CN109293085B - 一种基于edm装置的水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于EDM装置的水处理系统，包括EDM装置，EDM装置包括若干膜片隔出的至少一个四室单元，四室单元包括：第一、第二、第三隔室和第四隔室，第二隔室内设有颗粒状的若干离子交换树脂，第二隔室的进水口设置在第二隔室的底部以利用送入第二隔室的含盐给水将至少部分离子交换树脂向上冲起；若干膜片中用于隔出相应的第二隔室的第一膜片和第二膜片呈倒八字型设置，以使得被向上冲起的至少部分离子交换树脂中的至少一部分落在第一膜片或第二膜片的表面上并在地心引力的作用下沿第一膜片或第二膜片的表面向第二隔室的底部滑动，利用离子交换树脂在膜片上滑动去刮擦膜片表面，阻止膜片表面的晶体成核，减少结垢和膜片堵塞的几率。

Description

一种基于EDM装置的水处理系统

技术领域

本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种基于EDM装置的水处理系统。

背景技术

EDM装置是指电渗析置换装置，EDM全称为Electrodialysis Metathesis。EDM装置是含盐废水零排放处理过程中的一个重要组成部分，可最大限度地提高水的产量和脱盐的盐回收率。在EDM工艺中，处理来自反渗透RO或纳米过滤NF的浓缩流出物以回收矿物质，例如石膏和氯化镁，以及额外的纯水。每个EDM装置包括若干个四室单元，每个四室单元具有四个隔室，其中每两个隔室中之间分别由离子交换膜隔开。第一隔室含有浓缩的钠盐混合物。第二隔室中供应含有待处理的富含矿物质的给水。第三隔室含有浓缩的氯化物盐混合物。第四隔室充满氯化钠以提供用于置换反应的离子。当电压施加到EDM装置叠层的重复的四室单元时，产生浓缩的混合物。浓缩的含有氯化钙的溶液和含有硫酸钠的溶液离开EDM装置后，它们就可以结合起来用于沉淀石膏。其中一个浓缩物隔室中硫酸钙的早期沉淀会对其他有用盐的潜在回收产生不利影响。此外，EDM装置堆栈可能被堵塞和损坏。可商购的氯化钠可含有硫酸钠和其他矿物质，这些矿物质将促进堆叠中石膏的形成。

高硫酸根、高硬度含盐废水普遍存在于矿井水、煤化工废水、燃煤电厂湿法脱硫废水和工业中水经过多级浓缩的废水等领域，除含有机污染物外，还含有大量的无机盐，对环境的危害较大。由于此类废水经常规工艺处理后无机盐含量依然较高，通常需增加后续的蒸发、膜处理等工艺进行深度处理；而高硫酸根、高氯根、高硬度含盐废水的水质特性对废水浓缩工艺的设计、运行、维护管理影响较大，普遍存在容易结垢、软化费用高、膜构件堵塞等问题。因此，此类废水处理难度极大，也是相关行业实现工业废水零排放的重点、难点。

比如，公开号为CN105731611A的中国专利文献公开了一种向溶液中注入H⁺的方法及H⁺注入装置和用途，所述方法为向溶液中注入H⁺，同时不引入阴离子；具体包括以下步骤：酸溶液与待处理水溶液间隔并流，且酸溶液与待处理水溶液间设置离子交换膜，在外加电场作用下，酸溶液中的H⁺穿过离子交换膜进入待处理水溶液中与待处理水溶液中的碱度反应，酸溶液中的酸根离子被离子交换膜拦截，最终降低待处理水溶液中的碱度。该发明的方法和装置，可有效降低水中碱度，减少设备、管道和膜等的结垢腐蚀，降低废水零排放过程中后续脱盐单元的运行负荷，降低设备维护运行费用，可在水处理领域广泛应用推广。但是，该装置需要利用酸来防止膜表面结垢，不够经济，申请人力求从一个全新的角度入手，解决现有的含有膜构件的水处理系统的容易结垢、软化费用高和膜构件堵塞的技术问题。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种基于EDM装置的水处理系统，该水处理系统的EDM装置的第二隔室的膜片呈倒八字型倾斜的设置并在第二隔室内设置颗粒状的离子交换树脂，利用第二隔室的进水将第二隔室内的离子交换树脂冲起后落在倾斜的膜片上去刮擦膜片表面，阻止膜片表面的晶体成核，可以在降低软化费用的情况下减少结垢和膜片堵塞的几率，有极高的经济价值。

根据一个优选实施方式，一种基于EDM装置的水处理系统，包括EDM装置，所述EDM装置包括若干膜片隔出的至少一个四室单元，所述四室单元包括：含有钠盐混合物的第一隔室；供应至少含有硫酸钙盐的含盐给水的第二隔室；含有氯化盐混合物第三隔室；和供应含有氯化钠的溶液以提供用于置换反应的钠离子和氯离子第四隔室；其中，所述第二隔室内设有颗粒状的若干离子交换树脂，所述离子交换树脂的密度大于所述含盐给水的密度，第二隔室的进水口设置在第二隔室的底部以利用送入第二隔室的含盐给水将至少部分离子交换树脂向上冲起；若干膜片中用于隔出相应的第二隔室的第一膜片和第二膜片呈倒八字型设置，以使得被向上冲起的至少部分离子交换树脂中的至少一部分落在第一膜片或第二膜片的表面上并在地心引力的作用下沿第一膜片或第二膜片的表面向第二隔室的底部滑动。

根据一个优选实施方式，所述第二隔室的进水口设置为长条状，第二隔室的中部偏下位置设有呈倒八字型设置的第一挡板和第二挡板，所述第一挡板的两侧和所述第二挡板的两侧分别连接于第二隔室的两侧以构成喷出通道和分别位于所述喷出通道两侧的能够容纳离子交换树脂的第一容纳室和第二容纳室；其中，所述第一挡板和所述第二挡板与所述第二隔室的底部之间分别存在用于让离子交换树脂通过的第一间隙和第二间隙以使第一容纳室和第二容纳室内的离子交换树脂分别从第一间隙和第二间隙进入喷出通道而被向上冲起，被向上冲起的至少部分离子交换树脂中的至少一部分分别落在第一膜片和第二膜片的表面上并在地心引力的作用下沿第一膜片或第二膜片的表面向第二隔室的底部滑动并返回到第一容纳室和/或第二容纳室。

根据一个优选实施方式，所述第二隔室的进水口设置为沿第二隔室的一侧延伸至另一侧的长条状，喷出通道连接于第二隔室的一侧和另一侧，在喷出通道的底部也构成一个长条状开口；在所述EDM装置安装到位后，在向地面投影的投影平面内，长条状开口的投影轮廓线将第二隔室的进水口的投影轮廓线包围在内。

根据一个优选实施方式，所述第一挡板和/或所述第二挡板的最高点在竖直方向上与第二隔室的底部的第一距离与第二隔室的底部与顶部之间的第二距离之比的范围为1：8～1：4。

根据一个优选实施方式，所述第一挡板和所述第二挡板之间的中部位置还设有一个分流部，所述分流部包括呈V型设置的第一侧边和第二侧边，所述第一侧边和所述第二侧边分别与第一挡板和第二挡板平行设置以构成流出方向分别偏向第一膜片和第二膜片的第一分通道和第二分通道。

根据一个优选实施方式，所述第二隔室包括设置在顶部的第一出水口和第二出水口，所述第二隔室的第一出水口设置在中部与第一膜片之间的位置，所述第二隔室的第二出水口设置在中部与第二膜片之间的位置，并且所述第二隔室的第一出水口和所述第二隔室的第二出水口均设置为沿第二隔室的一侧延伸至另一侧的长条状。

根据一个优选实施方式，所述第二隔室的两侧分别设有第一超声波发射器和第二超声波发射器，所述第一超声波发射器按照由其发射的第一超声波的覆盖范围至少涵盖第一膜片和/或第二膜片的面积的二分之一的方式设置，所述第二超声波发射器按照由其发射的第二超声波的覆盖范围至少涵盖第一膜片和/或第二膜片的面积的二分之一的方式设置。

根据一个优选实施方式，所述EDM装置还包括超声波控制器，所述超声波控制器控制连接于所述第一超声波发射器和所述第二超声波发射器，所述超声波控制器被设置为控制第一超声波发射器和第二超声波发射器交替启用；其中，所述交替启用按照以下步骤进行：启用第一超声波发射器持续发射第一超声波第一预设时长，随后停用第一超声波发射器并启用第二超声波发射器持续发射第二超声波第二预设时长，随后停用第二超声波发射器并重复前面的步骤。

根据一个优选实施方式，所述超声波控制器控制第一超声波发射器和第二超声波发射器交替启用预设次数后，将所述第一超声波发射器和所述第二超声波发射器一起停用第三预设时长后，才再次控制第一超声波发射器和第二超声波发射器交替启用。

根据一个优选实施方式，所述水处理系统还包括反渗透装置、第一电渗析装置、第二电渗析装置、第一机加池和第二机加池；其中，含盐给水先经过所述反渗透装置浓缩后再送入第二隔室，从所述第一隔室流出的含有硫酸钠的溶液经过第一电渗析装置的进一步浓缩达到第一预设浓度后才送入第一机加池，从所述第三隔室流出的含有氯化盐混合物的溶液经过第二电渗析装置的进一步浓缩达到第二预设浓度后才送入第二机加池，并在第二机加池内加入氢氧化钙用于降低镁离子含量，将第二机加池内的含有氯化钙的上清液送入第一机加池，硫酸钠和氯化钙在第一机加池内反应得到硫酸钙。

附图说明

图1是本发明的一个优选实施方式的简化连接示意图；

图2是第二隔室的一个优选实施方式在未示出离子交换树脂的状态下的简化示意图；

图3是第二隔室的一个优选实施方式在等轴测视角下的简化剖视图；

图4是第二隔室的一个优选实施方式的进水口、第一出水口和第二出水口的结构示意图；

图5是本发明的一个优选实施方式的部分元件的模块连接示意图；和

图6是若干四室单元堆叠的简化示意图。

附图标记列表

100：四室单元 110：第一隔室

120：第二隔室 121：第二隔室的进水口

122：第一出水口 123：第二出水口

124：离子交换树脂 130：第三隔室

140：第四隔室 150：膜片

151：第一膜片 152：第二膜片

161：第一挡板 162：第二挡板

171：第一容纳室 172：第二容纳室

173：喷出通道 1731：第一分通道

1732：第二分通道 180：分流部

181：第一侧边 182：第二侧边

210：第一超声波发射器 220：第二超声波发射器

230：超声波控制器 A：阴膜

C：阳膜 310：第一机加池

320：第二机加池 410：第一电极液

420：第二电极液 RO：反渗透装置

ED1：第一电渗析装置 ED2：第二电渗析装置

G11：第一管道 G21：第二管道

G31：第三管道 G41：第四管道

G12：第五管道 G22：第六管道

G32：第七管道 G42：第八管道

K：长条状开口

具体实施方式

下面结合附图1、2、3、4、5和6进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要理解的是，若出现“第一”、“第二”等术语，其仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，若出现术语“多个”，其含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，还需要理解的是，若出现“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义，除非另有明确的规定和/或限定。

在本发明的描述中，还需要理解的是，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

本实施例公开了一种水处理系统，更具体地，公开了一种基于EDM装置的水处理系统。在不造成冲突或者矛盾的情况下，其他实施例的优选实施方式的整体和/或部分内容可以作为本实施例的补充。

根据一个优选实施方式，参见图1，水处理系统可以包括反渗透装置RO、第一电渗析装置ED1、第二电渗析装置ED2、第一机加池310和第二机加池320中的至少一个。含盐给水可以先经过反渗透装置RO浓缩后再送入第二隔室。从第一隔室流出的含有硫酸钠的溶液可以经过第一电渗析装置ED1的进一步浓缩达到第一预设浓度后才送入第一机加池310。从第三隔室流出的含有氯化盐混合物的溶液可以经过第二电渗析装置ED2的进一步浓缩达到第二预设浓度后才送入第二机加池320。第二机加池320内可以加入氢氧化钙用于降低镁离子含量。第二机加池320内的含有氯化钙的上清液可以送入第一机加池310。硫酸钠和氯化钙在第一机加池310内反应得到硫酸钙。优选地，第一机加池的沉淀物可以依次送入旋流除污器和板框压滤机得到硫酸钙泥饼。第一机加池的上清液可以回流至EDM装置的第三隔室130。

根据一个优选实施方式，EDM装置可以包括若干膜片150隔成的至少一个四室单元100。四室单元100可以包括：容纳钠盐混合物的第一隔室110、供应含有待处理的含盐给水的第二隔室120、容纳氯化盐混合物第三隔室130和/或供应含有氯化钠的溶液以提供用于置换反应的钠离子和氯离子第四隔室140。优选地，含盐给水可以含有钙离子和硫酸根离子。参见图6，优选地，第一管道G11内供应含盐给水，送入第二隔室后从第二隔室流出到第五管道G12，在第二隔室中，含盐给水中的阴离子至少部分地从膜片进入第一隔室，含盐给水中的阳离子至少部分地从膜片进入第三隔室，使得含盐给水得到淡化。第二管道G21用于向第四隔室供应含有氯化钠的溶液，淡化后的氯化钠溶液进入第六管道G22。第三管道G31和第七管道G32用于含有氯化盐的溶液的输送。第四管道G41和第八管道G42用于含有钠盐的溶液的输送。优选地，EDM装置还可以包括正极室和负极室。正极室内通第一电极液410。负极室内可以通第二电极液420

优选地，若干膜片150可以包括若干阳膜C和若干阴膜A。阳膜C和阴膜A在EDM装置中交替地设置。若干阳膜C的第一数量比若干阴膜A的第二数量多一个或者少一个。第一数量和第二数量之和可以大于等于五个。第一数量和第二数量之和减一后可以是四的整数倍。比如，EDM装置设有三片阳膜C和两片阴膜A。或者，EDM装置设有二十一片阳膜C和二十片阴膜A。又或者，EDM装置设有四片阳膜C和五片阴膜A。再或者，EDM装置设有八片阳膜C和九片阴膜A。若干阳膜C和若干阴膜A中数量较多的一类分别与正电极板和负电极板构成正极室和负极室。比如，在EDM装置设有至少三片阳膜C和至少两片阴膜A的情况下，则阳膜C和阴膜A的设置顺序为：正电极板、阳膜C、阴膜A、阳膜C、阴膜A、阳膜C……和负电极板。此处省略号代表的是若干重复的阴膜A、阳膜C、阴膜A和阳膜C。而此时各隔室的排列顺序为正极室、第一隔室110、第二隔室120、第三隔室130、第四隔室140……和负极室。此处省略号代表的是若干重复的第一隔室110、第二隔室120、第三隔室130和第四隔室140。在EDM装置有至少两片阳膜C和至少三片阴膜A的情况下，则阳膜C和阴膜A的设置顺序为：正电极板、阴膜A、阳膜C、阴膜A、阳膜C、阴膜A……和负电极板。此处省略号代表的是若干重复的阳膜C、阴膜A、阳膜C和阴膜A。而此时各隔室的排列顺序为正极室、第二隔室120、第三隔室130、第四隔室140、第一隔室110……和负极室。此处省略号代表的是若干重复的第二隔室120、第三隔室130、第四隔室140和第一隔室110。优选地，正电极板和负电极板连接于供电电路，供电电路被配置为可以为正电极板和负电极板提供断续直流电，以抑制晶体成核。能提供断续直流的供电电路已经有成熟的产品，此处不进一步叙述。优选地，断续直流电的频率是100～200Hz。优选地，断续直流电的频率是周期性变化的，且在一个周期内具有升高后降低的趋势。

根据一个优选实施方式，EDM装置中的第二隔室120内可以设有若干离子交换树脂124。离子交换树脂124可以设置成颗粒状，比如球形。由第二隔室120的内壁对离子交换树脂124的运动位置进行限制。第二隔室120的内壁可以包括一个阳膜C和一个阴膜A。第一膜片或第二膜片可以是阳膜C或阴膜A，具体视安装情况而定。优选地，离子交换树脂124的直径可以为0.5mm～5mm，尤其优选1～2mm，以提高破坏晶核的效率且对进水影响小。在第二隔室的相应的进水口和/或出水口都可以设有隔网，以防止离子交换树脂离开第二隔室。离子交换树脂124包括阳离子交换树脂124和阴离子交换树脂124。在第二隔室120内通水的情况下，若干离子交换树脂124在水流的影响下刮擦第二隔室120的内壁以去除第二隔室120的内壁上的至少部分污垢。在第二隔室120的内设置离子交换树脂124，不仅可以使得第二隔室120的电阻得以进一步的降低，使得水处理过程更经济，还可以通过水流冲击离子交换树脂124去刮擦第二隔室120的内壁，达到良好的去垢效果。优选地，第二隔室120内的若干离子交换树脂124的体积与第二隔室120的容积之比的比值范围为1：5～1：3。

根据一个优选实施方式，参见图1和2，第二隔室的进水口121可以设置在第二隔室120的底部以利用送入第二隔室120的含盐给水将至少部分离子交换树脂124向上冲起。若干膜片150中用于隔出相应的第二隔室120的第一膜片151和第二膜片152可以呈倒八字型设置，以使得被向上冲起的至少部分离子交换树脂124中的至少一部分分别落在呈倒八字型设置的第一膜片151和第二膜片152的表面上并在地心引力的作用下向第二隔室120的底部滑动。第一膜片和第二膜片属于若干膜片，此处仅仅是为方便描述，以免引起混乱。优选地，被向上冲起的至少部分离子交换树脂124中的一部分可能未落在呈倒八字型设置的第一膜片151和第二膜片152的表面上，而有可能暂时落在其他位置，比如落在第二隔室120的底部上。优选地，用于隔出第二隔室120的第一膜片151和第二膜片152可以是指用于隔出相应的第二隔室120的阳膜C和阴膜A，其中，在第一膜片151是阳膜C的情况下，第二膜片152是阴膜A，在第一膜片151是阴膜A的情况下，第二膜片152是阳膜C相应的阳膜C和阴膜A还用于隔出第二隔室120的相邻隔室。倒八字型是指用于隔出相应的第二隔室120的第一膜片151和第二膜片152的上方间距大而下方间距小，因为用于隔出第二隔室120的第一膜片151和第二膜片152中的每片膜片的上部是朝该膜片参与隔出的另一个隔室所在方向倾斜的。比如，假设四室单元100依次是第一隔室110、第二隔室120、第三隔室130和第四隔室140，则位于第一隔室110和第二隔室120之间的第一膜片151的上部朝第一隔室110倾斜，位于第二隔室120和第三隔室130之间的第二膜片152的上部朝第三隔室130倾斜，使得用于隔出该第二隔室120的第一膜片151和第二膜片152呈倒八字型设置。由于第二隔室120内含盐给水包括钙离子和硫酸根离子，在施加直流电场后，第二隔室120的离子发生定向迁移，第二隔室120中的硫酸根离子集聚在阴膜A的表面等待从阴膜A穿过，第二隔室120中的钙离子集聚在阳膜C的表面等待从阳膜C穿过，而由于膜片表面的离子浓度高，在阴膜A的表面的部分硫酸根离子会和钙离子结合析出硫酸钙，同理，在阳膜C的表面的部分钙离子会和硫酸根离子结合析出硫酸钙晶体，从而在用于隔出相应的第二隔室120的第一膜片151和第二膜片152的与该第二隔室120内液体直接接触的表面上逐渐结垢，并造成膜片堵塞的问题。因此，本发明将用于隔出第二隔室120的第一膜片151和第二膜片152设置成倒八字型并在第二隔室120内放置离子交换树脂124至少有以下几个有益技术效果：第一，落在倒八字型设置的第一膜片151和第二膜片152上的离子交换树脂124可以在地心引力的作用下朝第二隔室120的底部滑动，滑动的过程中可以显著地阻止其滑动路径上的导致结垢的晶体成核并能一定程度上抑制其晶体生成长，能够减少和去除至少部分结垢，降低膜片堵塞的几率，根据含盐给水的类型的不同，导致结垢的晶体种类可能略有不同，但本发明的作用效果是一致的，比如，导致结垢的晶体出了硫酸钙晶体外，还可能有碳酸钙晶体、碳酸钙晶体、硫酸镁晶体和碳酸钙晶体中的至少一种，在离子交换树脂124滑动过程中，会以滑动方式阻止这些晶体成核，但后续为了方便描述，仅以硫酸钙晶体来叙述；第二，将第一膜片151和第二膜片152设置成倒八字型相比于将第一膜片151和第二膜片152设置为铅锤板而言，更不易结垢造成堵塞的几率更低，因为设置成铅锤板时，离子交换树脂124在下落过程中与铅锤板的接触几率小，阻止硫酸钙晶体成核的效果相对于设置成到八字型更差；第三，离子交换树脂124可以在不另外施加外力的情况下即可循环落在膜片的表面上并在膜片表面上连续向下滑动实现阻止晶体成核结垢，即简化了机械、控制结构也降低了能耗，而且，离子交换树脂124在地心引力作用下在膜片的表面上向底部滑动的过程中彼此之间的作用力相对于采用外力将离子交换树脂124贴靠在膜片表面滑动的作用力而言，更为温和、自然，对膜片的损伤更小，可以提高膜片的使用寿命。优选地，离子交换树脂124的密度大于含盐给水的密度；第四，离子交换树脂还能够降低第二隔室的电阻，使得水处理过程更经济，降低水处理成本。优选地，离子交换树脂124的密度是含盐给水的密度1.06～1.5倍，尤其优选1.1～1.2倍。

根据一个优选实施方式，参见图3和4，第二隔室的进水口121可以设置为长条状。第二隔室120的中部偏下位置可以设有呈倒八字型设置的第一挡板161和第二挡板162。第一挡板161的两侧和第二挡板162的两侧可以分别连接于第二隔室120的两侧以构成喷出通道173并在喷出通道173的两侧分别构成能够容纳离子交换树脂124的第一容纳室171和第二容纳室172。第一挡板161和第二挡板162与第二隔室120的底部之间可以分别存在用于让离子交换树脂124通过的第一间隙和第二间隙，以使第一容纳室171和第二容纳室172的离子交换树脂124由此进入喷出通道173而被向上冲起。被向上冲起的至少部分离子交换树脂124中的至少一部分可以分别落在呈倒八字型设置的第一膜片151和第二膜片152的表面上并在地心引力的作用下可以向第二隔室120的底部滑动并返回到第一容纳室171和/或第二容纳室172。通过该方式可以实现的有益技术效果至少有：第一，离子交换树脂124不会过多、过厚地聚集在第二隔室的进水口121的上方，而造成冲起高度过低和/或冲起高度波动而存在大量死角的问题；第二，对泵送流量的影响小，从而减小泵的控制难度和用电量，因为在离子交换树脂124过多地聚集在第二隔室的进水口121时，为了保证水处理能力的稳定，需要增大泵送压力以保持泵送流量。优选地，第二隔室的进水口121设置为沿第二隔室120的一侧延伸至另一侧的长条状。喷出通道173连接于第二隔室120的一侧和另一侧，在喷出通道173的底部也构成一个长条状开口。优选地，第一挡板161和/或第二挡板162的最高点在竖直方向上与第二隔室120的底部的第一距离与第二隔室120的底部与顶部之间的第二距离之比的范围为1：8～1：4，尤其优选1：6～1：5。由此，以减小对离子运动的影响。优选地，第一膜片151和/或第二膜片152与铅锤面的第一夹角的角度范围是60°～80°。第一挡板161和/或第二挡板162与铅锤面的第二夹角的角度范围是60～80°。优选地，第二夹角小于等于第一夹角。尤其优选地，第二夹角小于第一夹角。由此，以尽可能地减少不能被覆盖的死角。

根据一个优选实施方式，EDM装置安装到位后，在向地面投影的投影平面内，长条状开口K的投影轮廓线将第二隔室的进水口121的投影轮廓线包围在内。通过该方式可以实现的有益技术效果至少有：第一，从第二隔室的进水口121进入的含盐给水不会受到或者受到第一挡板161和第二挡板162的阻碍小，可以最大限度地将离子交换树脂124冲起，并从更高的位置抛向第一膜片151和第二膜片152的表面，使得离子交换树脂124的覆盖高度更高，减少死角；第二，不会反冲第一容纳室171和/或第二容纳室172内的聚集的离子交换树脂124而使得进入喷出通道173的离子交换树脂124的数量降低，由此每次可以有更多的离子交换树脂124可以被冲起落在膜片表面，使得离子交换树脂124的覆盖面积更大，阻止硫酸钙晶体成核的面积更广，防堵效果更好。

根据一个优选实施方式，第一挡板161和第二挡板162之间的中部位置可设有一个分流部180。分流部180可以包括呈V型设置的第一侧边181和第二侧边182。第一侧边181和第二侧边182可以分别与第一挡板161和第二挡板162平行设置以构成流出方向分别偏向第一膜片151和第二膜片152的第一分通道1731和第二分通道1732。通过该方式可以实现的有益技术效果至少有：第一，通过分流部180可以将离子交换树脂124尽可能均匀的分流到两边，减少出现落在第一膜片151和第二膜片152的离子交换树脂124的数量差异较大而导致防堵效果不均的情况；第二，可以将喷出通道173一分为二，使得喷出口变小，喷出口压力增大，喷射高度更高。优选地，分流部180的上部向上凸出，比如上部设为倒V型或者圆弧形，以减少离子交换树脂124落在分流部180的上部停留在分流部180上部的情况出现。

根据一个优选实施方式，第二隔室120可以包括设置在顶部的第一出水口122和第二出水口123。第二隔室120的第一出水口122可以设置在中部与第一膜片151之间的位置。第二隔室120的第二出水口123可以设置在中部与第二膜片152之间的位置。中部与第一膜片151之间的位置是指第二隔室120的顶部的中部与第一膜片151之间的位置，在图2所示方向中，是指中部偏左的位置。中部与第二膜片152之间的位置是指第二隔室120的顶部的中部与第二膜片152之间的位置，在图2所示方向中，是指中部偏右的位置。通过该方式可以实现的有益技术效果至少有：第一，从第二隔室的进水口121进入的水流会朝更靠近第一膜片151的第一出水口122或更靠近第二膜片152的第二出水口123流出，会带动被水流冲起的离子交换树脂124向第一膜片151或第二膜片152方向运动，使得被冲起的离子交换树脂124更多地落在第一膜片151或第二膜片152的表面上；第二，相比于在中部设置一个出水口的方案，能够以更小的水压实现将离子交换树脂124带至第一膜片151或第二膜片152的更高处，特别是在结合第一挡板161和第二挡板162的情况下，实现更好地的技术效果。优选地，第二隔室的进水口121、第一出水口122和/或第二出水口123可以设有隔网，以阻止第二隔室120内的离子交换树脂124离开第二隔室120。优选地，第二隔室120的第一出水口122和第二隔室120的第二出水口123均设置为沿第二隔室120的一侧延伸至另一侧的长条状，相比于设置为圆孔状的出水口，长条状的第一出水口122和第二出水口123能够使离子交换树脂124更均匀地散布在第一膜片151或者第二膜片152上。

根据一个优选实施方式，参见图4和5，第二隔室120的两侧可以分别设有第一超声波发射器210和第二超声波发射器220。第一超声波发射器210可以按照由其发射的第一超声波的覆盖范围至少涵盖第一膜片151和/或第二膜片152的面积的二分之一的方式设置。第二超声波发射器220可以按照由其发射的第二超声波的覆盖范围至少涵盖第一膜片151和/或第二膜片152的面积的二分之一的方式设置。优选地，第一超声波和第二超声波一起能够实现对第一膜片151和第二膜片152的全覆盖。通过该方式可以实现的有益技术效果至少有：第一，能够借助超声波进一步阻止硫酸钙晶体成核，防结垢和防堵效果更好；第二，能够借助超声波清洁一部分已经形成沉淀的物质，疏通堵塞部位；第三，在超声波的作用下，离子交换树脂124在滑向第二隔室120底部的过程中会小幅震动，其所覆盖的面积更广，防堵效果更好。

优选地，EDM装置可以包括超声波控制器230。超声波控制器230。额可以控制连接于第一超声波发射器210和第二超声波发射器220。超声波控制器230可以被设置为控制第一超声波发射器210和第二超声波发射器220交替启用。交替启用的步骤可以包括：启用第一超声波发射器210持续发射第一超声波第一预设时长，随后停用第一超声波发射器210并启用第二超声波发射器220持续发射第二超声波第二预设时长，随后停用第二超声波发射器220并重复前面的步骤。优选地，第一预设时长等于第二预设时长，比如，5s。

优选地，超声波控制器230可以控制第一超声波发射器210和第二超声波发射器220交替启用达到预设次数后，将第一超声波发射器210和第二超声波发射器220一起停用，停用时间达到第三预设时长后，才再次控制第一超声波发射器210和第二超声波发射器220交替启用。假设第一预设时长是4s，第二预设时长是5s，预设次数是10次，第三预设时长是1小时。则启用第一超声波发射器210持续发射第一超声波4s，随后停用第一超声波发射器210并启用第二超声波发射器220持续发射第二超声波5s，随后停用第二超声波发射器220并再重复前面的步骤9次后停用第一和第二超声波发射器2201小时，然后才再次控制第一超声波发射器210和第二超声波发射器220交替启用。优选地，超声波控制器230被配置为能够由用户配置第一预设时长、第二预设时长、第三预设时长和预设次数中的至少一个。通过该方式可以实现的有益技术效果至少有：第一，第一和第二超声波发射器220可以不设置为长时间持续启用而造成过多的能源浪费；第二，第一超声波发射器210和第二超声波发射器220不同时启用，可以防止第一超声波或第二超声波在某些位置发生彼此抵消的情况，导致存在不能被超声波清洁的区域。

实施例2

本实施例可以是对实施例1的进一步改进和/或补充，重复的内容不再赘述。在不造成冲突或者矛盾的情况下，其他实施例的优选实施方式的整体和/或部分内容可以作为本实施例的补充。

根据一个优选实施方式，一种EDM装置，EDM装置包括若干膜片150隔出的至少一个四室单元100，四室单元100可以包括：第一隔室110、第二隔室120、第三隔室130和第四隔室140中的至少一个。第二隔室120内可以设有颗粒状的若干离子交换树脂124。离子交换树脂124的密度可以大于含盐给水的密度。第二隔室的进水口121可以设置在第二隔室120的底部以利用送入第二隔室120的含盐给水将至少部分离子交换树脂124向上冲起。若干膜片150中用于隔出相应的第二隔室120的第一膜片151和第二膜片152可以呈倒八字型设置，以使得被向上冲起的至少部分离子交换树脂124中的至少一部分落在第一膜片151或第二膜片152的表面上并在地心引力的作用下沿第一膜片151或第二膜片152的表面向第二隔室120的底部滑动。

实施例3

本实施例可以是对实施例1或2的进一步改进和/或补充，重复的内容不再赘述。在不造成冲突或者矛盾的情况下，其他实施例的优选实施方式的整体和/或部分内容可以作为本实施例的补充。

一种水处理系统，水处理系统包括用采用电渗析原理的装置，比如，EDM装置，ED装置和双极膜电渗析装置中的至少一种，采用电渗析原理的装置的内部被若干膜片150至少隔出第一隔室和第二隔室，其中，相对第一隔室更容易结垢的第二隔室120内可以设有颗粒状的若干离子交换树脂124。离子交换树脂124的密度可以大于含盐给水的密度。第二隔室的进水口121可以设置在第二隔室120的底部以利用送入第二隔室120的含盐给水将至少部分离子交换树脂124向上冲起。若干膜片150中用于隔出相应的第二隔室120的第一膜片151和第二膜片152可以呈倒八字型设置，以使得被向上冲起的至少部分离子交换树脂124中的至少一部分落在第一膜片151或第二膜片152的表面上并在地心引力的作用下沿第一膜片151或第二膜片152的表面向第二隔室120的底部滑动。

实施例4

本实施例可以是对实施例1、2或3的进一步改进和/或补充，重复的内容不再赘述。在不造成冲突或者矛盾的情况下，其他实施例的优选实施方式的整体和/或部分内容可以作为本实施例的补充。

本实施例还公开了一种水处理方法，更具体地，公开了一种基于EDM装置的水处理方法，该方法可以由本发明的系统和/或其他可替代的零部件实现。比如，通过使用本发明的系统中的各个零部件实现本发明的方法。

根据一个优选实施方式，一种水处理方法或一种基于EDM装置的水处理方法，该方法可以包括：从EDM装置的第一隔室流出的含有硫酸钠的溶液经过第一电渗析装置ED1的进一步浓缩达到第一预设浓度后送入第一机加池310；将待处理的含盐给水先经过反渗透装置RO浓缩后送入EDM装置的第二隔室；和/或从EDM装置的第三隔室流出的含有氯化盐混合物的溶液经过第二电渗析装置ED2的进一步浓缩达到第二预设浓度后送入第二机加池320，并在第二机加池320内加入氢氧化钙用于降低镁离子含量，将第二机加池320内的含有氯化钙的上清液送入第一机加池310，硫酸钠和氯化钙在第一机加池310内反应得到硫酸钙。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于EDM装置的水处理系统，包括EDM装置，所述EDM装置包括若干膜片(150)隔出的至少一个四室单元(100)，所述四室单元(100)包括：

含有钠盐混合物的第一隔室(110)；

供应至少含有硫酸钙盐的含盐给水的第二隔室(120)；

含有氯化盐混合物的 第三隔室(130)；和

供应含有氯化钠的溶液以提供用于置换反应的钠离子和氯离子第四隔室(140)；

其中，所述第二隔室(120)内设有颗粒状的若干离子交换树脂(124)，所述离子交换树脂(124)的密度大于所述含盐给水的密度，第二隔室的进水口(121)设置在第二隔室(120)的底部以利用送入第二隔室(120)的含盐给水将至少部分离子交换树脂(124)向上冲起；

若干膜片(150)中用于隔出相应的第二隔室(120)的第一膜片(151)和第二膜片(152)呈倒八字型设置，以使得被向上冲起的至少部分离子交换树脂(124)中的至少一部分落在第一膜片(151)或第二膜片(152)的表面上并在地心引力的作用下沿第一膜片(151)或第二膜片(152)的表面向第二隔室(120)的底部滑动；

所述第二隔室的进水口(121)设置为长条状，第二隔室(120)的中部偏下位置设有呈倒八字型设置的第一挡板(161)和第二挡板(162)，所述第一挡板(161)的两侧和所述第二挡板(162)的两侧分别连接于第二隔室(120)的两侧以构成喷出通道(173)和分别位于所述喷出通道(173)两侧的能够容纳离子交换树脂(124)的第一容纳室(171)和第二容纳室(172)；

其中，所述第一挡板(161)和所述第二挡板(162)与所述第二隔室(120)的底部之间分别存在用于让离子交换树脂(124)通过的第一间隙和第二间隙以使第一容纳室(171)和第二容纳室(172)内的离子交换树脂(124)分别从第一间隙和第二间隙进入喷出通道(173)而被向上冲起，被向上冲起的至少部分离子交换树脂(124)中的至少一部分分别落在第一膜片(151)和第二膜片(152)的表面上并在地心引力的作用下沿第一膜片(151)或第二膜片(152)的表面向第二隔室(120)的底部滑动并返回到第一容纳室(171)和/或第二容纳室(172)；

所述第二隔室的进水口(121)设置为沿第二隔室(120)的一侧延伸至另一侧的长条状，喷出通道(173)连接于第二隔室(120)的一侧和另一侧，在喷出通道(173)的底部也构成一个长条状开口(K)；

在所述EDM装置安装到位后，在向地面投影的投影平面内，长条状开口(K)的投影轮廓线将第二隔室的进水口(121)的投影轮廓线包围在内；

所述第一挡板(161)和所述第二挡板(162)之间的中部位置还设有一个分流部(180)，所述分流部(180)包括呈V型设置的第一侧边(181)和第二侧边(182)，所述第一侧边(181)和所述第二侧边(182)分别与第一挡板(161)和第二挡板(162)平行设置以构成流出方向分别偏向第一膜片(151)和第二膜片(152)的第一分通道(1731)和第二分通道(1732)；

所述分流部(180)的上部向上凸出。

2.如权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，所述第一挡板(161)和/或所述第二挡板(162)的最高点在竖直方向上与第二隔室(120)的底部的第一距离与第二隔室(120)的底部与顶部之间的第二距离之比的范围为1：8～1：4。

3.如权利要求2所述的水处理系统，其特征在于，所述第二隔室(120)包括设置在顶部的第一出水口(122)和第二出水口(123)，所述第二隔室(120)的第一出水口(122)设置在中部与第一膜片(151)之间的位置，所述第二隔室(120)的第二出水口(123)设置在中部与第二膜片(152)之间的位置，并且所述第二隔室(120)的第一出水口(122)和所述第二隔室(120)的第二出水口(123)均设置为沿第二隔室(120)的一侧延伸至另一侧的长条状。

4.如权利要求3所述的水处理系统，其特征在于，所述第二隔室(120)的两侧分别设有第一超声波发射器(210)和第二超声波发射器(220)，所述第一超声波发射器(210)按照由其发射的第一超声波的覆盖范围至少涵盖第一膜片(151)和/或第二膜片(152)的面积的二分之一的方式设置，所述第二超声波发射器(220)按照由其发射的第二超声波的覆盖范围至少涵盖第一膜片(151)和/或第二膜片(152)的面积的二分之一的方式设置。

5.如权利要求4所述的水处理系统，其特征在于，所述EDM装置还包括超声波控制器(230)，所述超声波控制器(230)控制连接于所述第一超声波发射器(210)和所述第二超声波发射器(220)，所述超声波控制器(230)被设置为控制第一超声波发射器(210)和第二超声波发射器(220)交替启用；

其中，所述交替启用按照以下步骤进行：启用第一超声波发射器(210)持续发射第一超声波第一预设时长，随后停用第一超声波发射器(210)并启用第二超声波发射器(220)持续发射第二超声波第二预设时长，随后停用第二超声波发射器(220)并重复前面的步骤。

6.如权利要求5所述的水处理系统，其特征在于，所述超声波控制器(230)控制第一超声波发射器(210)和第二超声波发射器(220)交替启用预设次数后，将所述第一超声波发射器(210)和所述第二超声波发射器(220)一起停用第三预设时长后，才再次控制第一超声波发射器(210)和第二超声波发射器(220)交替启用。

7.如权利要求6所述的水处理系统，其特征在于，所述水处理系统还包括反渗透装置(RO)、第一电渗析装置(ED1)、第二电渗析装置(ED2)、第一机加池(310)和第二机加池(320)；

其中，含盐给水先经过所述反渗透装置(RO)浓缩后再送入第二隔室，从所述第一隔室流出的含有硫酸钠的溶液经过第一电渗析装置(ED1)的进一步浓缩达到第一预设浓度后才送入第一机加池(310)，从所述第三隔室流出的含有氯化盐混合物的溶液经过第二电渗析装置(ED2)的进一步浓缩达到第二预设浓度后才送入第二机加池(320)，并在第二机加池(320)内加入氢氧化钙用于降低镁离子含量，将第二机加池(320)内的含有氯化钙的上清液送入第一机加池(310)，硫酸钠和氯化钙在第一机加池(310)内反应得到硫酸钙。

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