[發明專利]脫鹽系統和方法

有效

• 申請號: 201110385034.3
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN103130363A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 熊日華;蔡巍;約翰.巴伯;歐文.D.埃亞納;喬治.R.瓊斯;胡安.A.塞佩達
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F1/469
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 彭久云

技術領域

本發明涉及一種用于水回收(Water?Recovery)的脫鹽(Desalination)系統和方法，尤其涉及一種利用倒極電滲析(Electrodialysis?Reversal)裝置來進行產品水回收的脫鹽系統和方法。

背景技術

在工業領域中，大量的廢水，如含鹽的水溶液被生產出來。通常，這樣的廢水并不適合直接在家庭或工業中使用。鑒于可使用的水資源的有限性，從流體，如廢水、苦咸水、海水或其他含鹽溶液中回收合格的可使用的水就顯得尤為重要。

由于具有相對較高的處理效率及可產生高品質的產品水，倒極電滲析裝置被用來對流體，如廢水進行脫鹽處理以生產期望的產品水。在處理過程中，流體被輸入進倒極電滲析裝置中進行脫鹽處理。其間，為了提高產品水的回收率，可使用沉淀單元向該倒極電滲析裝置中循環輸入另一流體從而把從被處理流體中移除的離子帶出該倒極電滲析裝置。

然而，隨著該另一流體不斷的在相應的沉淀單元和倒極電滲析裝置間循環通過，其中含有的鹽或其他雜質的濃度不斷上升。這就導致了在沉淀單元中可產生沉淀顆粒，而部分沉淀顆粒會隨著流體的不斷循環被帶入進倒極電滲析裝置中從而可能導致在倒極電滲析裝置中發生結垢或沉淀現象而對其造成損害。

已經有多種嘗試來避免把沉淀顆粒帶入進倒極電滲析裝置中，比如，在沉淀單元和相應的倒極電滲析裝置間設置有筒式過濾器(Cartridge?Filter)以便于在來自沉淀單元的流體進入倒極電滲析裝置前把其內的沉淀物過濾掉。然而，筒式過濾器的過濾容量通常比較低，因而更換濾芯的頻率較高，這就導致運行成本的上升。

在另一些嘗試中，為了降低過濾負荷，在沉淀單元內設置有固液分離區域，以依靠重力沉降等原理實現一定程度的固液分離以減少沉淀顆粒在流體中的夾帶。為了提高固液分離效率，沉淀單元的固液分離區域有時需要較大的尺寸，整個沉淀單元的尺寸也隨之增加。然而，大尺寸的沉淀單元可導致設備成本及占地空間和安裝難度的增加，這反過來阻止其大范圍的應用。

所以，需要提供一種新的用于水回收的脫鹽系統和方法。

發明內容

本發明的一個實施例提供了一種脫鹽系統。該脫鹽系統包括倒極電滲析裝置、沉淀單元及可反洗過濾裝置。所述倒極電滲析裝置可接收第一流體以對該流體進行脫鹽處理及接收第二流體以移走從所述第一流體中移除的離子。所述沉淀單元與所述倒極電滲析裝置流體相通，用以提供第二流體使其在該沉淀單元與所述倒極電滲析裝置間循環。所述可反洗過濾裝置設置在所述倒極電滲析裝置和所述沉淀單元之間并與其流體相通，用以在正常操作模式下對所述第二流體進行過濾。

本發明另一個實施例提供了一種脫鹽方法。該脫鹽方法包括提供第一流體通過倒極電滲析裝置進行脫鹽處理；經由沉淀單元提供第二流體通過所述倒極電滲析裝置以移走來自于所述第一流體中的離子；及在來自于所述沉淀單元的所述第二流體進入所述倒極電滲析裝置前，使用可反洗過濾裝置在其正常操作模式下對所述第二流體進行過濾。

附圖說明

通過結合附圖對于本發明的實施例進行描述，可以更好地理解本發明，在附圖中：

圖1為本發明脫鹽系統的一個實施例的示意圖；及

圖2為本發明復數個可反洗過濾裝置(Backwashable?Filter)的一個實施例的安裝示意圖。

具體實施方式

圖1所示為本發明脫鹽系統10的一個實施例的示意圖。在本實施例中，脫鹽系統10包括倒極電滲析裝置11，與倒極電滲析裝置11流體相通的沉淀單元(Precipitation?Unit)12及設置在倒極電滲析裝置11和沉淀單元12之間并與其流體相通的可反洗過濾裝置13。

在本發明實施例中，倒極電滲析裝置11可用來接收來自于流體源(未圖示)且含有多種物質或其他雜質的第一流體14以對其進行脫鹽處理。同時，在對第一流體14進行處理過程中，該脫鹽裝置11可接收來自于沉淀單元12的第二流體15，從而把從第一流體14中移除的物質移除出倒極電滲析裝置11。在非限定示例中，第一流體14中包含的物質可包括帶電離子，比如鎂離子(Mg²⁺)、鈣離子(Ca²⁺)、鈉離子(Na⁺)、氯離子(Cl^-)和其他離子。