CN102701340B - 电吸附除盐系统、再生系统及相应的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电吸附除盐系统、再生系统及相应的方法，涉及水处理领域，用以解决现有工艺处理效率较低，并且要求电吸附模块耐受较高水压的问题。电吸附除盐系统包括：依次串接的原水箱、提升泵、至少二级串联的电吸附模块、产水箱，在至少二级串联的电吸附模块之间还包括串联的中间产水箱和中间提升泵。电吸附模块再生系统包括：依次串接的原水箱、提升泵、至少二级串联的电吸附模块、污水箱，在至少二级串联的电吸附模块之间还包括串联的中水箱和中间提升泵。电吸附除盐工艺中不增加对电吸附模块的耐压要求，提高了电吸附模块的利用率；电吸附模块再生工艺中不增加对电吸附模块的耐压要求，产水率较高。

Description

电吸附除盐系统、再生系统及相应的方法

技术领域

本发明涉及水处理领域，特别是涉及一种电吸附除盐系统和方法，以及一种电吸附模块再生系统和方法。

背景技术

作为一种适应性强、维护简单、操作方便同时又具有良好的处理效果的脱盐技术，电吸附技术（Electrosorption Technology，EST），由于具有良好的环保与节能特性，近年来逐渐成为水处理技术领域的一大研究热点。实际的工程应用表明，现有电吸附除盐系统在高含盐水处理领域很难发挥其优势，这也在一定程度上限制了电吸附技术的推广好应用。

对于一般性的水质而言，即含盐量不太高的情况下，现有电吸附除盐系统一般采用一级电吸附模块处理的方式就能达到出水水质要求，而在待处理水的含盐量更高或者对出水水质含盐量要求比较苛刻的时候，就需要采用二级甚至是多级电吸附模块串联的方式运行，方能满足要求。参见图1所示，以两级串联为例，现有的电吸附除盐系统包括依次串联的水箱101、提升泵102、一级电吸附模103、二级电吸附模104和产水箱105。但是这种处理工艺不仅处理效率较低，而且对电吸附模块的生产工艺也提出了更高的要求，即要求电吸附模块能耐受更高的进水压力。

反之，在多级电吸附模块再生系统中，也存在同样的问题，即要求电吸附模块能耐受更高的进水压力，参见图2所示，包括依次串联的原水箱201、提升泵202、二级电吸附模203、一级电吸附模204和污水箱205；并且还存在其他问题，首级电吸附模块的进水和末级电吸附模块的出水含盐量差别很大，即末级电吸附模块的出水含盐量远低于首级电吸附模块进水，而电吸附工艺在再生时通常采用原水，这样相对末级电吸附模块来讲，再生进水的含盐量就过高，不利于其再生，进而该系统在处理高含盐废水时，不利于长期稳定运行。

发明内容

本发明提供了电吸附除盐系统、再生系统及相应的方法，用以解决现有工艺处理效率较低，并且要求电吸附模块耐受较高水压的问题。

本发明的一种电吸附除盐系统，包括：依次串接的原水箱、提升泵、至少二级串联的电吸附模块、产水箱，在所述至少二级串联的电吸附模块之间还包括：串联的中间产水箱和中间提升泵；中间产水箱，用于暂存首级电吸附模块一侧电吸附处理后的水；中间提升泵，用于将中间产水箱中暂存的水向末级电吸附模块一侧提升。

进一步，在所述至少二级串联的电吸附模块之间接入至少一套所述的中间产水箱和中间提升泵。更为优化的，在相邻的电吸附模块之间分别接入一套所述的中间产水箱和中间提升泵。

本发明的一种电吸附模块再生系统，包括：依次串接的原水箱、提升泵、至少二级串联的电吸附模块、污水箱，在所述至少二级串联的电吸附模块之间还包括：串联的中水箱和中间提升泵；中水箱，用于暂存末级电吸附模块一侧再生处理后的中水；中间提升泵，用于将中水箱中暂存的中水向首级电吸附模块一侧提升。

进一步，在所述至少二级串联的电吸附模块之间接入至少一套所述的中水箱和中间提升泵。更为优化的，在相邻的电吸附模块之间分别接入一套所述的中水箱和中间提升泵。

本发明的一种电吸附除盐方法，包括下列步骤：在至少二级串联的电吸附模块之间暂存首级电吸附模块一侧电吸附处理后的水；将所述暂存的水向末级电吸附模块一侧提升；采用上述电吸附除盐系统实施。

本发明的一种电吸附模块再生方法，包括下列步骤：在至少二级串联的电吸附模块之间暂存末级电吸附模块一侧再生处理后的中水；将所述暂存的中水向首级电吸附模块一侧提升；采用上述电吸附模块再生系统实施。

本发明有益效果如下：

本发明的电吸附除盐工艺中，多级运行时，不增加对电吸附模块的耐压要求，并且可提高电吸附模块材料的利用率；本发明的电吸附模块再生工艺中，分段再生方式灵活，尤其处理高含盐水，可保证各级电吸附模块充分再生，并且产水率较高，尤其处理高含盐水时，后级电吸附模块的再生水可回流作为前级电吸附模块的进水。

附图说明

图1为现有技术的二级串联电吸附除盐系统的结构示意图；

图2为现有技术的二级串联电吸附模块再生系统的结构示意图；

图3为本发明实施例一的电吸附除盐系统的结构示意图；

图4为本发明实施例二的电吸附除盐方法的步骤流程图；

图5为本发明实施例三的电吸附模块再生系统的结构示意图；

图6为本发明实施例四的电吸附模块再生方法的步骤流程图。

具体实施方式

经发明人研究发现采用分级运行的方式不仅能够降低电吸附模块的进水压力，而且还提高了系统的处理效率。以下通过若干实施例进一步说明。

实施例一、本实施例提供了一种电吸附除盐系统，以二级串联电吸附模块为例，参见图3所示，包括：依次串接的原水箱301、提升泵302、一级电吸附模块303（即首级电吸附模块）、一级产水箱304（即中间产水箱）、中间提升泵305、二级电吸附模块306（即末级电吸附模块）和产水箱307。

其中，一级产水箱304用于暂存一级电吸附模块303电吸附处理后的水。中间提升泵305用于将一级产水箱304中暂存的水向二级电吸附模块306提升。

由图1和图3对比可知，现有工艺为二级电吸附模块直接用管路串联在一起运行，其缺点是对电吸附模块的耐压要求较高，而且由于一级电吸附模块的出水的含盐量会随时间变化的特性，导致二级电吸附模块的进水含盐量随时间变化，从而影响二级电吸附模块材料的利用效率；本实施例提供的系统将一级电吸附模块303的出水先收集到一级产水箱304中，然后再通过中间提升泵305进入二级电吸附模块306，其优点是减小了二级电吸附模块306的进水压力，而且使二级电吸附模块306的进水水质一直保持稳定，增加了二级电吸附模块306材料的利用效率，从而使系统整体的运行效率得以提高。

同理，当需要处理含盐量更高的原水时，就需要将电吸附模块进行三级或三级以上串联运行，而在这种情况下如果采用现有工艺，则其一级电吸附模块需承受三倍或四倍的进水压力，对该模块的耐压能力提出更高的要求，增加其生产成本；而且运行串联级数越多，电吸附模块的材料利用率越低，同等处理效果前提下，所需投入设备越多。但如果采用本发明的分级运行方式上述问题就会迎刃而解，可在至少二级串联的电吸附模块之间接入至少一套中间产水箱和中间提升泵，例如：四级串联的情况下，在二级电吸附模块和三级电吸附模块之间接入一套中间产水箱和中间提升泵；更为优化的，可在相邻的电吸附模块之间分别接入一套中间产水箱和中间提升泵。

实施例二、本实施例提供了一种电吸附除盐方法，以二级串联电吸附模块为例，采用上述实施例一提供的系统实施，参见图4所示，包括下列步骤：

S401、提升泵将原水箱中的原水提升至一级电吸附模块，由一级电吸附模块进行电吸附除盐处理。

S402、一级电吸附模块将处理后的水排出至中间产水箱，暂存。

S403、中间提升泵将中间产水箱中暂存的水提升至二级电吸附模块，由二级电吸附模块继续进行电吸附除盐处理。

S404、二级电吸附模块将处理后的水排出至产水箱。

实施例三、本实施例提供了一种电吸附模块再生系统，以二级串联电吸附模块为例，参见图5所示，包括：

依次串接的原水箱501、提升泵502、二级电吸附模块503（即末级电吸附模块）、中水箱504、中间提升泵505、一级电吸附模块506（即首级电吸附模块）和污水箱507。

其中，中水箱504用于暂存二级电吸附模块503再生处理后的中水。中间提升泵505用于将中水箱504中暂存的中水向一级电吸附模块506提升。

由图2和图5对比可知，现有工艺为二级电吸附模块直接用管路串联在一起运行，其缺点是对电吸附模块的耐压要求较高，而且未考虑到末级模块的再生出水含盐量同其前级或首级模块进水含盐量相当的问题。本实施例提供的系统将二级电吸附模块503的再生出水先收集到中水箱504中，然后再通过中间提升泵505进入一级电吸附模块506，其优点是减小了一级电吸附模块506的进水压力，并且本实施例考虑到二级电吸附模块503的再生出水含盐量同其前级或首级模块（即在本实施例中的一级电吸附模块506）进水含盐量相当，可以对该部分中水进行直接回流，作为其前级或首级模块的进水，从而提高产水率，实现水资源的更高效利用。

同理，在将电吸附模块进行三级或三级以上串联运行之后，对各电吸附模块进行再生时，如果采用现有工艺，则其末级电吸附模块需承受三倍或四倍的进水压力，对该模块的耐压能力提出更高的要求，增加其生产成本；而且运行串联级数越多，再生所需的原水就越多，进而降低了产水率。但如果采用本发明的分级运行方式上述问题就会迎刃而解，可在至少二级串联的电吸附模块之间接入至少一套中水箱和中间提升泵，例如：四级串联的情况下，在二级电吸附模块和三级电吸附模块之间接入一套中水箱和中间提升泵；更为优化的，可在相邻的电吸附模块之间分别接入一套中水箱和中间提升泵。

实施例四、本实施例提供了一种电吸附模块再生方法，以二级串联电吸附模块为例，采用上述实施例三提供的系统实施，参见图6所示，包括下列步骤：

S601、提升泵将原水箱中的原水提升至二级电吸附模块，对二级电吸附模块进行反洗，使其再生。

S602、将二级电吸附模块再生处理后的中水排出至中水箱，暂存。

S603、中间提升泵将中水箱中暂存的中水提升至一级电吸附模块，以中水对一级电吸附模块进行反洗，使其再生。

S604、将一级电吸附模块再生处理后的污水排出至污水箱。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种电吸附除盐系统，包括：依次串接的原水箱、提升泵、至少二级串联的电吸附模块、产水箱，其特征在于，在所述至少二级串联的电吸附模块之间还包括：串联的中间产水箱和中间提升泵；

所述的中间产水箱，用于暂存首级电吸附模块一侧电吸附处理后的水；

所述的中间提升泵，用于将中间产水箱中暂存的水向末级电吸附模块一侧提升。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述至少二级串联的电吸附模块之间接入至少一套所述的中间产水箱和中间提升泵。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，在相邻的电吸附模块之间分别接入一套所述的中间产水箱和中间提升泵。

4.一种电吸附模块再生系统，包括：依次串接的原水箱、提升泵、至少二级串联的电吸附模块、污水箱，其特征在于，在所述至少二级串联的电吸附模块之间还包括：串联的中水箱和中间提升泵；

所述的中水箱，用于暂存末级电吸附模块一侧再生处理后的中水；

所述的中间提升泵，用于将中水箱中暂存的中水向首级电吸附模块一侧提升。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，在所述至少二级串联的电吸附模块之间接入至少一套所述的中水箱和中间提升泵。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，在相邻的电吸附模块之间分别接入一套所述的中水箱和中间提升泵。

7.一种电吸附除盐方法，其特征在于，包括下列步骤：

在至少二级串联的电吸附模块之间暂存首级电吸附模块一侧电吸附处理后的水；

将所述暂存的水向末级电吸附模块一侧提升；

上述步骤采用权利要求1至3任一项所述的系统实施。

8.一种电吸附模块再生方法，其特征在于，包括下列步骤：

在至少二级串联的电吸附模块之间暂存末级电吸附模块一侧再生处理后的中水；

将所述暂存的中水向首级电吸附模块一侧提升；

上述步骤采用权利要求4至6任一项所述的系统实施。