[發(fā)明專利]混合膜脫鹽裝置、設(shè)備及其脫鹽方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310195066.6
• 申請(qǐng)日: 2013-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN103420459A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊學(xué)農(nóng);宋桃莉;段小龍;張艷森;周偉博;金鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/469
• 分類號(hào): C02F1/469;B01D61/48
• 代理公司: 上海德昭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于節(jié)能環(huán)保與化工領(lǐng)域，涉及一種利用由多種膜組合形成的混合膜來進(jìn)行脫鹽處理的混合膜脫鹽裝置、設(shè)備及其脫鹽方法。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，環(huán)境問題日益突出，尤其是高含鹽量廢水問題。各大化工廠在生產(chǎn)原料過程中往往伴隨大量的鹽分產(chǎn)生，不僅危害周圍的環(huán)境和人群，而且高含鹽量廢水的處理難度上升，處理成本增加。

高含鹽量廢水是指含鹽量至少為5%以上的廢水，有的含鹽量甚至高達(dá)20‐30%，例如燃料化工廢水、石油加工廢水、農(nóng)藥廢水等。針對(duì)此類高含鹽量廢水常用的傳統(tǒng)濃鹽水除鹽技術(shù)方案，主要有電滲析技術(shù)、離子交換技術(shù)、滲透技術(shù)、反滲透技術(shù)以及連續(xù)脫鹽技術(shù)（EDI）等。目前，大部分脫鹽處理都存在操作運(yùn)行復(fù)雜、運(yùn)行費(fèi)用和成本偏高、設(shè)備壽命短、脫鹽效率低以及鹽水的回收率低的缺陷問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡單、成本低、脫鹽率高并且脫鹽處理后的鹽水回收率高的混合膜脫鹽裝置（Hybri‐Membrane?DeSalination?Methods?and?Equipment，HMDS）、設(shè)備及其脫鹽方法。

本發(fā)明提供的一種混合膜脫鹽裝置，具有這樣的特征，包括：陽極和陰極，用于形成電場；復(fù)數(shù)個(gè)電去離子膜片組，都設(shè)置在陽極和陰極之間并且與電場的方向相垂直，均包含用于形成淡水室和濃水室的電去陽離子膜片和電去陰離子膜片；復(fù)數(shù)個(gè)高壓去離子膜柱，按一定的間距排列并且被匹配設(shè)置在淡水室中；復(fù)數(shù)個(gè)低壓去離子膜柱，按一定的間距排列并且被匹配設(shè)置在濃水室中；高壓進(jìn)水管，用于引導(dǎo)和加壓濃鹽水以形成壓力場；以及出水管組，包含低鹽管、中鹽管以及高鹽管；其中，淡水室和濃水室交替排列形成，陽極與相鄰的電去離子膜片組之間形成有陽極室，陰極與相鄰的電去離子膜片組之間形成有陰極室，高壓入水管被連接到每個(gè)濃水室和淡水室、陽極室以及陰極室的位置，低鹽管與每個(gè)高壓去離子膜柱相連接，中鹽管與每個(gè)低壓去離子膜柱相連接，高鹽管與每個(gè)濃水室、陽極室以及陰極室相連接。

在本發(fā)明的混合膜脫鹽裝置中，還可以具有這樣的特征：上述混合膜脫鹽裝置整體呈圓柱造型，其中，復(fù)數(shù)個(gè)電去離子膜片組、復(fù)數(shù)個(gè)高壓去離子膜柱以及復(fù)數(shù)個(gè)低壓去離子膜柱以復(fù)數(shù)組同心圓的造型交替排列，陽極被設(shè)置在混合膜脫鹽處理設(shè)備的圓心位置，陰極被設(shè)置在混合膜脫鹽處理設(shè)備的最外圈位置。

在本發(fā)明的混合膜脫鹽裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，高壓去離子膜柱的數(shù)量大于低壓去離子膜柱的數(shù)量。

在本發(fā)明的混合膜脫鹽裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，高壓去離子膜柱和低壓去離子膜柱的形狀均為圓柱狀。

在本發(fā)明的混合膜脫鹽裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，高壓去離子膜柱和低壓去離子膜柱的形狀均為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的混合膜脫鹽裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，陽極為石墨或者鉛銀合金，陰極為鉛或者鉛銀合金。

另外，本發(fā)明還提供了一種混合膜脫鹽處理設(shè)備，具有這樣的特征：包含一級(jí)或者多級(jí)串聯(lián)設(shè)置的至少一個(gè)上述混合膜脫鹽裝置，其中，當(dāng)多級(jí)串聯(lián)設(shè)置時(shí)，上一級(jí)混合膜脫鹽裝置中的低鹽管與下一級(jí)混合膜脫鹽裝置中的高壓進(jìn)水管相連接。

另外，本發(fā)明還提供了一種利用上述混合膜脫鹽裝置的脫鹽方法，具有這樣的特征，包括以下步驟：高鹽水由高壓進(jìn)水管進(jìn)入陰極室、陽極室、淡水室、濃水室；在電場和壓力場作用下，在淡水室中的濃鹽水中的陰陽離子分別通過電去陰離子膜片、電去陽離子膜片進(jìn)入濃水室，淡水室中的水就得到脫鹽處理；在淡水室中，經(jīng)過脫鹽處理后的水進(jìn)入高壓去離子膜柱中，進(jìn)一步脫鹽后，利用低鹽管收集低鹽水；在濃水室中，由于增加了陰陽離子，濃鹽水的含鹽量增加，得到了可被循環(huán)利用的中鹽水，在壓力場和電場的作用下，經(jīng)由低壓去離子膜柱進(jìn)行脫鹽后，利用中鹽管收集中鹽水；在濃水室、陽極室以及陰極室中剩余的高鹽水，利用高鹽管收集高鹽水；中鹽水與高鹽水分別經(jīng)中鹽管和高鹽管收集后來進(jìn)一步處理以獲得低鹽水。

本發(fā)明的效果在于：

本發(fā)明提供的混合膜脫鹽裝置、設(shè)備及其脫鹽方法不僅操作簡單、成本低、脫鹽率高并且脫鹽處理后的鹽水回收率高。