[實用新型]一種電滲析分鹽裝置及高鹽廢水處理系統

有效

• 申請號: 201821479996.9
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN208898568U
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 蔣林煜;王舒東;方藝民
• 申請（專利權）人: 廈門嘉戎技術股份有限公司
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469;C02F9/10;B01D61/46
• 代理公司: 廈門福貝知識產權代理事務所(普通合伙) 35235
• 代理人: 郝學江

本實用新型提供了一種電滲析分鹽裝置，包括膜堆、腔室框、極區和壓緊裝置，膜堆包括單價陰離子交換膜、陽離子交換膜、陰離子交換膜和單價陽離子交換膜，腔室框被配置為支撐膜堆的膜并依次并排將裝置內部分為五隔室，極區包括電極板和極框，位于腔室框兩側，極框被設置為支撐電極板，壓緊裝置包括在極框和腔室框外側的壓板，壓緊裝置被設置為固定支撐極框和腔室框。高鹽廢水處理系統包括預處理裝置、電滲析分鹽裝置、蒸發裝置和RO濃縮裝置。本申請的優點是結構簡易合理，使用方便，離子選擇透過性更高，結垢離子對的分離效果更好。

技術領域

本實用新型屬于溶液處理設備，具體涉及一種電滲析分鹽裝置及高鹽廢水處理系統。

背景技術

電滲析是一種利用離子交換膜的選擇透過性來分離不同的溶質粒子(如離子)的方法。在電場的驅動下，溶液中的帶電的溶質粒子(如離子)通過離子交換膜而進行特定方向的遷移，從而實現離子的分離和濃縮。最初用于海水淡化，現在廣泛用于化工、輕工、冶金、造紙和醫藥工業等。目前市面上的電滲析分鹽裝置，一般只具有濃室和淡室兩個溶液流通流道，從而只能對同一種溶液進行濃縮或分離。為了實現不同離子間的分離和重組，當前可用的方法包括納濾膜脫除二價離子、分步結晶、沉淀、萃取和色譜分離等方式。但這些方法都只能針對特定離子的分離和組合，而且操作過程復雜，難以控制。

在現有的高鹽廢水處理系統中采用自然沉降和管式過濾，一方面無法去除重金屬，會影響后續電滲析的穩定運行，同時廢水可能進入所得的結晶鹽中。另一方面，水的回收率低，需要添加自來水稀釋。稀釋后的稀溶液會導致電滲析轉化效率低，增加綜合運行電耗，同時也會影響產出鹽溶液的濃度。并且單價離子和二價及多價離子選擇性不夠高，所得溶液純度不夠高，系統太過復雜，操作難度大等問題。因此針對存在的現有問題，提出一種結構簡單，離子選擇透過性高的電滲析分鹽裝置及高鹽廢水處理系統是非常具有意義的。

發明內容

針對上述高鹽廢水處理過程中存在的離子透過分離效率不高，水的回收率低，結構復雜等問題，本實用新型提出了一種電滲析分鹽裝置，包括膜堆、腔室框、極區和壓緊裝置，膜堆包括單價陰離子交換膜、陽離子交換膜、陰離子交換膜和單價陽離子交換膜，腔室框被配置為支撐膜堆的膜并依次并排將裝置內部分為五隔室，極區包括電極板和極框，位于腔室框兩側，極框被設置為支撐電極板，壓緊裝置包括在極框和腔室框外側的壓板，壓緊裝置被設置為固定支撐極框和腔室框。膜堆的選擇透過率大于90％，最高運行溫度60度，pH在0-12之間。特殊的五隔室結構和流動通道，使得離子的選擇透過性高，離子的遷移準確，使易結垢的二價離子對拆分解成不結垢、溶解性高的離子對，從而消除昂貴純堿軟化需求，達到結垢離子對分離和所需濃縮液的制取。極框設置在電極板和膜堆之間使得電極板和膜堆能夠保持一定的距離，壓緊裝置被設置在電滲析分鹽裝置的外側，將極區和膜堆組成不漏水的電滲析分鹽裝置的整體，壓緊裝置采用螺栓拉緊或液壓壓緊。

優選的，電極板與外接電源的正負極連接，以使得五隔室內部的離子在膜堆內進行遷移和重組。極區的主要作用是為電滲析分鹽裝置提供直流電，電極板的作用是接通內外電路，在電滲析分鹽裝置內建立均勻的直流電場。

優選的，五隔室還包括進水口和出水口，進水口設置在五隔室中每個隔室上方為五隔室供水，出水口設置在五隔室中每個隔室的下方以輸出產水。每個隔室設置有各自的進水口與出水口，有利于將經過膜堆遷移和重組后得到的產水分開，進行進一步的處理。

優選的，五隔室依次為第一、二、三、四、五號隔室，高鹽廢水從第一、三、五號隔室的進水口進入，經膜堆遷移和重組后第二、四號隔室得到混合濃縮液，第一、三、五號隔室的產水口得到混合稀溶液。

優選的，極區還包括托板和墊板，托板被配置為支撐固定電極板、進水口和出水口，墊板被配置在極框以及腔室框和壓板的連接處。托板分別與電極板、進水口和出水口相連。托板的作用是加固電極板，并安裝進水口和出水口的接管，墊板放置在極框以及腔室框和壓板的連接處，起到防止電滲析分鹽裝置漏水和調整極框和腔室框高度不均的作用。