[發明專利]一種電動力修復加滲透反應墻系統集成去除金屬鹽的方法

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• 申請號: 201810080142.1
• 申請日: 2018-01-27
• 公開（公告）號: CN110092451A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 蘇州斯貝孚光電科技有限公司
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469;C02F101/16;C02F103/06;C02F101/38
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1.一種電動力修復加滲透反應墻系統集成去除金屬鹽的方法，其特征在于如下步驟；

S1、電動修復＋電滲析裝置：是膜堆、極區和壓緊裝置、管道、水泵、流量計、陰陽離子交換膜、 離子交換樹脂等材料器具連成的一個系統裝置和反應器自制有機玻璃槽，槽子的兩端分別設置陰陽極室，陰陽極均采用特制鈦涂釕（絲狀）電極絲，雙排加密；800×1600mm電極板，主體采用數控雕刻機整板雕刻而成，槽中間部分為土樣室，直流穩壓電源作為電動實驗所需電源；

S2、進入淡室的試驗用水采用人工配制的金屬鹽廢水，用水泵打入匯入反應器的每一個隔室內 ，這時使淡室填充離子交換樹脂，按入水方向前段為陰陽離子交換樹脂按體積1-2：3：1均勻混合填充:70-85％體積，在兩端電極接通直流電源后，淡化室中的水分子發生水解離，生成的H+和OH離子，利用H+和OH來代替普通的酸堿溶液將已經飽集富和的離子交換樹脂再生(電再生)，使樹脂保持持續交換吸附離子的能力；

S3、在不通電的情況下，填充剩余的陰樹脂約占15-30％體積，由處理后的的離子交換樹脂來吸附水中的離子，使出水達標；調節調壓器使電壓為0.3V/膜對左右，待穩定后，讀出相應的電流值，測出淡室出水含鹽量；在原水水質和流速不變的條件下，依次升高膜堆電壓，每次升高0.2V/膜對，待穩定后，讀出電流值和淡室出水含鹽量；

S4、陰極板和陽極板交替插入濃室中，每塊陰極板兩側為陽離子交換膜，陽極板兩側為陰離子交換膜，水中陽離子不斷透過陽膜向陰極方向遷移，陰離子不斷透過陰膜向陽極方向遷移；進入濃室含鹽水由于陽離子在向陰極方向遷移中不能透過陰膜，陰離子在向陽極方向遷移中不能透過陽膜，含鹽水卻因不斷增加由鄰近淡室遷移透過的離子而變成濃鹽水，組成了淡水和濃水兩個系統；

S5、在電極和溶液的界面上，通過氧化、還原反應，發生電子與離子之間的轉換，處理水不斷地流入交替相間的隔室，這些隔室是被陰陽交換膜交替格隔開的，在外加直流電場的作用下，原水中的陰陽離子在水中發生定向遷移，最終形成淡水室出和濃水室，淡水室出水即為淡化水，濃室出水即為濃鹽水；

S6、同樣使出水達標，收集到的濃水可以作為液態氮肥回收再利用；再生結束后，停機，再生后的樹脂恢復了吸附功能，可以繼續吸附離子完成金屬鹽的去除和濃縮。

2.一種電動力修復加滲透反應墻系統集成去除金屬鹽的方法，其特征在于，其特征在于步驟S1中硝酸鹽濃度為30、 50、 70mg NO3--N/L,并向其中加入一定量的 KH2PO4，為反應所需的磷， N/P=20；新配置的用水 pH 值在 7.0-8.0 范圍內，首先先廢水經過打入一個過濾裝置，原水分兩路分別進入電滲析器的濃室和淡室，用秒表和量筒測定濃、淡水室流量，調節流量控制閥，使濃淡水室流速相同；陰極和陽極之間，將陽膜與陰膜交替排列，并用特制的隔板將這兩種膜隔開，隔板內有水流的通道。

3.一種電動力修復加滲透反應墻系統集成去除金屬鹽的方法，其特征在于，其特征在于步驟S2中酸鹽不同濃度廢水(50、100、200、300mg／L)分別在不同膜堆電壓下(10、15、20、25……60V)進行電滲析處理；

以食鹽水為例，陰極還原反應為 H2O→H++OH- 2H++2e→H2↑ 陽極氧化反應為H2O→H++OH- 4OH-→O2↑+2H2O+4e或2Cl-→Cl2↑+2e 所以，在陰極不斷排出氫氣，在陽極不斷有氧氣或氯氣放出；在陰極室溶液呈堿性，當水中Ca2+、Mg2+、HCO-等離子時，會生成CaCO3和Mg(OH)2水垢，依附在陰極上；而陽極2室溶液則呈酸性，對電極造成強烈的腐蝕。

4.一種電動力修復加滲透反應墻系統集成去除金屬鹽的方法，其特征在于，其特征在于步驟S2中離子交換樹脂前處理：樹脂前處理合作評價標準：

A.用三倍乙醇洗脫樹脂柱，洗脫液加等量水不應渾濁；

B.洗脫液用紫外光譜掃描不得檢出吸收峰為止；樹脂裝柱后可采用逆流灌注排氣，將樹脂中氣體排出，否則在使用中由于氣阻影響吸附；同時在使用中保持液位，以免空氣進入；

C.PH值對離子交換樹脂選擇性的影響

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