CN109052588A - 一种基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子的脱除方法及其装置 - Google Patents

一种基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子的脱除方法及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除的方法及其装置，具体为经过预处理的海藻提取液经过由原料液储罐输送到淡化室，而后通过电渗析装置的运行使海藻提取物中的重金属离子在膜堆内定向迁移到电渗析装置的浓缩室，从而实现了海藻提取物中的重金属离子脱除，整个过程通过PLC自控装置进行全自动化操作，同时公开了本方法的相关装置。本发明具有工艺流程简单、脱除率高、能耗低、占地面积小和自动化程度高等优点。

Description

一种基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子的脱除方法 及其装置
技术领域
本发明属于膜分离领域，具体为一种基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子的脱除方法及其装置，通过电渗析技术实现海藻提取物中的重金属离子的脱除。
背景技术
海藻提取物是一种纯天然的海洋生物产品，它内含有藻胶酸，粗蛋白，多种维生素，酶和微量元素，此类营养经皮肤吸收后，能降低表面血脂，增进表面皮肤造血功能，而且还有减肥，保温，增稠的功能。海藻提取物用途广泛，在农业应用中，能够促进植物生长，改善土壤保水能力，促进有益微生物的生长而强化土壤健康；在医学应用中，具有抗肿瘤作用以及抗癌作用。海藻提取物是褐藻细胞壁的主要成分，而海藻细胞壁是重金属离子（汞、砷、铅、铬、铜、镍等）主要的积累场所，当海藻提取物中富集大量的重金属离子，会大大降低海藻提取物的功能作用，甚至会产生毒害作用，因此海藻提取物中重金属的去除成为发挥其作用的关键。
传统的重金属处理方法存在明显不足：化学沉淀法药剂投加量大，药剂费用高，还存在二次污染的风险；吸附法去除重金属一般情况下效率较高，但对反应条件要求比较严格，吸附剂再生通常比较困难，且存在难于固液分离和吸附剂的处置问题，不利于重金属离子的回收；生物法处理重金属离子存在功能菌繁殖速度和反应速率慢，处理料液难以回用的缺点，并且当重金属离子浓度很高时，微生物的繁殖会受到抑制；此外，专利CN107497502还公开了采用强酸性离子交换树脂去除海藻中的重金属离子，但离子交换树脂再生、洗脱需要大量的化学药剂和水。因此，如何能够高效去除海藻提取物中重金属离子且不降低其功能作用，不产生二次污染，降低重金属离子去除的成本，使海藻提取物发挥其最大作用，将成为本领域技术人员的亟待解决的问题。
发明内容
针对现有脱除海藻提取物中重金属离子的技术不足，本发明提出一种基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除的方法及其装置，与现有的技术相比，本发明具有药剂耗量少、能量消耗低、分离效果好、设备紧凑耐用、离子回收率高且不产生二次污染等优点。
为达到上述目的，本发明提供一种基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除的方法，具体包括以下步骤：
（1）将海藻提取物溶液经过预处理去除固体颗粒后输送到原料液储罐内；
（2）将原料液储罐内的海藻提取物溶液经泵输送到淡化室中，同时将浓缩室中注入等量的水，然后开启淡化室循环泵、极室循环泵和浓缩室循环泵，将电渗析膜堆加入直流电场，在直流电场和阴、阳离子交换膜的作用下，海藻提取物中的重金属离子（汞、砷、铅、铬、铜、镍等）不断地从淡化室迁移到浓缩室内，进而实现了海藻提取物中的重金属离子的脱除。
（3）根据淡化室和浓缩室的电导率仪的数值来判断电渗析装置是否达到运行的终点，达到设定的电导率值之后，电渗析装置停止工作，开启淡化室出料阀和浓缩室出料阀将海藻提取物溶液和浓缩液从电渗析装置中排出。
（4）在电渗析装置的运行过程中，需定期对膜堆进行清洗以提高离子交换膜的使用寿命，清洗时通过清洗水箱经过原料液储罐进入电渗析装置中，在不加直流电场的情况下进行循环清洗，一般物理清洗通过蒸馏水清洗，化学清洗通过配置的化学药剂进行清洗。化学药剂可以为柠檬酸、盐酸、次氯酸钠和氢氧化钠等试剂。清洗水箱包括物理清洗储罐和化学清洗储罐。
进一步地，步骤（1）中的海藻提取物可以为海藻提取过程的消化液，无需酸化或钙化的处理过程，具体为：将海藻用水洗净，去除其中的无机盐等水溶性杂质，切碎后，加入碳酸钠进行消化，过滤或者气浮后，得到海藻酸钠溶液，即为海藻酸钠提取物。
进一步地，向步骤（3）中的淡化室出水的中，加入适量的NaOH溶液，然后再进入超滤膜装置进行浓缩，最然后离心、干燥后得到海藻酸钠产品。
一种基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除装置，包括原料液进料调节阀、原料液储罐、原料液出料调节阀、原料液出料泵、淡化室水箱、淡化室出料调节阀、淡化室循环泵、淡化室循环流量计、极室循环流量计、极室循环泵、极室水箱、浓缩室循环流量计、浓缩室循环泵、浓缩室水箱、浓缩室出料调节阀、浓缩室进料调节阀和电渗析膜堆；在原料液储罐进料管路上，安装原料液进料调节阀，依次设置有原料液出料调节阀和原料液出料泵的原料液储罐出料管路与淡化室水箱连通，在淡化室水箱出料管路上固定设置淡化室出料调节阀，浓缩室进料调节阀和浓缩室出料调节阀分别安装在浓缩室水箱进料管路和出料管路上，淡化室水箱、淡化室循环泵、淡化室循环流量计与电渗析膜堆中的淡化室构成循环回路，极室水箱、极室循环泵、极室循环流量计与电渗析膜堆中的极室构成循环回路，浓缩室水箱、浓缩室循环泵、浓缩室循环流量计与电渗析膜堆中的极室构成循环回路。
进一步地，所述基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除装置，还包括物理清洗储罐、化学清洗储罐、物理清洗进料阀和化学清洗进料阀，物理清洗储罐出料管路和化学清洗储罐出料管路均与原料液储罐进料管路连通，且在物理清洗储罐出料管路和化学清洗储罐出料管路上分别设置物理清洗进料阀和化学清洗进料阀，以控制物理清洗和化学清洗过程中的用水流量。
进一步地，所述基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除装置，还包括电导率在线监测仪、液位在线检测仪，在物理清洗储罐、化学清洗储罐、原料液储罐、淡化室水箱和浓缩室水箱内均设置液位在线检测仪，同时在原料液储罐、淡化室水箱和浓缩室水箱内均设置电导率在线检测仪，PLC装置分别与电导率在线监测仪、液位在线检测仪、进料调节阀、原料液出料调节阀、原料液出料泵、淡化室出料调节阀、淡化室循环泵、淡化室循环流量计、极室循环流量计、极室循环泵、浓缩室循环流量计、浓缩室循环泵、浓缩室出料调节阀、浓缩室进料调节阀、电渗析装置直流电控制器、物理清洗进料阀和化学清洗进料阀连接，实现对重金属离子脱除装置的远程控制，具体有手动控制/远程全自动控制/远程半自动步操作三种方式的选择。
上述基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除装置具体使用方法：
1、将经过预处理的海藻提取物溶液经过原料液进料调节阀后输送到原料液储罐中暂时储存，通过原料液储罐中的液位在线监测仪实时监测储罐中的液位，当达到设定的最大液位时，PLC装置控制关闭原料液进料调节阀，进料完毕。
2、在海藻提取物溶液进入原料液储罐后，PLC装置控制打开原料液出料调节阀和原料液出料泵将海藻提取物溶液输送到淡化室水箱中，同时PLC装置控制打开浓缩室进料调节阀将清水输送到浓缩室水箱中，通过淡化室水箱和浓缩室水箱中的液位在线检测仪实时监测控制其液位，当达到指定的液位设定值后，PLC装置自动将原料液出料泵、原料液出料调节阀和浓缩室进料调节阀关闭，电渗析装置进料结束。
3、当电渗析装置进料结束后，PLC装置通过自动控制将淡化室循环泵、极室循环泵和浓缩室循环泵打开，其中的海藻提取物溶液、极室溶液和清水分别输送到电渗析膜堆内的淡化室、极室和浓缩室，当淡化室循环流量计、极室循环流量计和浓缩室循环流量计示数稳定后，PLC装置将电渗析膜堆接入直流电场，其直流电场的大小通过预先的设定值固定，在直流电场和膜堆内的阴阳离子交换膜的选择透过性的共同作用下，海藻提取物中的重金属离子在淡水室内定向迁移到浓缩室内，当淡化室水箱中的电导率在线监测仪降低到设定值后，PLC装置首先将膜堆的直流电关闭，而后关闭淡化室循环泵、极室循环泵和浓缩室循环泵，海藻提取物中的重金属离子脱除。
4、电渗析装置工作完毕后，PLC装置控制打开淡化室出料调节阀和浓缩室出料调节阀分别将淡化室水箱中的海藻提取物溶液和浓缩室水箱内的浓缩液排出，当淡化室水箱和浓缩室水箱中的液位在线检测仪的液位为0时，PLC装置控制将淡化室出料调节阀和浓缩室出料调节阀关闭，系统控制进入下一轮的工作。
5、当电渗析装置，膜堆循环时间超过设定值或使用一段时间，进行清洗，首先进行物理清洗，然后重复进行两次化学清洗，最后再物理清洗。
物理清洗：PLC装置通过液位在线检测仪确认物理清洗储罐中蒸馏水达到设定液位后，打开物理清洗进料阀、原料液进料调节阀、原料液出料调节阀、原料液出料泵、浓缩室进料调节阀，将一定量的蒸馏水分别注入淡水室水箱和浓缩室水箱，打开淡化室循环泵和浓缩室循环泵，在不加直流电场的情况下电渗析装置循环运行，达到预先设定的循环时间后，关闭淡化室循环泵和浓缩室循环泵，打开淡化室出料调节阀和浓缩室出料调节阀，将淡化室水箱和浓缩室水箱中的液体排出。
化学清洗：PLC装置通过在线液位检测仪确认化学清洗储罐中化学药剂达到设定液位后，打开化学清洗进料阀、原料液进料调节阀、原料液出料调节阀、原料液出料泵、浓缩室进料调节阀，将一定量的化学药剂分别注入淡水室水箱和浓缩室水箱，打开淡化室循环泵和浓缩室循环泵，在不直流电场的情况下电渗析装置循环运行，达到预先设定的循环时间后，关闭淡化室循环泵和浓缩室循环泵，打开淡化室出料调节阀和浓缩室出料调节阀，将淡化室水箱和浓缩室水箱中的液体排出。
与现有的技术相比，本发明具有以下优点：①与其它传统处理海藻提取物中重金属离子方法相比，电渗析法具有药剂耗量少、能量消耗低、分离效果好、设备紧凑耐用、离子回收率高且不产生二次污染等优点；②电渗析装置具有良好的选择性、低电阻、热稳定性和化学稳定性；③通过PLC自控装置监测和控制系统的运行，具有省时省力、控制更加的灵活方便和节约运行成本等优点；电渗析系统可以直接处理海藻提取过程中的消化液，省略了酸化和钙化的处理过程，简化海藻提取工艺过程，同时新构建的“消化+过滤/气浮+电渗析+超滤”的海藻酸钠提取工艺易于控制，海藻酸钠产率高，品质稳定。
附图说明
图1为一种基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除装置结构示意图，图中：1物理清洗储罐、2化学清洗储罐、3原料液进料调节阀、4原料液储罐、5原料液出料调节阀、6原料液出料泵、7淡化室水箱、8淡化室出料调节阀、9淡化室循环泵、10淡化室循环流量计、11极室循环流量计、12极室循环泵、13极室水箱、14浓缩室循环流量计、15浓缩室循环泵、16浓缩室水箱、17浓缩室出料调节阀、18浓缩室进料调节阀、19电渗析膜堆、20 PLC装置、21物理清洗进料阀、化学清洗进料阀22。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明：
一种基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除装置，包括原料液进料调节阀3、原料液储罐4、原料液出料调节阀5、原料液出料泵6、淡化室水箱7、淡化室出料调节阀8、淡化室循环泵9、淡化室循环流量计10、极室循环流量计11、极室循环泵12、极室水箱13、浓缩室循环流量计14、浓缩室循环泵15、浓缩室水箱16、浓缩室出料调节阀17、浓缩室进料调节阀18和电渗析膜堆19；在原料液储罐4进料管路上，安装原料液进料调节阀3，依次设置有原料液出料调节阀5和原料液出料泵6的原料液储罐4出料管路与淡化室水箱7连通，在淡化室水箱7出料管路上固定设置淡化室出料调节阀8，浓缩室进料调节阀18和浓缩室出料调节阀17分别安装在浓缩室水箱16进料管路和出料管路上，淡化室水箱7、淡化室循环泵9、淡化室循环流量计10与电渗析膜堆3中的淡化室构成循环回路，极室水箱13、极室循环泵12、极室循环流量计11与电渗析膜堆3中的极室构成循环回路，浓缩室水箱16、浓缩室循环泵15、浓缩室循环流量计14与电渗析膜堆3中的极室构成循环回路。
进一步地，所述基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除装置，还包括物理清洗储罐1、化学清洗储罐2、物理清洗进料阀21和化学清洗进料阀22，物理清洗储罐1出料管路和化学清洗储罐2出料管路均与原料液储罐4进料管路连通，且在物理清洗储罐1出料管路和化学清洗储罐2出料管路上分别设置物理清洗进料阀21和化学清洗进料阀22，以控制物理清洗和化学清洗过程中的用水流量。
进一步地，所述基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除装置，还包括电导率在线监测仪、液位在线检测仪，在物理清洗储罐1、化学清洗储罐2、原料液储罐4、淡化室水箱7和浓缩室水箱16内均设置电导率在线监测仪，同时在原料液储罐4、淡化室水箱7和浓缩室水箱16内均设置液位在线检测仪，PLC装置分别与电导率在线监测仪、液位在线检测仪、进料调节阀3、原料液出料调节阀5、原料液出料泵6、淡化室出料调节阀8、淡化室循环泵9、淡化室循环流量计10、极室循环流量计11、极室循环泵12、浓缩室循环流量计14、浓缩室循环泵15、浓缩室出料调节阀17、浓缩室进料调节阀18、电渗析装置直流电控制器、物理清洗进料阀21和化学清洗进料阀22连接，实现对重金属离子脱除装置的远程控制，具体有手动控制/远程全自动控制/远程半自动步操作等三种方式的选择。
进一步地，物理清洗储罐1出料管路、化学清洗储罐2出料管路、原料液储罐4进料管路、原料液储罐4出料管路、淡化室水箱出料管路和浓缩室水箱进出料管路上均设有单向阀和流量控制阀，以防止倒流和控制流体的流量。
进一步，所述极室水箱的循环液为NaCl、Na2SO4、NaNO3和MgSO4等溶液。
进一步，所述电渗析膜堆的连接方式为一级一段、一级多段和多级多段等。
上述基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除装置具体使用方法：
1、将经过预处理的海藻提取物溶液经过原料液进料调节阀3后输送到原料液储罐4中暂时储存，通过原料液储罐4中的液位在线监测仪实时监测储罐中的液位，当达到设定的最大液位时，PLC装置20控制关闭原料液进料调节阀3，进料完毕。
2、在海藻提取物溶液进入原料液储罐4后，PLC装置20控制打开原料液出料调节阀5和原料液出料泵6将海藻提取物溶液输送到淡化室水箱7中，同时PLC装置20控制打开浓缩室进料调节阀18将清水输送到浓缩室水箱16中，通过淡化室水箱7和浓缩室水箱16中的液位在线检测仪实时监测控制其液位，当达到指定的液位设定值后，PLC装置20自动将原料液出料泵6、原料液出料调节阀5和浓缩室进料调节阀18关闭，电渗析装置进料结束。
3、当电渗析装置进料结束后，PLC装置20通过自动控制将淡化室循环泵9、极室循环泵12和浓缩室循环泵15打开，其中的海藻提取物溶液、极室溶液和清水分别输送到电渗析膜堆19内的淡化室、极室和浓缩室，当淡化室循环流量计10、极室循环流量计11和浓缩室循环流量计14示数稳定后，PLC装置20将电渗析膜堆19接入直流电场，其直流电场的大小通过预先的设定值固定，在直流电场和膜堆内的阴阳离子交换膜的选择透过性的共同作用下，海藻提取物中的重金属离子在淡水室内定向迁移到浓缩室内，当淡化室水箱7中的电导率在线监测仪降低到设定值后，PLC装置20首先将膜堆的直流电关闭，而后关闭淡化室循环泵9、极室循环泵12和浓缩室循环泵15，海藻提取物中的重金属离子脱除。
4、电渗析装置工作完毕后，PLC装置20控制打开淡化室出料调节阀8和浓缩室出料调节阀17分别将淡化室水箱7中的海藻提取物溶液和浓缩室水箱16内的浓缩液排出，当淡化室水箱7和浓缩室水箱16中的液位在线检测仪的液位为0时，PLC装置20控制将淡化室出料调节阀8和浓缩室出料调节阀17关闭，系统控制进入下一轮的工作。
5、当电渗析装置，膜堆循环时间超过设定值或使用一段时间，进行清洗，首先进行物理清洗，然后重复进行两次化学清洗，最后再物理清洗。
物理清洗：PLC装置20通过液位在线检测仪确认物理清洗储罐1中蒸馏水达到设定液位后，打开物理清洗进料阀21、原料液进料调节阀3、原料液出料调节阀5、原料液出料泵6、浓缩室进料调节阀18，将一定量的蒸馏水分别注入淡水室水箱7和浓缩室水箱16，打开淡化室循环泵9和浓缩室循环泵15，在不加直流电场的情况下电渗析装置循环运行，达到预先设定的循环时间后，关闭淡化室循环泵9和浓缩室循环泵15，打开淡化室出料调节阀8和浓缩室出料调节阀17，将淡化室水箱7和浓缩室水箱16中的液体排出。
化学清洗：PLC装置20通过在线液位检测仪确认化学清洗储罐2中化学药剂达到设定液位后，打开化学清洗进料阀22、原料液进料调节阀3、原料液出料调节阀5、原料液出料泵6、浓缩室进料调节阀18，将一定量的化学药剂分别注入淡水室水箱7和浓缩室水箱16，打开淡化室循环泵9和浓缩室循环泵15，在不直流电场的情况下电渗析装置循环运行，达到预先设定的循环时间后，关闭淡化室循环泵9和浓缩室循环泵15，打开淡化室出料调节阀8和浓缩室出料调节阀17，将淡化室水箱7和浓缩室水箱16中的液体排出。
实施例1：
在电渗析膜堆的相关参数为：膜堆装置组装方式为立式组装，膜堆共15对膜，其阳离子交换膜为磺酸型均相阳离子交换膜，阴离子交换膜为季铵型均相阴离子交换膜，阳极电极材料为钛涂钌，阴极电极材料为不锈钢，隔板为聚丙烯无回路隔板。海藻提取物溶液的为海藻酸钠溶液，其中的重金属离子为铜离子，铜离子浓度为4.5 mg/L。
该溶液采用上述步骤1-4对重金属铜离子进行脱除，其中淡化室水箱7和浓缩室水箱16进料均为2 L，淡化室、浓缩室和极室的循环流量为60.0 L/h，直流电压为7.2 V，循环处理70 min后，淡化室水箱7中的铜离子含量为1.06 mg/L，去除率为76.4 %。
实施例2：
在电渗析膜堆的相关参数为：膜堆装置组装方式为立式组装，膜堆共20对膜，其阳离子交换膜为磺酸型均相阳离子交换膜，阴离子交换膜为季铵型均相阴离子交换膜，阳极电极材料为钛涂钌，阴极电极材料为不锈钢，隔板为聚丙烯无回路隔板。海藻提取物溶液为海藻酸钠溶液，其中的重金属离子为铅离子，铅离子浓度为4.2 mg/L。
该溶液采用上述步骤1-4对重金属铜离子进行脱除，其中淡化室水箱7和浓缩室水箱16进料均为2 L，淡化室、浓缩室和极室的循环流量为65.0 L/h，直流电压为10 V，循环处理70 min后，淡化室水箱7中的铅离子含量为0.60 mg/L，去除率为85.7 %。

Claims (8)

1.一种基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）将海藻提取物溶液经过预处理去除固体颗粒后输送到原料液储罐内；
（2）将原料液储罐内的海藻提取物溶液输送到淡化室中，同时将浓缩室中注入水，然后开启淡化室循环泵、极室循环泵和浓缩室循环泵，将电渗析膜堆加入直流电场，在直流电场和阴、阳离子交换膜的作用下，海藻提取物中的重金属离子不断地从淡化室迁移到浓缩室内，进而实现了海藻提取物中的重金属离子的脱除。
2.根据权利要求1所述的基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除的方法，其特征在于，（3）根据淡化室和浓缩室的电导率仪的数值来判断电渗析装置是否达到运行的终点，达到设定的电导率值之后，电渗析装置停止工作，开启淡化室出料阀和浓缩室出料阀将海藻提取物溶液和浓缩液从电渗析装置中排出；
（4）在电渗析装置的运行过程中，需定期对膜堆进行化学清洗或物理清洗以提高离子交换膜的使用寿命，清洗时通过清洗水箱经过原料液储罐进入电渗析装置中，在不加直流电场的情况下进行循环清洗。
3.根据权利要求1所述的基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除的方法，其特征在于，步骤（1）中的海藻提取物可以为海藻提取过程的消化液，无需酸化或钙化的处理过程，具体为：将海藻用水洗净，去除其中的无机盐等水溶性杂质，切碎后，加入碳酸钠进行消化，过滤或者气浮后，得到海藻酸钠溶液，即为海藻酸钠提取物。
4.根据权利要求3所述的基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除的方法，其特征在于，向步骤（3）中的淡化室出水的中，加入适量的NaOH溶液，然后再进入超滤膜装置进行浓缩，最然后离心、干燥后得到海藻酸钠产品。
5.一种基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除装置，其特征在于，包括原料液进料调节阀、原料液储罐、原料液出料调节阀、原料液出料泵、淡化室水箱、淡化室出料调节阀、淡化室循环泵、淡化室循环流量计、极室循环流量计、极室循环泵、极室水箱、浓缩室循环流量计、浓缩室循环泵、浓缩室水箱、浓缩室出料调节阀、浓缩室进料调节阀和电渗析膜堆；在原料液储罐进料管路上，安装原料液进料调节阀，依次设置有原料液出料调节阀和原料液出料泵的原料液储罐出料管路与淡化室水箱连通，在淡化室水箱出料管路上固定设置淡化室出料调节阀，浓缩室进料调节阀和浓缩室出料调节阀分别安装在浓缩室水箱进料管路和出料管路上，淡化室水箱、淡化室循环泵、淡化室循环流量计与电渗析膜堆中的淡化室构成循环回路，极室水箱、极室循环泵、极室循环流量计与电渗析膜堆中的极室构成循环回路，浓缩室水箱、浓缩室循环泵、浓缩室循环流量计与电渗析膜堆中的极室构成循环回路。
6.根据权利要求5所述的基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除装置，其特征在于，所述基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除装置，还包括物理清洗储罐、化学清洗储罐、物理清洗进料阀和化学清洗进料阀，物理清洗储罐出料管路和化学清洗储罐出料管路均与原料液储罐进料管路连通，且在物理清洗储罐出料管路和化学清洗储罐出料管路上分别设置物理清洗进料阀和化学清洗进料阀。
7.根据权利要求6所述的基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除装置，其特征在于，所述基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除装置，还包括电导率在线监测仪、液位在线检测仪，在物理清洗储罐、化学清洗储罐、原料液储罐、淡化室水箱和浓缩室水箱内均设置液位在线检测仪，同时在原料液储罐、淡化室水箱和浓缩室水箱内均设置电导率在线检测仪，PLC装置分别与电导率在线监测仪、液位在线检测仪、进料调节阀、原料液出料调节阀、原料液出料泵、淡化室出料调节阀、淡化室循环泵、淡化室循环流量计、极室循环流量计、极室循环泵、浓缩室循环流量计、浓缩室循环泵、浓缩室出料调节阀、浓缩室进料调节阀、电渗析装置直流电控制器、物理清洗进料阀和化学清洗进料阀连接，实现对重金属离子脱除装置的远程控制。
8.根据权利要求6所述的基于电渗析技术的海藻提取物中重金属离子脱除装置，其特征在于，重金属离子脱除装置具体使用方法为：
（1）将经过预处理的海藻提取物溶液经过原料液进料调节阀后输送到原料液储罐中暂时储存，通过原料液储罐中的液位在线监测仪实时监测储罐中的液位，当达到设定的最大液位时，PLC装置控制关闭原料液进料调节阀，进料完毕；
（2）在海藻提取物溶液进入原料液储罐后，PLC装置控制打开原料液出料调节阀和原料液出料泵将海藻提取物溶液输送到淡化室水箱中，同时PLC装置控制打开浓缩室进料调节阀将清水输送到浓缩室水箱中，通过淡化室水箱和浓缩室水箱中的液位在线检测仪实时监测控制其液位，当达到指定的液位设定值后，PLC装置自动将原料液出料泵、原料液出料调节阀和浓缩室进料调节阀关闭，电渗析装置进料结束；
（3）当电渗析装置进料结束后，PLC装置通过自动控制将淡化室循环泵、极室循环泵和浓缩室循环泵打开，其中的海藻提取物溶液、极室溶液和清水分别输送到电渗析膜堆内的淡化室、极室和浓缩室，当淡化室循环流量计、极室循环流量计和浓缩室循环流量计示数稳定后，PLC装置将电渗析膜堆接入直流电场，其直流电场的大小通过预先的设定值固定，在直流电场和膜堆内的阴阳离子交换膜的选择透过性的共同作用下，海藻提取物中的重金属离子在淡水室内定向迁移到浓缩室内，当淡化室水箱中的电导率在线监测仪降低到设定值后，PLC装置首先将膜堆的直流电关闭，而后关闭淡化室循环泵、极室循环泵和浓缩室循环泵，海藻提取物中的重金属离子脱除；
（4）电渗析装置工作完毕后，PLC装置控制打开淡化室出料调节阀和浓缩室出料调节阀分别将淡化室水箱中的海藻提取物溶液和浓缩室水箱内的浓缩液排出，当淡化室水箱和浓缩室水箱中的液位在线检测仪的液位为0时，PLC装置控制将淡化室出料调节阀和浓缩室出料调节阀关闭，系统控制进入下一轮的工作；
（5）当电渗析装置，膜堆循环时间超过设定值或使用一段时间，进行清洗，首先进行物理清洗，然后重复进行两次化学清洗，最后再物理清洗；
物理清洗：PLC装置通过液位在线检测仪确认物理清洗储罐中蒸馏水达到设定液位后，打开物理清洗进料阀、原料液进料调节阀、原料液出料调节阀、原料液出料泵、浓缩室进料调节阀，将一定量的蒸馏水分别注入淡水室水箱和浓缩室水箱，打开淡化室循环泵和浓缩室循环泵，在不加直流电场的情况下电渗析装置循环运行，达到预先设定的循环时间后，关闭淡化室循环泵和浓缩室循环泵，打开淡化室出料调节阀和浓缩室出料调节阀，将淡化室水箱和浓缩室水箱中的液体排出；
化学清洗：PLC装置通过在线液位检测仪确认化学清洗储罐中化学药剂达到设定液位后，打开化学清洗进料阀、原料液进料调节阀、原料液出料调节阀、原料液出料泵、浓缩室进料调节阀，将一定量的化学药剂分别注入淡水室水箱和浓缩室水箱，打开淡化室循环泵和浓缩室循环泵，在不直流电场的情况下电渗析装置循环运行，达到预先设定的循环时间后，关闭淡化室循环泵和浓缩室循环泵，打开淡化室出料调节阀和浓缩室出料调节阀，将淡化室水箱和浓缩室水箱中的液体排出。
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