[發明專利]用于微污染水源水處理的去離子一體化處理方法及其裝置

有效

• 申請號: 201611176168.3
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106587451B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 陳琳;胡勤政;王成燚;朱亮
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F101/38;C02F101/30
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

本發明公開了一種用于微污染水源水處理的去離子一體化處理方法及裝置，該一體化處理方法結合了正滲透技術和膜電容去離子技術。其中正滲透技術可有效去除水中的微污染物質，膜電容去離子裝置可濃縮回收汲取液，這樣既實現了水中污染物的去除，也循環利用了汲取液。同時，也解決了傳統膜分離技術會出現的膜污染速率快以及能耗高等問題；該處理裝置中對應同時設有正滲透單元和多級膜電容去離子單元，安裝方便，操作簡單，且實現了水中污染物的有效去除，具有低耗能、低膜污染率、操作簡單等優點。

技術領域

本發明屬于微污染水源水處理的技術領域，特別涉及一種用于微污染水源水處理的去離子一體化處理方法及其裝置。

背景技術

目前隨著膜科學的不斷發展和完善，將膜分離技術與其它水處理技術相結合的技術越來越受到研究人員的關注。而現有的一些膜分離技術，如超濾膜，納濾膜以及反滲透膜，主要是利用膜兩側的水力壓差來進行污染物分離去除的。這些技術有著耗能高，膜易污染的缺點。隨著分離半徑的減少，膜的過濾阻力不斷變大，污染物的分離所需的能耗進一步提高。

本發明涉及正滲透和膜電容去離子技術，其中正滲透是指水透過半透膜從低滲透壓側自發地向高滲透壓側傳遞的過程。正滲透技術具有諸多優點，比如：低能耗、高性能和污染緩慢等，被廣泛應用于海水淡化和廢水處理工藝中。不過也有許多影響正滲透應用的因素，比如濃差極化現象，膜組件污染和汲取液的循環利用等。有關汲取液的循環利用，傳統方法是采用反滲透膜進行再生，反滲透膜運行過程中的高能耗問題極大的阻礙了此項技術的推廣。

因此，需要一種新的技術方案以解決上述技術問題。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提出一種用于微污染水源水處理的去離子一體化處理方法及其裝置，既能有效處理微污染原水，也能循環利用汲取液；具有低耗能、低膜污染率、操作簡單等優點。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：一種用于微污染水源水處理的去離子一體化處理方法，設置正滲透單元，正滲透單元低滲透壓一側設有原水槽(1)，正滲透單元高滲透壓一側設有汲取液槽(3)，所述汲取液槽(3)與濃縮液槽(9)相連，所述汲取液槽(3)遠離正滲透單元的一側依次設有第一級電容去離子模塊(4)、一級水槽(5)、第二級電容去離子模塊(6)、二級水槽(7)和出水槽(8)；汲取液槽(3)中裝有第一電導率儀(101)、一級水槽(5)中裝有第二電導率儀(102)，該方法包括以下步驟：

步驟一，將原水通入正滲透單元(2)低滲透壓一側，同時在正滲透單元高滲透壓一側通入汲取液，并且使原水和汲取液在正滲透膜兩側形成錯流，由于兩側滲透壓不同，在滲透壓的作用下原水中的水分會透過正滲透膜進入汲取液一側，從而完成污染物與水的分離，而汲取液也會被稀釋；

步驟二，正滲透膜出水進入第一級電容去離子模塊(4)完成約75％以上的脫鹽，獲得初步脫鹽的脫水鹽，再通入第二級電容去離子模塊(6)，使得出水低于國家生活飲用水衛生標準規定的總溶解固體含量；

步驟三，當電導率儀(102)的數值為電導率儀(101)數值的80％-85％，即第一級電容去離子模塊(4)接近吸附飽和時，將步驟二中出水槽(8)中的少部分的出水通入第一級電容去離子模塊(4)中；或者當電導率儀(103)數值大于800μS/cm時，將步驟二中出水槽(8)中的少部分的出水通入第二級電容去離子模塊(6)中。利用反接電源法進行電極再生，在電極的再生過程中，吸附在電極上的陰陽離子會從電極上脫附進入溶液中，重新富集在水中形成濃縮的鹽溶液，而這些鹽溶液會循環到濃縮槽(9)中作為汲取液以備使用。當電導率儀(101)低于設定值時，開啟水泵(204)將濃縮液槽(9)中的濃縮液及時導入到汲取液槽(3)中。

優選地，所述原水為微污染水源水。

優選地，所述的正透膜單元(2)包含正滲透膜，所述的正滲透膜是材料為醋酸纖維素或聚酰胺的致密性親水膜。