[发明专利]一种冷冻浓缩电解处理苦咸水的系统及方法

说明书

本发明涉及废水处理技术领域，尤其是一种冷冻浓缩电解处理苦咸水的系统及方法，该方法利用碳酸氢钠和碳酸钠溶解度受温度影响大，在低温下溶解度大大减小的原理，先通过冷冻结冰的方法对苦咸水进行浓缩，再对浓缩液进行电解产生氢气和氯气，水中留下氢氧化钠，再在反应箱内鼓入外界空气，吸收外界空气中的二氧化碳，生成在低温下溶解度较小的碳酸氢钠和碳酸钠，同时鼓入的外界空气可以将反应盒内的浓缩液温度降低，使反应盒内既产生结晶沉淀又结冰上浮，盐的浓度进一步被浓缩；从而实现在淡化苦咸水的同时，还能获得碳酸氢钠和碳酸钠，提高经济效益，且苦咸水淡化效果好。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其是一种冷冻浓缩电解处理苦咸水的系统及方法。

背景技术

“苦咸水”是一个通俗称法，其含盐量在1～10克/升。

苦咸水淡化装置，大多是利用反渗透技术的原理，结合了微电脑技术、机电一体化技术生产的水处理装置。苦咸水的淡化本质上是盐水淡化，使盐水脱盐淡化或者经处理后达到饮用水标准。苦咸水淡化装置采用的反渗透技术，是指在饮用水中，当氯化物超过一定范围(国家标准250mg/L)时，就视为苦咸水。

现有的用于苦咸水除盐均采用化石燃料提供动力，用于大型的工程较为消耗能源，且其过程中产生的气体和废水，对环境的危害较大；其次，经过处理过后的水和盐，为了去除其中的有害元素，还需要再次进行处理，这样增加了后续操作的成本和时间，增加了处理废水的难度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的不足，现提供一种冷冻浓缩电解处理苦咸水的系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种冷冻浓缩电解处理苦咸水的方法，包括以下步骤：

S1、在水池内的苦咸水中置入反应箱、潜水泵及多个电解模块，并在水池外部安装鼓风机；

其中，电解模块均含有基板及两个电极板，两个所述电极板安装于基板上，电极板均浸没在水池的苦咸水中；

反应箱具有开口朝上的反应腔，反应腔位于水池内的液面下方，反应腔内的底端设置有若干与反应腔连通的曝气管；

鼓风机的进口端和外界空气连通，鼓风机的出口端通过进气管和曝气管连通；

汇聚管连接有若干吸液管，每个电解模块至少与一个吸液管相对应，所述吸液管的一端管口和汇集管连通，另一端管口延伸至与其对应的电解模块的两个电极板之间；

潜水泵的进口端和汇聚管连通，所述反应腔的底端具有与其连通的进水口，潜水泵的进口端和进水口连通；

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

其中，逸散孔的下端和水池内位于冰层下方的区间连通，逸散孔的上端通过出气管和焚烧炉连通；

S3、启动电解模块，电解模块中两个电极板对浓缩液进行电解，产生氢气、氯气和氢氧化钠，氢气和氯气通过逸散孔进入焚烧炉焚烧处理；

S4、待电解一段时间后，启动鼓风机和潜水泵，外界空气和水池中电解模块的两个电极板之间区域的浓缩液一并进入到反应腔内，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，并沉降到反应腔的底端。

S5、破开冰层取出反应箱，得到碳酸钠结晶和碳酸氢钠结晶。

进一步地，所述基板上固定有导热杆，所述导热杆的一端向上凸出于液面，另一端固定于水池内的底部。

进一步地，所述基板上固定有导热杆，且基板能够浮在苦咸水的液面上。

进一步地，所述反应箱内设置有上折流板和位于其下方的下折流板；