CN208320492U - 一种用于工业废水处理的电渗析装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于工业废水处理的电渗析装置，包括阴极板、阳极板、堆叠、设在所述堆叠上的液体导入部和液体导出部，所述堆叠设置在所述阴极板和阳极板之间，且所述堆叠包括依次设置的第一阴离子交换膜、用于隔绝阴阳离子的离子屏障导电隔板和第二阴离子交换膜；或所述堆叠包括依次设置的第一阳离子交换膜、用于隔绝阴阳离子的离子屏障导电隔板和第二阳离子交换膜；本装置利用电场力作为分离过程中的推动力，利用离子交换膜的选择透过性，以及离子屏障导电隔板防正负离子互相混合的特性，把废水中有用组分分离出来，可以同时分别得到完全没有混合的待回收阴离子和待回收阳离子，达到废水的纯化回用和零排放的目的，分离、纯化效果好、生产速率快。

Description

一种用于工业废水处理的电渗析装置

技术领域

本实用新型涉及电渗析装置，尤其涉及一种用于工业废水处理的电渗析装置。

背景技术

电渗析技术自20世纪50年代问世以来，已有50多年的历史。目前电渗析技术在海水淡化、苦咸水淡化和一些工业用水的纯化等应用中已有大型装置投入生产性运行，根据淡水产量与处理要求选用合适的电渗析装置进行水的淡化除盐、海水浓缩制盐、精制乳制品，果汁脱酸、精制和提纯，制取化工产品等，还用于食品，轻工等行业制取纯水，电子、医药等工业制取高纯水的前处理，锅炉给水的初级软化脱盐，将苦咸水淡化为饮用水。

对比文件1：申请号为“CN95112245.2”，名称为“一种海水淡化方法及装置”，该专利中，在阴、阳电极板之间有多个导电隔板，在电场力的作用下，阳极室的阴离子向阳极移动，阴极室的阳离子向阴极移动，分别在两端电极上产生电解反应。导电隔板间的阴、阳离子作反向运动，分别移向两边的导电隔板，导电隔板两侧形成了阴、阳离子的密集区，一侧为阳离子，一侧为阴离子，海水流至导电隔板的末端时，导电隔板两侧形成的区域I为阴、阳离子高浓度区，为盐水区，导电隔板间的中间部位形成的区域II为阴、阳离子的低浓度区，为淡水区，从而达到海水淡化的目的。该专利的电渗析只能将混合金属盐的阴阳离子与水分离，将浓水变成淡水，从而达到海水淡化的目的，现有技术利用相同的原理进行污水处理时，也是将浓水变成淡水，让硫酸铝变浓了，进行排放，达到污水处理的目的；但并不能同时分别回收得到完全没有混合的待回收阴离子和待回收阳离子。

对比文件2：申请号为“CN20172073574.0”，名称为“一种双极膜电渗析法回收中氮耦合母液废水中废硫酸的回收装置”，该专利中，所述双极膜电渗析装置包括母液室与酸室，采用两隔室设计，每个隔室分别由一张阴离子交换膜与一张双极膜组成，废水中的硫酸根离子通过其中的阴离子交换膜迁移到酸室中与双极膜电渗析水解离的氢根离子结合生成酸，留在母液室中的氢离子与双极膜电渗析水解离的氢氧根离子结合生成水；该新型以双极膜电渗析法为主体回收中氮耦合母液废水中的硫酸，结构简单，易于安装；可实现对废硫酸的回收，避免造成资源的浪费。该专利只能对阴离子硫酸根离子进行回收，而不能对阳离子进行单独回收。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种用于工业废水处理的电渗析装置，将工业废水中有用组分分离浓缩，可以同时分别得到完全没有混合的待回收阴离子和待回收阳离子，达到废水的纯化回用和零排放的目的，分离、纯化效果好、生产速率快，符合绿色可持续发展的科技理念。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种用于工业废水处理的电渗析装置，包括阴极板、阳极板、堆叠、均设在所述堆叠上的液体导入部和液体导出部；所述阴极板与所述阳极板相对设置；

所述堆叠设置在所述阴极板和阳极板之间，且所述堆叠包括依次设置的第一阴离子交换膜、用于隔绝阴阳离子的离子屏障导电隔板和第二阴离子交换膜；或所述堆叠包括依次设置的第一阳离子交换膜、用于隔绝阴阳离子的离子屏障导电隔板和第二阳离子交换膜；所述阴极板到阳极板之间被依次隔成阴极室、阳极室、阴极室和阳极室；

所述阳极室和阴极室上方和下方均分别设有所述液体导入部和液体导出部。

本实用新型具有的有益效果：本实用新型提供的一种用于工业废水处理的电渗析装置，整个装置利用电场力作为分离过程中的推动力，利用离子交换膜的选择透过性，以及离子屏障导电隔板防正负离子互相混合的特性，把废水中有用组分分离出来，可以同时分别得到完全没有混合的待回收阴离子和待回收阳离子，达到废水的纯化回用和零排放的目的，分离、纯化效果好、生产速率快，符合绿色可持续发展的科技理念。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提供的一种用于工业废水处理的电渗析装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2提供的一种用于工业废水处理的电渗析装置的结构示意图。

图中1、阴极板；2、阳极板；3、堆叠；31、离子屏障导电隔板；32、第一阴离子交换膜；33、第二阴离子交换膜；34、第一阳离子交换膜；35、第二阳离子交换膜；36、阴极室；37、阳极室；4、液体导入部；41、阴极室液体导入部；42、阳极室液体导入部；5、液体导出部；51、阴极室液体导出部；52、阳极室液体导出部；6、硫酸根离子；7、铝离子。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例提供一种用于工业废水处理的电渗析装置，包括阴极板1、阳极板2、堆叠3、及均设置在所述堆叠3上的液体导入部4和液体导出部5；所述阴极1与所述阳极2相对设置；所述堆叠3设置在所述阴极板1和阳极板2之间，且所述堆叠3包括依次设置的第一阴离子交换膜32、用于隔绝阴阳离子的离子屏障导电隔板31和第二阴离子交换膜33；所述阴极板1到阳极板2之间被依次隔成阳极室37、阴极室、阳极室和阴极室；所述阳极室和阴极室上方和下方均分别设有所述液体导入部4和液体导出部5。所述液体导入部4包括阳极室导入部42和阴极室导入部41，所述液体导出部5包括阳极室导出部42和阴极室导出部41。

如附图1所示，本实用新型提供的用于工业废水处理的电渗析装置对铝合金型材阳极氧化工艺废水中氧化清洗液的处理时：把氧化清洗液通过液体导入部4中的阴极室液体导入部41导入各单元的阴极室36，利用电场力作为硫酸根离子分离过程的推动力，并利用第一阴离子交换膜32以及第二阴离子交换膜33对硫酸根离子6的选择透过性，使硫酸根离子6从阴极室36透过第一阴离子交换膜32或第二阴离子交换膜33到达阳极室37，从阳极液体导出部52导出，硫酸根离子6被回收利用；阴极室36中的铝离子7从阴极液体导出部51导出、被分离回收。经过本实用新型提供的用于工业废水处理的电渗析装置对铝合金型材阳极氧化工艺废水中氧化清洗液的处理，达到铝离子的回收、硫酸回用、达标工艺水在氧化清洗工段的回用，最终达到废水零排放的目的。

本实用新型提供的一种用于工业废水处理的电渗析装置，整个装置利用电场力作为分离过程中的推动力，利用离子交换膜的选择透过性，以及离子屏障导电隔板防正负离子互相混合的特性，把废水中有用组分分离出来，可以同时分别得到完全没有混合的待回收阴离子和待回收阳离子，达到废水的纯化回用和零排放的目的，分离、纯化效果好、生产速率快，符合绿色可持续发展的科技理念。

作为优选地，所述堆叠3有多个，且多个所述堆叠3相对设置。每一个堆叠3分别具有液体导入部和液体排出部，这样可以同时处理很多工业废水，提高每次废水处理量。

作为优选地，所述阴极板1上设有用于固定所述阴极板1的阴极框。所述阳极板2上设有用于固定所述阳极板2的阳极框。阴极框和阳极框的作用是在电场力中提供工艺液通路并约束工艺液不至外泄的耐腐蚀部件；

阳极板1和阳极板2是联接电渗析电源向整个电渗析隔膜堆提供离子迁移推动力的部件。作为阴极板1和阳极板2的电极的材质，通常可以采用各种材质，然而，作为阳极优选采用耐久性良好的铱·涂布·钛电极、铱·钽·涂布·钛电极或铱·铂·涂布·钛电极等。当然，这些金属可以是氧化物，也可以通过电镀或热分解(烧制)而形成。另一方面，作为阴极，不锈钢较好，SUS306、SUS316等廉价而优选，在使用腐蚀性较强的酸类等时，更优选使用碳。但是，作为阴极如果使用上述的阳极的材质，那么在短时间内会被腐蚀，有可能无法进行稳定的运转。

所述离子屏障导电隔板31所起的作用是获得在电场力作用下分别向阳极板1、阴极板2移动的阴离子6、阳离子7各自分离的非混合电极液。离子屏障导电隔板具有防正负离子互相混合的特性，获得在电场力作用下分别向正、负极移动的负、正离子非混合电极液。所述离子屏障导电隔板31只能传递电场不能传递物质。具体地，所述离子屏障导电隔板31由惰性金属制成。

所述紧固器具包括用于固定的紧固螺栓(图中未画出)。紧固器具的作用是用于固定所述阴极板1、阴极极框、阴离子/阳离子交换膜、离子屏障导电隔板31、阳极框、阳极板7，并将它们形成电渗析单元。

实施例2

如附图2所示，本实用新型实施例提供一种用于工业废水处理的电渗析装置，一种用于工业废水处理的电渗析装置，其特征在于，包括阴极板1、阳极板2、堆叠3、及均设置在所述堆叠3上的液体导入部4和液体导出部5；所述阴极1与所述阳极2相对设置；所述堆叠3设置在所述阴极板1和阳极板2之间，且所述堆叠3包括依次设置的第一阳离子交换膜34、用于隔绝阴阳离子的离子屏障导电隔板31和第二阳离子交换膜35；所述阴极板1到阳极板2之间被依次隔成阳极室37、阴极室36、阳极室37和阴极室36，所述阳极室和阴极室上方和下方均分别设有液体导入部4和液体导出部5，所述液体导入部4包括阳极室导入部42和阴极室导入部41，所述液体导出部5包括阳极室导出部42和阴极室导出部41。

如附图2所示，本实用新型提供的用于工业废水处理的电渗析装置对铝合金型材阳极氧化工艺废水中氧化清洗液的处理：把氧化清洗液通过液体导入部4中的阳极室液体导入部42导入各单元的阳极室37，利用电场力作为铝离子7分离过程的推动力，并利用利用第一阳离子交换膜34以及第二阳离子交换膜35对铝离子7的选择透过性，使铝离子7从阳极室37透过第一阳离子交换膜34或第二阳离子交换膜35到达阴极室36被回用，铝离子7从阴极液体导出部51导出、回收；阳极室37中的硫酸根离子6从阳极液体导出部52导出，硫酸根离子6被分离回收。经过本实用新型提供的用于工业废水处理的电渗析装置对铝合金型材阳极氧化工艺废水中氧化清洗液的处理，达到铝离子的回收、硫酸回用、达标工艺水在氧化清洗工段的回用，最终达到废水零排放的目的。

本实用新型提供的一种用于工业废水处理的电渗析装置，整个装置利用电场力作为分离过程中的推动力，利用离子交换膜的选择透过性，以及离子屏障导电隔板防正负离子互相混合的特性，把废水中有用组分分离出来，可以同时分别得到完全没有混合的待回收阴离子和待回收阳离子，达到废水的纯化回用和零排放的目的，分离、纯化效果好、生产速率快，符合绿色可持续发展的科技理念。

作为优选地，所述堆叠3有多个，且多个所述堆叠3相对设置。每一个堆叠3分别具有液体导入部和液体排出部，这样可以同时处理很多工业废水，提高每次废水处理量。

作为优选地，所述阴极板1上设有用于固定所述阴极板1的阴极框。所述阳极板2上设有用于固定所述阳极板2的阳极框。阴极框和阳极框的作用是在电场力中提供工艺液通路并约束工艺液不至外泄的耐腐蚀部件；

阳极板1和阳极板2是联接电渗析电源向整个电渗析隔膜堆提供离子迁移推动力的部件。作为阴极板1和阳极板2的电极的材质，通常可以采用各种材质，然而，作为阳极优选采用耐久性良好的铱·涂布·钛电极、铱·钽·涂布·钛电极或铱·铂·涂布·钛电极等。当然，这些金属可以是氧化物，也可以通过电镀或热分解(烧制)而形成。另一方面，作为阴极，不锈钢较好，SUS306、SUS316等廉价而优选，在使用腐蚀性较强的酸类等时，更优选使用碳。但是，作为阴极如果使用上述的阳极的材质，那么在短时间内会被腐蚀，有可能无法进行稳定的运转。

所述离子屏障导电隔板31所起的作用是获得在电场力作用下分别向阳极板1、阴极板2移动的阴离子6、阳离子7各自分离的非混合电极液。离子屏障导电隔板具有防正负离子互相混合的特性，获得在电场力作用下分别向正、负极移动的负、正离子非混合电极液。所述离子屏障导电隔板31只能传递电场不能传递物质。具体地，所述离子屏障导电隔板31由惰性金属制成。

所述紧固器具包括用于固定的紧固螺栓(图中未画出)。紧固器具的作用是用于固定所述阴极板1、阴极极框、阴离子/阳离子交换膜、离子屏障导电隔板31、阳极框、阳极板7，并将它们形成电渗析单元。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于工业废水处理的电渗析装置，其特征在于，包括阴极板、阳极板、堆叠、液体导入部和液体导出部；所述阴极板与所述阳极板相对设置；

所述堆叠设置在所述阴极板和阳极板之间，且所述堆叠包括依次设置的第一阴离子交换膜、用于隔绝阴阳离子的离子屏障导电隔板和第二阴离子交换膜；或所述堆叠包括依次设置的第一阳离子交换膜、用于隔绝阴阳离子的离子屏障导电隔板和第二阳离子交换膜；所述阴极板到阳极板之间被依次隔成阴极室、阳极室、阴极室和阳极室；

所述阳极室和阴极室上方和下方分别设有所述液体导入部和液体导出部。

2.如权利要求1所述的用于工业废水处理的电渗析装置，其特征在于，所述堆叠有多个，且多个所述堆叠相对设置。

3.如权利要求1所述的用于工业废水处理的电渗析装置，其特征在于，所述阴极板上设有用于固定所述阴极板的阴极框。

4.如权利要求1所述的用于工业废水处理的电渗析装置，其特征在于，所述阳极板上设有用于固定所述阳极板的阳极框。

5.如权利要求1所述的用于工业废水处理的电渗析装置，其特征在于，所述阴极板、阳极板和堆叠上均设有用于固定的紧固器具。

6.如权利要求5所述的用于工业废水处理的电渗析装置，其特征在于，所述紧固器具包括用于固定的紧固螺栓。

7.如权利要求1所述的用于工业废水处理的电渗析装置，其特征在于，所述液体导入部包括阳极室导入部和阴极室导入部，所述液体导出部包括阳极室导出部和阴极室导出部。