[發(fā)明專利]廢水處理系統(tǒng)與方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110237207.0
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN114684894A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設計）人: 林冠佑;潘毅峰;黃馨儀;楊欣茹
• 申請（專利權(quán)）人: 財團法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 張燕華;王馨儀

本揭露提供一種廢水處理系統(tǒng)與方法。所述廢水處理系統(tǒng)包括廢水室、正極室、負極室、酸液室、堿液室以及緩沖室。廢水室接收含有第一離子的廢水。正極室與負極室分別設置于廢水室的相對兩側(cè)。酸液室設置于廢水室與正極室之間。堿液室設置于廢水室與負極室之間。緩沖室設置于酸液室與堿液室中的一個與廢水室之間，接收含有第一離子的緩沖溶液。廢水室與緩沖室之間的界面為第一離子交換膜，酸液室與堿液室中的所述一個與第一緩沖室之間的界面為第二離子交換膜，且第一離子交換膜與第二離子交換膜具有相同的電性。

技術(shù)領(lǐng)域

本揭露涉及一種廢水處理系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有的廢水處理系統(tǒng)中，電透析(electrodialysis，ED)裝置可將廢水中的鹽類轉(zhuǎn)變成酸液與堿液，以達到資源回收以及減少環(huán)境污染的目的。

在傳統(tǒng)的雙極膜電透析裝置中，酸液室、廢水室以及堿液室依序排列。在廢水處理的過程中，酸液室中的陽離子與堿液室中的陰離子的濃度會隨時間而增加，而廢水室中的陽離子與陰離子的濃度則越來越低，因此在酸液室、廢水室以及堿液室之間產(chǎn)生濃度極化現(xiàn)象，導致離子遷移阻抗增加而影響廢水處理的效能。此外，由于上述的濃度極化現(xiàn)象，酸液室中的陽離子與堿液室中的陰離子會擴散回廢水室中，導致無法有效地回收酸液與堿液。另外，由于傳統(tǒng)的雙極膜電透析裝置中僅具有標準的陰離子交換膜與標準的陽離子交換膜，因此無法將具有相同電性的離子(例如氯離子與硫酸根離子)分離開，導致所回收的酸液與堿液的純度降低。

發(fā)明內(nèi)容

本揭露是針對一種廢水處理系統(tǒng)，其包括設置于廢水室與酸液室和/或堿液室之間的緩沖室。

本揭露是針對一種廢水處理方法，其通過設置于廢水室與酸液室和/或堿液室之間的緩沖室來提高廢水處理效率以及酸液和/或堿液的回收效率。

根據(jù)本揭露的實施例，廢水處理系統(tǒng)包括廢水室、正極室、負極室、酸液室、堿液室以及第一緩沖室。廢水室接收含有第一離子的廢水。正極室與負極室分別設置于廢水室的相對兩側(cè)。酸液室設置于廢水室與正極室之間。堿液室設置于廢水室與負極室之間。第一緩沖室設置于酸液室與堿液室中的一個與廢水室之間，接收含有第一離子的第一緩沖溶液。廢水室與第一緩沖室之間的界面為第一離子交換膜，酸液室與堿液室中的所述一個與第一緩沖室之間的界面為第二離子交換膜，且第一離子交換膜與第二離子交換膜具有相同的電性。第一緩沖溶液中的第一離子的濃度不低于廢水室中的第一離子的目標濃度，且不高于酸液室與堿液室中的所述一個中的第一離子的目標濃度。

根據(jù)本揭露的實施例，廢水處理方法包括以下步驟。將含有第一離子的廢水提供至上述的廢水處理系統(tǒng)。將含有第一離子的第一緩沖溶液提供至第一緩沖室中，其中第一緩沖溶液中的第一離子的濃度不低于廢水室中的第一離子的目標濃度，且不高于酸液室與堿液室中的所述一個中的第一離子的目標濃度。施加電壓至正極室與負極室。

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。

附圖說明

圖1為本揭露的實施例的廢水處理系統(tǒng)的示意圖；

圖2為本揭露的實施例的廢水處理的示意圖；

圖3為實驗例與比較例的廢水脫鹽率的比較圖；

圖4為實驗例與比較例的產(chǎn)生的鹽酸的濃度的比較圖；

圖5為實驗例與比較例的產(chǎn)生的鹽酸的純度的比較圖；

圖6為實驗例與比較例的產(chǎn)生鹽酸的能耗的比較圖；

圖7為實驗例與比較例的產(chǎn)生鹽酸的電流效率的比較圖。

具體實施方式

現(xiàn)將詳細地參考本揭露的示范性實施例，示范性實施例的實例說明于附圖中。只要有可能，相同組件符號在附圖和描述中用來表示相同或相似部分。