CN201099635Y

CN201099635Y - 电容式脱盐器

Info

Publication number: CN201099635Y
Application number: CNU2007200465589U
Authority: CN
Inventors: 葛能强
Original assignee: Nanjing Cec Environmental Protection Co Ltd
Current assignee: Nanjing Cec Environmental Protection Co Ltd
Priority date: 2007-10-17
Filing date: 2007-10-17
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2017-10-17

Abstract

电容式脱盐器，包括一个外圆筒；外圆筒内设置两只直径不同且小于外筒的内圆筒，两只内圆筒分别作为正电极和负电极筒体，内圆筒采用导电金属材料；内圆筒均采用绝缘材料覆盖；内部两只内圆筒体金属分别外接高压直流电源的正、负极；两只内圆筒之间的一端开口接进水，出水在另一端；两只内圆筒表面开有孔。针对工业用水中回用水盐分累积处理问题，提出一种新型的初级水的脱盐预处理装置。

Description

电容式脱盐器

技术领域

本实用新型涉及一种水处理装置，用于工业级水处理中对水中所含杂质离子性盐份和所有极性分子类溶质的浓缩脱除设备，尤其是涉及用于使工业循环水和初级脱盐水处理中需分离的离子盐类颗粒进行浓缩分离，并能使水中溶解性半溶解性极性分子类杂质如胶体等得到去除的装置。

背景技术

现有工业循环水、废水零排放及中水回用处理工艺中，由于水循环使用产生固体物质富集，尤其是盐分的累积，直接影响了这部分水资源的利用范围。目前工业水处理工艺中解决固体物富集(主要指盐分)的主要方式是采用累积倍数外排法，即按生产工艺所能承受的最大固体物累积量设计定期外排部分循环回用水和补充部分新鲜水源的方法解决。此方法外排回用水量大，水资源的利用率极低。在现代水处理技术中各种脱盐膜处理方法的广泛使用，在水回用系统中也有采用反渗透工艺进行脱盐的技术，但由于反渗透技术对进膜水前预处理要求极高，处理出水水质指标高，对于仅需要符合低水质指标的生产回用水用途存在很大的不经济性。

现有技术中也有使用电渗折的方法和设备进行水处理，但装置和结构仍较复杂，不适用初级水的脱盐处理。

因此，针对工业用水中回用水盐分累积处理问题，需要有一种新型的初级水的脱盐预处理装置。

发明内容

本实用新型目的是：提出一种工业水电容式脱盐器，尤其是初级水的脱盐预处理装置。解决现有工业再生用水和循环水处理工艺中存在的阴阳离子杂质在进行水资源综合利用中持续累积导致水中盐分无法低成本高效分离从而影响水回用率的技术难题，提供了一种能充分有效地去除工业回用水中含盐，并稳定回用水中杂质含量不使其因循环利用次数的增加而导致水中固体盐分杂质的累积，提高水资源的综合利用率和稳定生产工艺用水水质。

本实用新型所述工业水电容式脱盐器，包括一个外圆筒(外部)；外圆筒内设置两只直径不同且小于外筒的内圆筒(内部)，两只内圆筒分别作为正电极和负电极筒体，内圆筒采用导电金属材料；内圆筒均采用绝缘材料覆盖；内部两只内圆筒体金属分别外接高压直流电源的正、负极；两只内圆筒之间的一端开口接进水，出水在另一端；两只内圆筒表面开有孔。尤其是两只内圆筒之间另一端接淡水出水；外部内圆筒上端与外圆筒3上端相连密闭，内部内圆筒2上端密闭。内部的内圆筒体的一端开口接浓水出水；外部的内圆筒体与外圆筒之间的一端开口接浓水出水。

作为改进，在主体筒内另有内外两只同轴的内圆筒，内部和外部的两只内圆筒在外圆筒内；外部内圆筒另一端与外筒相连；在内外两只内圆筒表面开有孔，尤其是均匀分布的孔，两内圆筒均采用绝缘材料覆盖的金属筒体材料；内圆筒体为导电金属材料并分别外接高压直流电源。

作为另一种改进，外接的高压直流电源可以采用直流或脉冲型直流电源；内圆筒表面进出开孔口可以覆盖极性离子交换膜。

对于上述的任一脱盐器，进水口与外筒内的两内圆筒之间的一端即下端相接。

对于上述的任一脱盐器，出淡水口为外筒上部中心轴外环部位，即两内圆筒之间的另一端即上端。

对于上述的任一脱盐器，两只内圆筒表面上的孔率应达到30-90％。尤其是40％-60％。

对于上述的任一脱盐器，所述主体筒内部通电圆筒表面均应覆盖绝缘体组成。

就外筒、两只内圆筒的三只筒同轴构成的脱盐器而言，本实用新型的筒径分配无特别要求：内部内圆筒的直径占整个外筒直径的20-35％，外部内圆筒的直径占整个外筒直径的70-92％。不同直径的外筒构成了不同处理量的脱盐器。

本实用新型的有益效果：(1)结构简单，加工方便；(2)可有效地提高工业水回收利用率，节约水资源；(3)通过本实用新型装置，可有效地稳定工业水系统的含盐累积量，提高工业用水工艺系统整体运行的稳定性；(4)进水水质条件要求低，可有效地用于各种再生水和循环水系统以及含盐水源的除盐处理(如：海水淡化和苦咸水等的预脱盐)，应用范围较为广泛。利用本实用技术装置“电容式脱盐器”进行专项的预脱盐水处理是高效和必须的，在实际使用中该技术装置将具有极大的实用性和经济性。

附图说明

图1是本实用新型的一种具体实施例的结构示意图。

图2是图1的俯视图(放大)。

图3是图1中1，2筒体表面开孔图。

图4是图3筒体截面图。

图中：1、外部内圆筒即负电极筒体；2、内部内圆筒即正电极筒体；3、外圆筒；4、(正/负)内圆筒体开孔；5、(正/负)电极筒体绝缘覆层；6、原水进水端；7、浓水出水端；8、淡水出水端。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图中，圆筒形外圆筒3内装置接有负电极外部圆圆筒1和接有正电极内部内圆筒2，正电极内圆筒2在负电极外部内圆筒1内。负电极内圆筒上端与外圆筒3上端相连密闭，正电极圆筒2上端密闭。在正负电极圆筒1和2的筒体上按比例开设众多圆开孔4。在圆筒1和圆筒2筒体表面附有绝缘体5。

内接正负极圆筒1，2和外圆筒3三者上下端平齐。内外圆筒通过绝缘体相互固定。

外筒3和负电极圆筒1之间为带正电荷浓水积集区域，正电极圆筒内部为带负电荷浓水积集区域，浓水向下流出筒体模块后汇流。正负电极圆筒体之间为淡水积集区域，淡水向上部流出。原水从筒体下端部进入正负电极圆筒体之间积集区域，正负荷电浓水沿侧壁开圆孔分别进入正负荷电浓水积集区域。正电极接外部或内部圆筒体并无区别(负电极相应接内部或外部圆筒体)。

本实用新型电容式分离盐分杂质和荷离子胶体的工艺过程如下：接有正负极筒体1，2之间形成电容式强电场，含盐及荷电胶体原水进入主体筒，在电场作用下原水沿筒体向上流动，同时带正负荷电的盐分和胶体随水流一边轴向上流一边产生径向流横向靠近电极筒体表面。由于浓水比重大于原水和淡水，会产生异重流，使得浓水区内浓水向筒体积集区域下部流动，由此带动电极筒体表面附近积集的浓水通过侧面筒体开孔进入浓水积集区域内。在此电容式脱盐过程中关键部分是采用脉冲直流电源使得形成电容筒体产生断续的充放电过程，从而保持浓水所溶盐分和胶体杂质不断地流向浓水积集区域而不会产生在筒体表面的荷电吸附累积现象(此现象将导致浓差极化影响脱盐效果)。

在整个电容式脱盐工艺流程中，由于盐分和胶体类杂质相对粒径较小(一般小于100μm)，而筒体开孔相对较大(一般在1～2mm)，因此在以上脱盐分离过程中不存在堵塞孔现象，同时所有进出水端口均为常规管径尺寸，因此本脱盐器对进水水质要求极低。不需对原水进行预处理。

本实用新型是一种能有效保证分离水中盐分及胶体颗粒，能长期连续运行、能自适应水质波动，并免维护、无动设备的电分离装置。装置整体及内部结构简单，设备易于制造安装，施加的电压可以在10-500V的范围，设计的脱盐效率可达到60％以上。该装置不仅可有效用于工业水循环处理及中水回用系统，亦能适用于各种海水脱盐预处理场合，应用范围极为广泛，且性能优异。

本实用新型涉及工业水循环处理和回用水处理中的脱盐除杂质问题，解决的是现有工业再生用水和循环水处理工艺中存在的阴阳离子杂质在进行水资源综合利用中持续累积导致水中盐分无法低成本高效分离从而影响水回用效率的技术难题，提供了一种能充分有效地去除工业回用水中含盐，并稳定回用水中杂质含量不使其因循环利用次数的增加而导致水中固体盐分杂质的累积，提高水资源的综合利用率和稳定生产工艺用水水质的新型工艺装置。包括一个圆筒形主体筒(外部)；主体筒内设置两只内套圆形筒(内部)，筒体采用导电金属材料；内部两只筒体均采用绝缘材料覆盖；内部两只筒体金属材料分别外接高压直流电源(分别为正、负极)；近内部两只筒体之间两端开口外接进水(原水)，出水(淡水)；最内部筒体内下端开口外接出水(浓水)；外围筒体下端开口外接出水(浓水)。

作为改进，在主体筒内另有内外两只同轴的圆筒，内圆筒在外圆筒内；外圆筒上端与主体筒相连；在内外两只圆筒表面开有孔，两圆筒均采用绝缘材料覆盖；圆筒本体为导电金属材料并分别外接高压直流电源。

作为另一种改进，外接的高压直流电源可以采用脉冲型直流电源；内外圆筒表面进出开孔口可以覆盖极性离子交换膜。

本装置是一种能有效保证分离水中盐分及胶体颗粒，能长期连续运行、能自适应水质波动，并免维护、无动设备的电分离装置。装置整体及内部结构简单，设备易于制造安装，设计的脱盐效率可达到60％以上。该装置不仅可有效用于工业水循环处理及中水回用系统，亦能适用于各种海水脱盐预处理场合，应用范围极为广泛，且性能优异。

Claims

1、电容式脱盐器，其特征是包括一个外圆筒；外圆筒内设置两只直径不同且小于外筒的内圆筒，两只内圆筒分别作为正电极和负电极筒体，内圆筒采用导电金属材料；内圆筒均采用绝缘材料覆盖；内部两只内圆筒体金属分别外接高压直流电源的正、负极；两只内圆筒之间的一端开口接进水，出水在另一端；两只内圆筒表面开有孔。

2、根据权利要求1所述的电容式脱盐器，其特征是：尤其是两只内圆筒之间另一端接淡水出水；外部内圆筒上端与外圆筒3上端相连密闭，内部内圆筒2上端密闭；内部的内圆筒体的一端开口接浓水出水；外部的内圆筒体与外圆筒之间的一端开口接浓水出水。

3、根据权利要求1所述的电容式脱盐器，其特征是：外圆筒内设有内外两只同轴的内圆筒。

4、根据权利要求1或2所述的电容式脱盐器，其特征是：在两只内圆筒表面设有均匀分布的孔。

5、根据权利要求1或2所述的电容式脱盐器，其特征是：内圆筒表面进出开孔口可以覆盖极性离子交换膜。

6、根据权利要求1或2所述的电容式脱盐器，其特征是两只内圆筒表面上的孔的面积占30-90％。

7、根据权利要求6所述的电容式脱盐器，其特征是孔的面积占40％-60％。