CN104743716A

CN104743716A - 浓极水循环频繁倒级电渗析(edr)工艺在家用净水设备中的应用

Info

Publication number: CN104743716A
Application number: CN201510091996.6A
Authority: CN
Inventors: 陈永军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-03-02
Filing date: 2015-03-02
Publication date: 2015-07-01

Abstract

系统工艺：预处理——频繁倒级电渗析（EDR)——渗透（RO反渗透或正渗透）。鉴于国内净水行业，生产的家用机器产水率低（1：3），对于水资源本就匮乏的国家来讲，是极大的浪费。把频繁倒级电渗析（EDR）工艺，用到家用净水设备中。EDR多用在海水淡化，锅炉用水，工业废水等等处理工艺中。本发明的工艺整合，互补性很强。EDR对原水要求低(RO对原水要求高），设备造价低，运行成本也低，产水比较稳定。但产品水的纯度没有RO膜的质量高。最后经高精度的RO膜处理，提高了产品水质量，即达到国家饮用水标准，又提高了产水率，达到75%--90%，降低废水排放，真正实现节能环保。

Description

浓极水循环频繁倒级电渗析(EDR)工艺在家用净水设备中的应用

技术领域

本发明涉及工业水处理的预处理，浓极水频繁倒级电渗析（EDR)和RO反渗透（或正渗透）工艺领域。

背景技术

预处理：

根据不同水质，选择预处理工艺及装置。

1）水质较好或市政自来水，用PP棉和活性炭就可以。

2）水质中等，如直接抽取的地下水（没有严重超标项）采用1级PP棉2级活性炭3级超滤或精密过滤。

3）水质较差的，如高铁.高锰或高硬度。采用除铁锰装置或软化装置。在进入PP棉.活性炭,视水质情况定后一级，是用超滤还是用纳滤。

预处理的水质达到本系统EDR的要求，才可进入第二级。

浓极水循环频繁倒级电渗析（EDR）：

电渗析ED：是利用阴阳离子交换膜交替排列于正负电极之间，并用特制的隔板将其隔开，组成除盐（淡化）和浓缩两个系统，当向隔室通入盐水后，在直流电场作用下，阳离子向负极迁移，只能通过阳离子交换膜，阴离子向正极迁移，只能通过阴离子交换膜，而使淡室中的盐水被淡化，浓室中的盐水被浓缩。

EDR是根据ED原理，每隔一特定时间,正负电极极性相互倒换（频繁倒级），能自动清洗离子交换膜和电极表面形成的污垢，以确保离子交换膜效率的长期稳定性及淡水的水质水量。

发明内容

技术特点：

EDR系统是由电渗析本体.整流器.及自动倒极三部分组成。操作程序如下：

1）转换直流电源电极的极性，使浓.淡室互换，离子流动反向进行。

2）转换进出水阀门，使浓.淡室的供排水系统互换。

3）极性转换后持续1-2min,将不合格淡水归入浓水系统，循环回原水系统。然后浓.淡水各行其路，恢复正常运行。

技术优点：

1）EDR的除盐率可高达75%至95%。

2）原水TDS在某范围内变化时，可借助于改变操作条件，而保持其产水量和除盐率。

3）浓水长垢指数（Langelier lndex)在1.8以下，或CaSO4饱和度在175%以下，EDR不必添加化学药品，产水率65%-85%。若长垢指数大余1.8，或CaSO4饱和度为175-400%，则需加少许阻垢剂产水率可达90-95%。4）EDR耐游离氯20ppm，故可用氯杀菌，或确保水系统不受细菌污染。

5）EDR耐高温可达45度，耐酸碱PH1-10，清洗离子交换膜容易，用HCL.Nacl.NaOH即可。

6）EDR操作成本及维修费比其他纯化系统低。

7）EDR离子交换膜寿命可达5年以上。

8）EDR允许原水快速变化及误操作，系统安全保证性最高。

渗透（RO反渗透或正渗透）

渗透的关键是一层有选择透过能力的膜，如果在这层膜的两边放两种不同浓度的溶液，水会从浓度低的一侧向浓度高的移动（水是穿过这层膜的），这也就是我们平时所说的正渗透，这是由于水中离子的渗透压导致的。反渗透就是克服这种渗透压让水高浓度向低浓度移动，由于要克服渗透压，所以反渗透是要在外力的作用下才能进行的。反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂（一般常指水）通过反渗透膜（一种半透膜）而分离出来，方向与渗透方向相反，可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。利用反渗透技术可以有效的去除水中的溶解盐、胶体，细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围，无需化学品即可有效脱除水中盐份，系统除盐率一般为98%以上。所以反渗透是最先进的也是最节能、环保的一种脱盐方式，也已成为了主流的预脱盐工艺。

附图说明：原水→预处理→频繁倒极电渗析（EDR)→RO反渗透→出水

Claims

1.一种新型家用净水设备处理工艺，包括以下步骤：

系统工艺：预处理——频繁倒级电渗析（EDR)——渗透（RO反渗透或正渗透）

1）预处理：把原水处理达到EDR进水的要求，

进水要求如下：A：浊度：1-3mg/L; B:含铁总量：<0.3mg/L; C:含锰总量：<0.1mg/L;

D : 色度：<15度； E：耗氧量：<3mg/L(KMno4) F:水温：5-40度

G：污染指数：<7 H:游离氯：<0.3mg/L；

2）浓极水频繁倒级电渗析（EDR)：电渗析对电解水溶液起到淡化，浓缩，分离，提纯等作用，达到初级脱盐效果，浓极水循环提高原水利用率，EDR有效地防止污垢的生成；

3）RO反渗透（或正渗透）：是以压力为推动力，利用高分子分离膜的透水特性，从而使水质中有机物、微生物和无机盐类从水中分离，达到提纯溶液（水）的目的，由于膜的孔径是头发丝的一百万分之五（0.0001微米），一般肉眼无法看到，细菌病毒是它的5000倍，因此，只有水分子及部分有益人体的矿物离子能够通过，而原水中的无机物.重金属离子、有机物、胶体、细菌病毒等杂质无法通过RO膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。

2. 根据权利要求1所述的预处理方法，根据不同水质，使用PP棉、活性炭、超滤、精密过滤或纳滤。

3.根据权利要求2所述的浓极水频繁倒级电渗析（EDR)是本专利的核心，利用浓极水EDR的初级脱盐，提高原水利用率。

4.根据权利要求3所述的渗透技术可以有效的去除水中的溶解盐.胶体.细菌.病毒，细菌内毒素和大部分有机物等杂质，渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围，无需化学品即可有效脱除水中盐分，系统除盐率一般为98%以上。