[發明專利]一種電吸附的鈣質砂脫鹽裝置

有效

• 申請號: 202210031310.4
• 申請日: 2022-01-12
• 公開（公告）號: CN114345814B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 王麗艷;袁野;劉濤;吳思麟;姜朋明;侯賀營;農珍珍;李小娟;李廣祥;吉文煒
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B08B3/04
• 分類號: B08B3/04;B08B3/10;B08B3/14;B08B13/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種電吸附的鈣質砂脫鹽裝置，包括循環洗砂系統，包括儲料箱，所述儲料箱的一側通過等高的兩箱接口連接電吸附箱，電吸附箱相對兩箱接口的另一端開設電吸附箱循環接口，并通過循環管連接循環泵，循環泵連接循環管與后路歧管，后路歧管的一端為循環閥，其后管路傾角上揚延伸連接儲料箱上的儲料箱循環接口，另一端為排料閥。本發明通過循環系統，使得鈣質砂在循環砂水流中不斷沖刷，其離子鹽溶解于水中，達到一次脫鹽，隨后根據加設電吸附系統，鹽離子在電場作用下不斷向電極板所在的高鹽水池中聚集，且加速難以清洗的內孔隙鹽分去除，同時過渡分隔帶隔開高鹽水與循環砂水體，最終達成循環砂水混合物鹽分去除，廢棄物僅為高濃度鹽水。

技術領域

本發明涉及力學土工試驗技術領域，尤其涉及一種電吸附的鈣質砂脫鹽裝置。

背景技術

鈣質砂是一種碳酸鈣含量超過95％的特殊生物成因的海相巖土介質，顆粒形狀隨粒徑各具分形特征，同時具備腔腸狀內孔隙。海洋環境作用下，顆粒自身吸附大量的鹽離子，內孔隙殘留高鹽度海水。鈣質砂富集的鹽分主要是可溶鹽，在新吹填鈣質砂離子吸附試驗中，陽離子達到175mg/L，陰離子達到117mg/100g。就近取材應用鈣質砂作為各類工程填料和混凝土骨料是一種經濟便捷的手段。高鹽分鈣質砂作為混凝土骨料會對結構壽命耐久產生不良影響，同時在降雨入滲下作為填料的鈣質砂鹽分變化，其工程性質的變化會產生一定風險。

鈣質砂脫鹽常用的方式是靜水滲透與動水洗滌，兩種方式效率緩慢且要大量的凈水來反復洗滌，造成大量凈水浪費。因為鈣質砂的極細的腔腸狀內孔隙，其內鹽分脫離也十分困難。例如申請專利號:CN201710278092.3中使用動水洗滌方式，需要重復多次裝水洗砂達到完全脫鹽效果，需要耗費大量時間精力和凈水資源。

電吸附技術的原理是通過外加電壓在電極之間形成靜電場，帶電粒子在靜電場中受到靜電力而被迫向帶相反電荷的電極板移動，最終達到離子在相反電荷電極板附近集聚的效果。目前缺乏將電吸附引入的鈣質砂脫鹽裝置。同時砂水靜置下，鈣質砂不斷沉積，與作為電場與粒子運動介質的水接觸也會隨著沉積減小，靜水脫鹽效率可能十分緩慢。

發明內容

發明目的：為了克服背景技術的不足，本發明公開了一種電吸附的鈣質砂脫鹽裝置，該裝置通過循環系統，使得鈣質砂在循環砂水流中不斷沖刷，其離子鹽溶解于水中，達到一次脫鹽，隨后根據加設電吸附系統，鹽離子在電場作用下不斷向電極板所在的高鹽水池中聚集，且加速難以清洗的內孔隙鹽分去除，同時過渡分隔帶隔開高鹽水與循環砂水體，最終達成循環砂水混合物鹽分去除，廢棄物僅為高濃度鹽水。

技術方案：本發明所公開的電吸附的鈣質砂脫鹽裝置，包括循環洗砂系統，所述循環洗砂系統包括儲料箱，所述儲料箱的一側通過等高的兩箱接口連接電吸附箱，所述電吸附箱相對兩箱接口的另一端開設電吸附箱循環接口，并通過循環管連接循環泵，所述循環泵連接循環管與后路歧管，所述后路歧管的一端為循環閥，所述循環閥后管路傾角上揚延伸連接儲料箱上的儲料箱循環接口，所述后路歧管的另一端為排料閥，砂水料由儲料箱注入后流入電吸附箱，再通過循環系統重復泵入儲料箱循環接口完成循環；

所述電吸附箱包括與兩箱接口對接的循環吸附池以及循環吸附池兩側的過渡分隔層和高鹽廢水池，所述高鹽廢水池內設有電極板，并通過夾具固定在箱體上，所述電吸附箱上設有直流電壓輸出控制端，所述電極板配線通過夾具連接直流電壓輸出控制端，為兩極板提供直流穩定電場，所述過渡分隔層側邊通過卡槽與電吸附箱內壁固定，固定處設有防水橡膠膜，所述高鹽廢水池的底部開設廢料閥。

進一步的，所述電吸附箱為高度與長度大于寬度的矩形結構，其兩側設有側撐。

進一步的，所述過渡分隔層為多層材料密貼組成，由循環吸附池所在側至高鹽廢水池所在側依次為：透水石層、透水土工布層、透水石層、單向透水膜層，整體外輪廓通過分隔層包絡膜包裹并卡入卡槽。

進一步的，所述直流電壓輸出控制端采用輸出電壓可調的直流線性穩定電壓電源。