[發明專利]一種使用純電容去離子技術淡化苦咸水的系統及其淡化苦咸水的方法

有效

• 申請號: 202110335416.9
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113149158B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 李承龍;楊侃
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 祝蓉蓉

1.一種使用純電容去離子技術淡化苦咸水的系統，其特征在于，所述系統包括沉淀池、過濾池、第一脫鹽模塊、第二脫鹽模塊、交直流電源、廢液池；

所述第一脫鹽模塊包括第一粗脫鹽裝置、第一精脫鹽裝置；所述沉淀池、過濾池、第一粗脫鹽裝置、第一精脫鹽裝置依次通過第一管道連接；所述過濾池、第一粗脫鹽裝置之間設有第一閥門；所述第一粗脫鹽裝置、第一精脫鹽裝置之間設有第一水泵；所述第一精脫鹽裝置的出水口依次設有第二閥門、第一電導率儀和第三閥門；

所述第二脫鹽模塊包括第二粗脫鹽裝置、第二精脫鹽裝置；所述沉淀池、過濾池、第二粗脫鹽裝置、第二精脫鹽裝置依次通過第二管道連接；所述過濾池、第二粗脫鹽裝置之間設有第六閥門；所述第二粗脫鹽裝置、第二精脫鹽裝置之間設有第二水泵；所述第二精脫鹽裝置的出水口依次設有第七閥門、第二電導率儀和第八閥門；

另設有第三管道和第四管道，所述第三管道的一端連接在所述第一閥門和所述第一粗脫鹽裝置之間，所述第三管道上設有第五閥門；所述第四管道的一端連接在所述第六閥門和所述第二粗脫鹽裝置之間，所述第四管道上設有第十閥門；

另設有第五管道和第六管道，所述第五管道的一端連接在所述第一電導率儀和所述第三閥門之間，另一端與所述廢液池連接，所述第五管道上設有第四閥門；所述第六管道的一端連接在所述第二電導率儀和所述第八閥門之間，另一端與所述廢液池連接，所述第六管道上設有第九閥門；

所述交直流電源設有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；所述第一粗脫鹽裝置、第一精脫鹽裝置、第二粗脫鹽裝置、第二精脫鹽裝置都設置有兩個電極板；所述第一粗脫鹽裝置與所述第一接口連接，所述第一精脫鹽裝置與所述第二接口連接，所述第二粗脫鹽裝置與所述第三接口連接，所述第二精脫鹽裝置與所述第四接口連接；

所述交直流電源能提供電壓在1.0～2.0V之間的直流電和頻率在0.1～1.0Hz的交流電；

所述使用純電容去離子技術淡化苦咸水的系統淡化苦咸水的方法包括以下步驟：

S1、將苦咸水原液引入沉淀池沉淀；再將上清液引入過濾池過濾，得到無雜質苦咸水；

S2、開啟第一閥門、第二閥門和第三閥門，將步驟S1得到的無雜質苦咸水以0.5～2cm/s的流速引入第一粗脫鹽裝置，同時使第一粗脫鹽裝置和第一精脫鹽裝置分別與交直流電源的第一接口和第二接口相連通，給交直流電源通入直流電；第一水泵每分鐘啟動一次，并使液體流速保持在0.5～2cm/s；經第一粗脫鹽裝置吸附脫鹽后的苦咸水由第一水泵輸入第一精脫鹽裝置繼續吸附脫鹽；流出第一脫精脫鹽裝置的水經過第一電導率儀檢測，若電導率小于預設的閾值A，則水經第三閥門流出，得到淡水；

S3、若步驟S2中電導率≥A，則關閉第三閥門，同時打開第四閥門，將電導率≥A的水排入廢液池；關閉第一閥門，打開第五閥門，以流速為6-12cm/s的脈沖入流向第一粗脫鹽裝置引入沖洗液；將交直流電源的輸出電流切換為交流電；第一水泵的啟動頻率與沖洗液脈沖入流的頻率保持一致，并增大第一水泵流速至6-12cm/s，將第一脫鹽模塊中的廢液排至廢液池；當第一電導率儀檢測的電導率小于預設的閾值B時，關閉第五閥門，第一脫鹽模塊處于備用狀態；關閉第一閥門和打開第五閥門的同時，開啟第六閥門、第七閥門和第八閥門，將步驟S1得到的無雜質苦咸水以0.5～2cm/s的流速引入第二粗脫鹽裝置，并使第二粗脫鹽裝置和第二精脫鹽裝置分別與交直流電源的第三接口和第四接口相連通，給交直流電源通入直流電；第二水泵每分鐘啟動一次，并使液體流速保持在0.5～2cm/s；經第二粗脫鹽裝置吸附脫鹽后的苦咸水由第二水泵輸入第二精脫鹽裝置繼續吸附脫鹽；流出第二精脫鹽裝置的水經過第二電導率儀檢測，若電導率＜A，則水經第八閥門流出，得到淡水；

S4、若步驟S3中流出第二精脫鹽裝置的水的電導率≥A，則關閉第八閥門，打開第九閥門，將電導率≥A的水排入廢液池，并按照步驟S3中第一脫鹽模塊脫附的步驟對第二脫鹽模塊進行脫附；同時第一脫鹽模塊重復步驟S2中的吸附步驟制備淡水；隨后第一脫鹽模塊和第二脫鹽模塊的吸附和脫附過程按照步驟S2-S3-S4-S2重復進行。

2.根據權利要求1所述的一種使用純電容去離子技術淡化苦咸水的系統，其特征在于，所述第一粗脫鹽裝置的電極板和所述第二粗脫鹽裝置的電極板使用納米碳管、活性炭或石墨烯制成。