[發明專利]一種基于電容去離子技術的水處理裝置

有效

• 申請號: 202110588827.9
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113247994B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 徐斌;高月香;李鴻霖;方芳;劉劍輝;張栩涵;付超
• 申請（專利權）人: 生態環境部南京環境科學研究所
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務所 32346
• 代理人: 王琳琳

本發明涉及水處理技術領域，尤其涉及一種基于電容去離子技術的水處理裝置。本發明包括基座、至少一個水處理裝置和第一豎板；水處理裝置的蓋板Ⅰ、蓋板Ⅱ和外殼共同組成具有容納腔的封閉腔體，容納腔中設置有電極板陰極板和陽極板分別與蓋板Ⅰ和蓋板Ⅱ相連接；蓋板Ⅰ和蓋板Ⅱ能夠相對于第一豎板在第一狀態和第二狀態之間轉換，實現陰極板和陽極板解耦。本發明可以實現對陰極板和陽極板的便捷清理，有效改善裝置的循環更新能力，保證吸附能力的有效性及高效性。

技術領域

本發明涉及水處理技術領域，尤其涉及一種基于電容去離子技術的水處理裝置。

背景技術

人口不斷增長使得人類對水的需求與日俱增，對于干旱地區的城市來說，需求尤為迫切。海洋、湖泊和河流中的天然水含有各種病原微生物和有毒有機物、固體懸浮物、重金屬和多種無機鹽類。即使從自來水廠出廠的自來水，由于管道污染，其在用戶使用時仍然受到不同程度的污染。為了凈化這些水體，必須進行殺菌消毒、過濾固體懸浮物和脫鹽處理。常見的水處理技術包括：1)去除固態微粒：膜過濾、吸附等；2)去除有機物：吸附、紫外線殺菌、光催化等；3)脫鹽：閃蒸、交換樹脂、逆滲透、電滲析、納濾等。

目前去除固體懸浮物和殺菌消毒已經有十分成熟的技術，但是廣泛使用的脫鹽技術還存在很多不足。例如閃蒸能耗很大；離子交換和反滲析技術都需要很昂貴的再生工藝，而且在再生過程中會帶來二次污染；電滲系統雖然得到商業化，由于使用的電壓非常高，能耗極大。社會進步和能源不足使得人們在評價脫鹽技術時越來越考慮成本和效率的因素。為此，亟需開發一種節能環保的凈化水技術。

電容去離子技術是一種低成本、高效率和無污染的很有潛力的脫鹽技術，在傳統的脫鹽領域，將會在凈化水領域帶來一次革新。電容去離子的基本思想是通過施加靜電場強制離子向帶有相反電荷的電極處移動。由于碳材料，如活性碳和碳氣凝膠等制成的電極，不僅導電性能良好，而且具有很大的比表面積。若將兩片活性碳材料分別作為電容器陰、陽兩極并在兩電極之間施加一定的直流電壓便會形成一個靜電場，置于靜電場中碳電極會在其與電解質溶液界面處產生很強的雙電層。

目前的電容去離子電化學處理裝置普遍采用陽極板、陰極板錯開排列的方式進行，之后在對陽極板、陰極板換新和清理時較為不便，重新組裝起來也比較麻煩。

現有技術中，清洗極板過程常用到反沖洗脫附方式，但是這種方法在進行多次循環之后，效果會明顯下降。例如在專利文獻1中，雖然在電極系統中施加了噴淋裝置，但是，經過噴淋處理極板后，有一定的效果，其循環能力明顯下降，且存在與其中的正、負極板難以分離拆卸，無法達到便捷且循環性強的應用價值。

專利文獻1：公開號：CN112499732A、公開(公告)日：2021-03-16、一種新型電容去離子處理裝置。

發明內容

1.要解決的問題

針對現有技術中對于錯開排列的電極板清理效果不佳的不足，本發明提供一種基于電容去離子技術的水處理裝置，電極板設置于不同的蓋板上，通過蓋板的不同狀態變化，使得蓋板處于不同位置，實現電極板的耦合和解耦，進而實現后續電極板的快捷清洗與更換。

2.技術方案

為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：

本發明提供一種基于電容去離子技術的水處理裝置，包括用于集成安裝其他設備的基座以及至少一個水處理裝置，其設置于基座；水處理裝置具有蓋板Ⅰ、蓋板Ⅱ和外殼；蓋板Ⅰ、蓋板Ⅱ和外殼可以共同組成具有容納腔的封閉腔體；容納腔中交錯設置有若干陰極板和若干陽極板，且陰極板和陽極板對應設置；陰極板的一端與蓋板Ⅰ相連接，陽極板的一端與蓋板Ⅱ相連接。