[實(shí)用新型]無硬水排放型純水系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520008461.3
• 申請日: 2015-01-07
• 公開（公告）號: CN204454803U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金超
• 申請（專利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江奧斯康科學(xué)儀器有限公司
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08
• 代理公司: 廈門市新華專利商標(biāo)代理有限公司 35203
• 代理人: 劉蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本新型涉及一種研究和分析領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)用超純水制備系統(tǒng)，特別涉及一種將離子交換技術(shù)、離子交換膜技術(shù)和離子電遷移技術(shù)相結(jié)合的純水制造技術(shù)即無硬水排放型純水系統(tǒng)。

已有技術(shù)

?EDI（Electrodeionization）是一種將離子交換技術(shù)、離子交換膜技術(shù)和離子電遷移技術(shù)相結(jié)合的純水制造技術(shù)。它巧妙的將電滲析和離子交換技術(shù)相結(jié)合，利用兩端電極高壓使水中帶電離子移動，并配合離子交換樹脂及選擇性樹脂膜以加速離子移動去除，從而達(dá)到水純化的目的。

EDI技術(shù)廣泛地應(yīng)用于電子、電力、生物、制藥、化工等諸多領(lǐng)域，是傳統(tǒng)離子交換混床工藝的最佳取代技術(shù)，是水處理技術(shù)的一次革命性的進(jìn)步。

目前，國外發(fā)達(dá)國家對于硬水排放有著嚴(yán)格的限制，并制定了一系列嚴(yán)格的監(jiān)管措施，出臺了多部專門的法律法規(guī)，從而實(shí)現(xiàn)對水資源的保護(hù)和節(jié)約、水質(zhì)量的控制和公眾健康的保護(hù)進(jìn)行管理。

EDI在使用中會受到各種因素的影響:

(1)EDI進(jìn)水電導(dǎo)率的影響。在相同的操作電流下，隨著原水電導(dǎo)率的增加EDI對弱電解質(zhì)的去除率減小，出水的電導(dǎo)率也增加。

(2)工作電壓-電流的影響。工作電流增大，產(chǎn)水水質(zhì)變好。但如果在增至最高點(diǎn)后再增加電流會發(fā)生反擴(kuò)散，結(jié)果使產(chǎn)水水質(zhì)下降。

(3)濁度、污染指數(shù)(SDI)的影響。過高的濁度、污染指數(shù)會使通道堵塞，造成系統(tǒng)壓差上升，產(chǎn)水量下降。

(4)硬度的影響。如果EDI中進(jìn)水的殘存硬度太高，會導(dǎo)致濃縮水通道的膜表面以及陰電極表面結(jié)垢。濃縮水通道的膜表面結(jié)垢會導(dǎo)致濃水流量下降，產(chǎn)水電阻率下降;影響產(chǎn)水水質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)會堵塞組件濃水和極水流道，導(dǎo)致組件因內(nèi)部發(fā)熱而毀壞。陰電極表面結(jié)垢會降低電場強(qiáng)度，需要提高EDI運(yùn)行電流，降低EDI使用壽命。

(5)TOC(總有機(jī)碳)的影響。進(jìn)水中如果有機(jī)物含量過高，會導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行電壓上升，產(chǎn)水水質(zhì)下降。也容易在濃縮水通道形成有機(jī)膠體，堵塞通道。

(6)進(jìn)水中CO2的影響。進(jìn)水中CO2生成的HCO3-是弱電解質(zhì)，容易穿透離子交換樹脂層而造成產(chǎn)水水質(zhì)下降。

(7)總陰離子含量(TEA)的影響。高的TEA將會降低EDI產(chǎn)水電阻率，或需要提高EDI運(yùn)行電流，而過高的運(yùn)行電流會導(dǎo)致系統(tǒng)電流增大，極水余氯濃度增大，對極膜壽命不利。

另外，進(jìn)水溫度、pH值、SiO2以及氧化物亦對EDI系統(tǒng)運(yùn)行有影響。

如果EDI中進(jìn)水的殘存硬度太高，會導(dǎo)致濃縮水通道的膜表面結(jié)垢，濃水流量下降，產(chǎn)水電阻率下降;影響產(chǎn)水水質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)會堵塞組件濃水和極水流道，導(dǎo)致組件因內(nèi)部發(fā)熱而毀壞。通常為保護(hù)EDI，我們會使用鹽箱作為軟化設(shè)備，鹽箱在再生時(shí)會排放大量含有高濃度鈣鎂離子的廢水。這種鈣鎂離子的廢水同樣也會帶來危害。

如圖2所示是常見的EDI的設(shè)備，該設(shè)備帶有鹽箱用以軟化水，自來水增壓后首先通過外設(shè)的砂柱、碳柱、軟化箱、保安過濾進(jìn)行預(yù)純化，在進(jìn)入反滲透膜；反滲透水儲存在水箱中，并再次增壓后進(jìn)入EDI。通常的軟化箱使用鈉型離子交換樹脂置換水中的鈣鎂離子，離子樹脂飽和后在使用氯化鈉飽和溶液進(jìn)行再生。再生的棄水中含有極高濃度的鈣鎂離子和氯化鈉，對環(huán)境有一定的危害。

因此，在上述情況下，迫切需要一種無排放的軟化設(shè)備生產(chǎn)超純水。

實(shí)用新型內(nèi)容

本新型的目的在于設(shè)計(jì)一種帶無有害物質(zhì)排放的軟化設(shè)備生產(chǎn)超純水的系統(tǒng)，使生產(chǎn)超純水時(shí)無硬水排放，降低環(huán)境污染，

本新型采用如下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上述目的：無硬水排放型純水系統(tǒng)，包括閥門、增壓泵、取水泵、電導(dǎo)（阻）率檢測儀、RO反滲透膜、EDI模塊、紫外燈、壓力表，其中的軟化水設(shè)備采用是在生產(chǎn)純水系統(tǒng)中的反滲透膜后和EDI前管路中連接有填充有高分子聚合物抗結(jié)垢純化柱。

在反滲透膜后EDI前管路中連接填充有能吸收鈣鎂離子的高分子聚合物抗結(jié)垢純化柱。

本新型的無硬水排放EDI（Electronic?Data?Interchange）純水系統(tǒng)，不用再生樹脂，免除了樹脂化學(xué)再生配套設(shè)施，克服了樹脂化學(xué)再生造成的廢水污染。無需酸堿再生，消除了這些有害物質(zhì)的處理和繁重的工作，保護(hù)了環(huán)境。在當(dāng)今水處理技術(shù)市場發(fā)展迅猛情況下，本新型“無硬水排放EDI純水系統(tǒng)”通過對高分子聚合材料的進(jìn)一步研究，提升了硬水軟化方面的研究成果，降低運(yùn)行及維護(hù)成本，不僅有助于對環(huán)保科學(xué)的提升，不僅對環(huán)保起到重大作用，同時(shí)也為建設(shè)生態(tài)型中國起到了積極的促進(jìn)作用。