内壁固定连接，上折流板(10)的左端悬空，所述上折流板(10)由左至右向下倾斜；

所述下折流板(11)的左端和反应腔(2-1)的内壁固定连接，下折流板(11)的右端悬空，所述下折流板(11)由左至右向上倾斜；

所述上折流板(10)的左端和下折流板(11)的右端相对设置，且彼此之间形成流道(12)，所述反应腔(2-1)内位于上折流板(10)上方的区域和位于下折流板(11)下方的区域之间通过所述流道(12)连通；

所述进水口(2-11)和曝气管(6)均位于下折流板(11)的下方。

5.根据权利要求1所述的冷冻浓缩电解处理苦咸水的方法，其特征在于：所述反应箱(2)的下方具有储存箱(13)，反应腔(2-1)的底部为上大下小的锥形结构(2-12)，所述储存箱(13)的顶端通过连通管(14)和锥形结构(2-12)的下端连通，所述连通管(14)的横截面面积＜反应箱(2)的横截面面积。

6.根据权利要求1所述的冷冻浓缩电解处理苦咸水的方法，其特征在于：所述水池(1)外安装有太阳能电池板，太阳能电池板和蓄电池电连接，同一电解模块(3)的两个电极板(3-2)分别连接蓄电池的正极和负极。

7.一种冷冻浓缩电解处理苦咸水的系统，其特征在于：包括：

电解模块(3)，具有若干个，所述电解模块(3)均含有基板(3-1)及两个电极板(3-2)，两个所述电极板(3-2)安装于基板(3-1)上，且用于浸没在水池(1)的苦咸水中，以对苦咸水进行电解；

反应箱(2)，具有开口朝上的反应腔(2-1)，所述反应腔(2-1)位于水池(1)内的液面下方，所述反应腔(2-1)内的底端设置有若干与反应腔(2-1)连通的曝气管(6)；

鼓风机(5)，所述鼓风机(5)的进口端和含有二氧化碳气体的冷气源连通，鼓风机(5)的出口端通过进气管(7)和曝气管(6)连通；

汇聚管(17)，连接有若干吸液管(18)，每个电解模块(3)至少与一个吸液管(18)相对应，所述吸液管(18)的一端管口和汇集管(17)连通，另一端管口延伸至与其对应的电解模块(3)的两个电极板(3-2)之间；

以及潜水泵(4)，所述潜水泵(4)的进口端和汇聚管(17)连通，反应腔(2-1)的底端具有与其连通的进水口(2-11)，潜水泵(4)的进口端和进水口(2-11)连通。