CN215559204U

CN215559204U - 一种特种膜模组器

Info

Publication number: CN215559204U
Application number: CN202122203071.XU
Authority: CN
Inventors: 宋忠忠; 张鹏; 张鹏云; 王应平; 徐强; 李瑞基; 李瑞杰; 刘洋; 李朝阳
Original assignee: Gansu Membrane Science And Technology Research Institute Co ltd
Current assignee: Gansu Membrane Science And Technology Research Institute Co ltd
Priority date: 2021-09-13
Filing date: 2021-09-13
Publication date: 2022-01-18
Anticipated expiration: 2031-09-13

Abstract

本实用新型提供了一种特种膜模组器，由配水板、膜和隔板构成的膜堆，膜堆的表面设有电极柱，膜堆配水板上设有极液进口和出口、浓水进口和出口以及淡水进口和出口，膜堆一侧设有原液罐、回收液罐和极液罐其分别通过管道与膜堆相连接。本实用新型设置膜堆并在膜堆上安装电极柱对膜堆通电，使得输入膜堆中的离子定向移动，从而完成原液中离子的分离，降低原液的酸度，降酸效果好；在配水板上设置多个进水口以及出水口，使得原液在膜堆内分布均匀，进一步提高了过滤效果；对原液进行循环过滤，使得过滤充分。

Description

一种特种膜模组器

技术领域

本实用新型属于模组器设备技术领域，涉及一种特种膜模组器。

背景技术

在工业生产、矿山开采、冶炼、电镀、树脂再生等过程中，常要使用到无机酸，如硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸等，使用过后就会产生大量的酸盐混合物，这些酸盐混合物水量比较大，同时酸度与含盐量均达不到排放标准，因此对该废水的治理以及资源回收利用尤为重要。

酸性废水传统的处理方式大多通过碱中和，形成高盐废水，然后再对高盐废水进行处理，这样的处理模式不仅需要很高的处理成本，而且对于水中的酸度没有得到很好的回收利用，一定程度上造成了资源的浪费。近几年，膜处理技术在废酸处理方面有着广泛应用，其中较为成熟的有扩散渗析、纳滤膜蒸馏等，以上的方法主要针对于酸浓度较高的酸回收更有优势，反而对于低于4%以下的酸回收没有很好地处理技术，针对以上问题，采用一种离子选择性透过性高、耐酸碱程度高、抗污染能力强的特种膜膜组器，可实现良好的处理回收效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种特种膜模组器。

为此，本实用新型采取如下技术方案：

一种特种膜模组器，包括：

膜堆，所述膜堆包括呈竖直设置的第一配水板，所述第一配水板的一侧设有与第一配水板相平行设置的第二配水板，所述第一配水板与第二配水板之间设有多个交替设置的特种均相阳离子交换膜和特种均相阴离子交换膜，所述特种均相阳离子交换膜和特种均相阴离子交换膜之间设有隔板；

多个拉紧螺栓，所述拉紧螺栓沿第一配水板垂直方向贯穿膜堆，拉紧螺栓上设有螺母；

两个电极柱，所述电机柱分别设置于第一配水板和第二配水板的外表面；

两个极液出口，所述极液出口设于第一配水板的顶部；

两个极液进口，所述极液进口设于第二配水板的底部；

两个浓水进口，所述浓水进口位于第一配水板一侧的上部和下部，第一配水板远离浓水进口的一侧相对应的设有两个浓水出口；

两个淡水进口，所述淡水进口位于第二配水板一侧的上部和下部，第二配水板远离淡水进口的一侧相对应的设有两个淡水出口。

进一步地，所述膜堆的一侧设有原液罐、回收液罐和极液罐，所述原液罐、回收液罐和极液罐的底端分别连接有第一输液管、第二输液管和第三输液管，所述第一输液管与两个浓水进口相连接，所述第二输液管与两个淡水进口相连接，所述第三输液管与两个极液出口相连接。

进一步地，所述第一输液管、第二输液管和第三输液管上设有水泵、闸阀、流量计和压力表。

进一步地，所述浓水出口和淡水出口分别连接有第一回液管和第二回液管，所述第一回液管与原液罐相连接，所述第二回液管与回收液罐相连接。

进一步地，所述极液出口连接有第三回液管，所述第三回液管与极液罐相连接。

进一步地，所述原液罐、回收液罐和极液罐的底端分别连接有排液管，所述排液管上设有排液阀。

进一步地，所述原液罐、回收液罐和极液罐的底部呈上大下小的锥形结构。

本实用新型的有益效果在于：设置膜堆并在膜堆上安装电极柱对膜堆通电，使得输入膜堆中的离子定向移动，从而完成原液中离子的分离，降低原液的酸度，降酸效果好；在配水板上设置多个进水口以及出水口，使得原液在膜堆内分布均匀，进一步提高了过滤效果；对原液进行循环过滤，使得过滤充分。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型膜堆的右视图；

图3为本实用新型膜堆的左视图；

图4为本实用新型膜堆的俯视图；

图中，1-第一配水板，2-第二配水板，3-特种均相阳离子交换膜，4-特种均相阴离子交换膜，5-隔板，6-拉紧螺栓，7-螺母，8-电极柱，9-极液出口，10-极液进口，11-浓水进口，12-浓水出口，13-淡水进口，14-淡水出口，15-原液罐，16-回收液罐，17-极液罐，18-第一输液管，19-第二输液管，20-第三输液管，21-水泵，22-闸阀，23-流量计，24-压力表，25-第一回液管，26-第二回液管，27-第三回液管，28-排液管，29-排液阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细说明：

如图1所示，一种特种膜模组器，包括膜堆，具体地，膜堆包括呈竖直设置的第一配水板1，第一配水板1的一侧设有与第一配水板1相平行设置的第二配水板2，第一配水板1和第二配水板2均采用本领域常规配水板，第一配水板1与第二配水板2之间设有多个交替设置的特种均相阳离子交换膜3和特种均相阴离子交换膜4，特种均相阳离子交换膜3和特种均相阴离子交换膜4之间设有隔板5，隔板5才有现有常规隔板，其厚度为0.7-1mm，膜堆上还设有多个沿第一配水板1垂直方向贯穿膜堆的拉紧螺栓6，拉紧螺栓6上设有螺母7，拉紧螺栓6可将膜堆压紧，防止其从侧部漏水，第一配水板1和第二配水板2外表面各设有一个电极柱8，通过电极柱8可对膜堆内部通电，对其内部的液体电解；第一配水板1的顶部设有两个极液出口9，第二配水板2的底部设有两个极液进口10，极液可从两个极液进口10进入膜堆内，然后从两个极液出口9排出，第一配水板1的一侧上部和下部各设有一个浓水进口11、另一侧相对应的设有两个浓水出口12，设置两个浓水进口11以及两个浓水出口12的目的是，使液体在配水板以及膜堆内部分布更加均匀，需处理的原液可从浓水进口11进入膜堆内部，第二配水板2一侧的上部和下部各设有一个淡水进口13，第二配水板2远离淡水进口13的一侧相对应的设有两个淡水出口14，膜堆内处理后的原液可从两个淡水出口14排出膜堆，一部分处理后的原液可从淡水进口13进入膜堆，进行再次循环处理。

膜堆的一侧设有原液罐15、回收液罐16和极液罐17，原液罐15用于盛装需处理的原液，回收液罐16用于盛装处理后的液体，极液罐17用于盛装电极液，原液罐15、回收液罐16和极液罐17的底端分别连接有第一输液管18、第二输液管19和第三输液管20，第一输液管18与两个浓水进口11相连接，第二输液管19与两个淡水进口13相连接，第三输液管20与两个极液进口10相连接，其中第一输液管18、第二输液管19和第三输液管20上设有水泵21、闸阀22、流量计23和压力表24。

浓水出口12和淡水出口14分别连接有第一回液管25和第二回液管26，第一回液管25与原液罐15相连接，第二回液管26与回收液罐16相连接，极液出口9连接有第三回液管27，第三回液管27与极液罐17相连接。

此外，原液罐15、回收液罐16和极液罐17的底端分别连接有排液管28，排液管28上设有排液阀29，排液管28,将罐内的液体全部排出。

为了便于液体全部排出，无残留，原液罐15、回收液罐16和极液罐17的底部呈上大下小的锥形结构。

本实用新型的使用方式如下：

在进行液体去镍以及硫酸处理时，首先向原液罐15、回收液罐16和极液罐17内置入纯水，开启闸阀22并启动水泵21，使得纯水通过第一输液管18、第二输液管19和第三输液管20，从极液进口10、浓水进口11和淡水进口13进入膜堆内部，然后通过第一回液管25、第二回液管26和第三回液管27返回原液罐15、回收液罐16和极液罐17内，循环五分钟，在这一过程中，通过闸阀22调节水流大小，并启动电极柱8调节电流大小，循环完成后，关闭水泵21，开启排液阀29，将原液罐15、回收液罐16和极液罐17内的纯水全部通过排液管28排除，关闭排液阀29，然后向原液罐15内加入待处理的原液，向极液罐17内加入2%～4%的硫酸钠溶液作为电极液，启动水泵21，原液通过第一输液管18从浓水进口11进入第一配水板1中并进入膜堆，其中部分原液出，这一过程中膜堆将原液中的部分镍离子以及硫酸根离子过滤，含有镍离子以及硫酸根离子的液体从浓水出口12流回原液罐15，继续循环过滤，过滤后的部分原液通过膜堆流向第二配水板2，并从淡水出口14，通过第二回液管26流入回收液罐16内，回收液罐16内的回收液，通过第二输液管19从淡水进口13进入第二配水板2内，由膜堆再次进行过滤，进一步去除其内部的镍离子以及硫酸根离子，提高处理效果。

在整个处理过程中极液罐17内中的硫酸钠电极液通过第三输液管20进入膜堆，并通过第三回液管27返回极液罐17中作为极液循环流动，电极柱8对膜堆内部通电其可使得原液中的离子定向移动，从而完成镍离子以及硫酸根离子从原液中的分离。

以金川公司生产车间阳极液为例，由于金川公司采用不溶阳极电积工艺生产电积镍，该工艺存在纯碱消耗过高、外排废水量大的问题，为此采用本特种膜组器分离阳极液中的硫酸和硫酸镍，使阳极液酸度降低后回用，在降低生产纯碱消耗的同时减少外排废水量，经过处理的液体水质结果如下：

原液中镍、硫酸根离子和纳离子的含量为分别为：586342 mg/L、128933 mg/L以及92016mg/L，过滤残液中镍、硫酸根离子和纳离子的含量为分别为56982.4 mg/L、99583 mg/L和18133mg/L；处理后的回收液中镍、硫酸根离子和纳离子的含量为分别为：590.68 mg/L、21613 mg/L和2463 mg/L，镍离子截留率达97.18%；截留效果较好。

Claims

1.一种特种膜模组器，其特征在于，包括：

膜堆，所述膜堆包括呈竖直设置的第一配水板（1），所述第一配水板（1）的一侧设有与第一配水板（1）相平行设置的第二配水板（2），所述第一配水板（1）与第二配水板（2）之间设有多个交替设置的特种均相阳离子交换膜（3）和特种均相阴离子交换膜（4），所述特种均相阳离子交换膜（3）和特种均相阴离子交换膜（4）之间设有隔板（5）；

多个拉紧螺栓（6），所述拉紧螺栓（6）沿第一配水板（1）垂直方向贯穿膜堆，拉紧螺栓（6）上设有螺母（7）；

两个电极柱（8），所述电极柱（8）分别设置于第一配水板（1）和第二配水板（2）的外表面；

两个极液出口（9），所述极液出口（9）设于第一配水板（1）的顶部；

两个极液进口（10），所述极液进口（10）设于第二配水板（2）的底部；

两个浓水进口（11），所述浓水进口（11）位于第一配水板（1）一侧的上部和下部，第一配水板（1）远离浓水进口（11）的一侧相对应的设有两个浓水出口（12）；

两个淡水进口（13），所述淡水进口（13）位于第二配水板（2）一侧的上部和下部，第二配水板（2）远离淡水进口（13）的一侧相对应的设有两个淡水出口（14）。

2.根据权利要求1所述的一种特种膜模组器，其特征在于，所述膜堆的一侧设有原液罐（15）、回收液罐（16）和极液罐（17），所述原液罐（15）、回收液罐（16）和极液罐（17）的底端分别连接有第一输液管（18）、第二输液管（19）和第三输液管（20），所述第一输液管（18）与两个浓水进口（11）相连接，所述第二输液管（19）与两个淡水进口（13）相连接，所述第三输液管（20）与两个极液进口（10）相连接。

3.根据权利要求2所述的一种特种膜模组器，其特征在于，所述第一输液管（18）、第二输液管（19）和第三输液管（20）上设有水泵（21）、闸阀（22）、流量计（23）和压力表（24）。

4.根据权利要求2所述的一种特种膜模组器，其特征在于，所述浓水出口（12）和淡水出口（14）分别连接有第一回液管（25）和第二回液管（26），所述第一回液管（25）与原液罐（15）相连接，所述第二回液管（26）与回收液罐（16）相连接。

5.根据权利要求2所述的一种特种膜模组器，其特征在于，所述极液出口（9）连接有第三回液管（27），所述第三回液管（27）与极液罐（17）相连接。

6.根据权利要求2所述的一种特种膜模组器，其特征在于，所述原液罐（15）、回收液罐（16）和极液罐（17）的底端分别连接有排液管（28），所述排液管（28）上设有排液阀（29）。

7.根据权利要求2所述的一种特种膜模组器，其特征在于，所述原液罐（15）、回收液罐（16）和极液罐（17）的底部呈上大下小的锥形结构。