CN216191289U - 一种节能型频繁倒极电渗析装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电渗析技术领域，具体涉及一种节能型频繁倒极电渗析装置，包括电渗析膜堆、直流电源、第一公共进水管、淡水循环泵、淡水箱、第二公共进水管、浓水循环泵、浓水箱、第二浓水进膜堆气动阀、第一淡水进膜堆气动阀、第一浓水进膜堆气动阀、第二淡水进膜堆气动阀、第一公共出水管、浓水电导率仪、第二公共出水管、淡水电导率仪、第二浓水出膜堆气动阀、第二淡水出膜堆气动阀、第一浓水出膜堆气动阀、第一淡水出膜堆气动阀、极水箱以及极水循环泵，本实用新型能通过优化电渗析装置的构造及运行方式，克服现有电渗析存在的问题，有效避免倒极过程中造成的淡水电导升高的现象，实现能源的节约及处理效率的提高。

Description

一种节能型频繁倒极电渗析装置

技术领域

本实用新型属于电渗析技术领域，具体涉及一种节能型频繁倒极电渗析装置。

背景技术

目前，电渗析存在的倒极过程中电能浪费及水处理效率下降的情况。亟需解决现有技术中电渗析在倒极时都会出现的由于浓淡室交换引起的淡室水质恶化的情况，从而减少此部分恶化水质引起的电量浪费及水处理效率的下降。

实用新型内容

本实用新型提供一种节能型频繁倒极电渗析装置，旨在解决现有技术中电渗析在倒极时都会出现的由于浓淡室交换引起的淡室水质恶化的情况，从而减少此部分恶化水质引起的电量浪费及水处理效率的下降。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种节能型频繁倒极电渗析装置，包括电渗析膜堆、直流电源、第一公共进水管、淡水循环泵、淡水箱、第二公共进水管、浓水循环泵、浓水箱、第二浓水进膜堆气动阀、第一淡水进膜堆气动阀、第一浓水进膜堆气动阀、第二淡水进膜堆气动阀、第一公共出水管、浓水电导率仪、第二公共出水管、淡水电导率仪、第二浓水出膜堆气动阀、第二淡水出膜堆气动阀、第一浓水出膜堆气动阀、第一淡水出膜堆气动阀以及极水箱，其中：

所述电渗析膜堆与所述直流电源连接；

所述第一公共进水管一端与所述电渗析膜堆进口端连接，另一端与所述第一淡水进膜堆气动阀及所述第二浓水进膜堆气动阀连接；

所述淡水循环泵一端与所述淡水箱出口端连接，另一端与所述第一淡水进膜堆气动阀及所述第二淡水进膜堆气动阀连接；

所述第二公共进水管一端与所述电渗析膜堆进口端连接，另一端与所述第一浓水进膜堆气动阀及所述第二淡水进膜堆气动阀连接；

所述浓水循环泵一端与所述浓水箱出口端连接，另一端与所述第一浓水进膜堆气动阀及所述第二浓水进膜堆气动阀连接；

所述第一公共出水管一端与所述电渗析膜堆出口端连接，另一端与所述第二浓水出膜堆气动阀及第二淡水出膜堆气动阀连接；

所述第二公共出水管一端与所述电渗析膜堆出口端连接，另一端与所述第一浓水出膜堆气动阀及第一淡水出膜堆气动阀连接；

所述第一浓水出膜堆气动阀和第二浓水出膜堆气动阀均与浓水电导率仪连接；

所述第一淡水出膜堆气动阀和第二淡水出膜堆气动阀均与淡水电导率仪连接；

所述极水箱通过管道与所述电渗析膜堆连接。

作为本实用新型的进一步优选，还包括第一管道和第二管道，其中：

所述第一管道一端与所述极水箱出口端连接，另一端与所述电渗析膜堆连接；

所述第二管道一端与所述极水箱进口端连接，另一端与所述电渗析膜堆连接。

作为本实用新型的进一步优选，还包括极水循环泵，所述极水循环泵设置于所述第一管道上。

作为本实用新型的进一步优选，还包括第三管道和第四管道，其中：

所述第三管道一端与所述浓水箱进口端连接，另一端与所述浓水电导率仪连接；

所述第四管道一端与所述浓水电导率仪连接，另一端与外部环境连接。

作为本实用新型的进一步优选，还包括第五管道和第六管道，其中：

所述第五管道一端与所述淡水箱进口端连接，另一端与所述淡水电导率仪连接；

所述第六管道一端与所述淡水电导率仪连接，另一端与外部环境连接。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型能通过优化电渗析装置的构造及运行方式，克服了现有电渗析存在的问题，可以有效避免倒极过程中造成的淡水电导升高的现象，从而降低处理这部分盐分所用的电耗及时间，实现能源的节约及处理效率的提高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型整体结构示意图。

图中：1、电渗析膜堆；2、直流电源；3、淡水箱；4、淡水循环泵；5、浓水箱；6、浓水循环泵；7、极水箱；8、极水循环泵；9、第一淡水进膜堆气动阀；10、第二淡水进膜堆气动阀；11、第一淡水出膜堆气动阀；12、第二淡水出膜堆气动阀；13、第一浓水进膜堆气动阀；14、第二浓水进膜堆气动阀；15、第一浓水出膜堆气动阀；16、第一浓水出膜堆气动阀；17、淡水电导率仪；18、浓水电导率仪；19、第一公共进水管；20、第二公共进水管；21、第一公共出水管；22、第二公共出水管；23、第一管道；24、第二管道；25、第三管道；26、第四管道；27、第五管道；28、第六管道。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”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，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。

实施例1

本实施例提供一种优选实施方案，如图1所示，一种节能型频繁倒极电渗析装置，包括电渗析膜堆1、直流电源2、第一公共进水管19、淡水循环泵4、淡水箱3、第二公共进水管20、浓水循环泵6、浓水箱5、第二浓水进膜堆气动阀14、第一淡水进膜堆气动阀9、第一浓水进膜堆气动阀13、第二淡水进膜堆气动阀10、第一公共出水管21、浓水电导率仪18、第二公共出水管22、淡水电导率仪17、第二浓水出膜堆气动阀16、第二淡水出膜堆气动阀12、第一浓水出膜堆气动阀15、第一淡水出膜堆气动阀11以及极水箱7，其中：

上述电渗析膜堆1与所述直流电源2连接，优选地，所述电渗析膜堆1由若干非选择性的电渗析膜组成。

上述第一公共进水管19一端与所述电渗析膜堆1进口端连接，另一端与所述第一淡水进膜堆气动阀9及所述第二浓水进膜堆气动阀14连接；优选地，所述电渗析膜堆1进口端开设有若干进口，所述第一公共进水管19一端同时与二分之一的若干进口连通；因所述电渗析膜堆1包括若干电渗析膜，为了液体分布更均匀，通过开设若干进口，防止液体集中在所述电渗析膜堆1内部一处，影响效果。

所述第二公共进水管20一端与所述电渗析膜堆1进口端连接，另一端与所述第一浓水进膜堆气动阀13及所述第二淡水进膜堆气动阀10连接；优选地，所述第二公共进水管20一端同时与另外二分之一的若干进口连通；因所述电渗析膜堆1包括若干电渗析膜，为了液体分布分均匀，通过开设若干进口，防止液体集中在所述电渗析膜堆1内部一处，影响效果。

上述淡水循环泵4一端与所述淡水箱3出口端连接，另一端与所述第一淡水进膜堆气动阀9及所述第二淡水进膜堆气动阀10连接；所述淡水循环泵4用于将所述淡水箱3内的淡水通入所述电渗析膜堆1内部。

上述浓水循环泵6一端与所述浓水箱5出口端连接，另一端与所述第一浓水进膜堆气动阀13及所述第二浓水进膜堆气动阀14连接；所述浓水循环泵6用于将所述浓水箱5内的浓水通入所述电渗析膜堆1内部。

上述第一公共出水管21一端与所述电渗析膜堆1出口端连接，另一端与所述第二浓水出膜堆气动阀16及第二淡水出膜堆气动阀12连接；优选地，所述电渗析膜堆1出口端开设有若干出口，所述第一公共出水管21一端同时与二分之一的若干出口连通；若干出口设置数量与若干进口设置数量一致。

上述第二公共出水管22一端与所述电渗析膜堆1出口端连接，另一端与所述第一浓水出膜堆气动阀15及第一淡水出膜堆气动阀11连接；优选地，所述第二公共出水管22一端同时与另外二分之一的若干出口连通。

上述第一浓水出膜堆气动阀15和第二浓水出膜堆气动阀16均与浓水电导率仪18连接；所述第一淡水出膜堆气动阀11和第二淡水出膜堆气动阀12均与淡水电导率仪17连接。

所述极水箱7通过管道与所述电渗析膜堆1连接。

本实施方案还包括第一管道23和第二管道24，其中：所述第一管道23一端与所述极水箱7出口端连接，另一端与所述电渗析膜堆1连接；所述第二管道24一端与所述极水箱7进口端连接，另一端与所述电渗析膜堆1连接。

本实施方案还包括极水循环泵8，所述极水循环泵8设置于所述第一管道23上。

本实施方案还包括第三管道25和第四管道26，其中：所述第三管道25一端与所述浓水箱5进口端连接，另一端与所述浓水电导率仪18连接；所述第四管道26一端与所述浓水电导率仪18连接，另一端与外部环境连接。

本实施方案还包括第五管道27和第六管道28，其中：所述第五管道27一端与所述淡水箱3进口端连接，另一端与所述淡水电导率仪17连接；所述第六管道28一端与所述淡水电导率仪17连接，另一端与外部环境连接。

自动控制频繁倒极电渗析(EDR)在倒极过程中随着浓淡室及进出膜堆气动阀的切换，由于管路中浓淡水的混合，导致淡水电导率升高，这部分盐分随着浓水电导率越高所需处理的时间越长，严重降低了处理效率，同时增加了电耗。鉴于此，本实施方案在通过优化电渗析装置结构及运行方式，来有效避免倒极过程中造成的淡水电导升高的现象，从而降低处理这部分盐分所用的电耗及时间，实现能源的节约及处理效率的提高。

本实施方案的运行方式如下：

所述直流电源2提供正电时：所述电渗析装置在正向电流下运行，所述第一淡水进膜堆气动阀9、所述第一浓水进膜堆气动阀13、所述第一淡水出膜堆气动阀11以及所述第一浓水出膜堆气动阀16开启，通过所述淡水循环泵4经过所述第一淡水进膜堆气动阀9和所述第一公共进水管19进入所述电渗析膜堆1的淡室，经过所述第二公共出水管22及所述第一淡水出膜堆气动阀11通过所述第五管道27回到所述淡水箱3或通过所述第六管道28外排。浓水从所述浓水箱5通过所述浓水循环泵6经过所述第一浓水进膜堆气动阀13和所述第二公共进水管20进入所述电渗析膜堆1的浓室，经过离子选择性分离处理后经过所述第一公共出水管21及所述第一浓水出膜堆气动阀16出所述电渗析膜堆1通过所述第三管道25回到所述浓水箱5或通过所述第四管道26外排。所述浓水电导率仪18和所述淡水电导率仪17，实时监测管路中液体电导，根据电导值判断是回水箱继续循环还是外排。极水从所述极水箱7经过所述极水循环泵8通过所述第一管道23和所述第二管道24进行单独的循环；优选地，极液通常为氯化钠溶液或硫酸钠溶液。

当所述电渗析装置运行达到设定倒极时间时，所述电渗析装置从正向向负向进行倒极。

所述直流电源2断电；

开始倒极：所述第一浓水进膜堆气动阀13关闭，所述第二淡水进膜堆气动阀10开启，处理液先继续沿着所述第一浓水出膜堆气动阀16进入浓室，一定时间后，所述第一浓水出膜堆气动阀16关闭，所述第二淡水出膜堆气动阀12开启，处理液经过所述第一公共出水管21和所述第二淡水出膜堆气动阀12进入淡水。这是由于所述第二淡水进膜堆气动阀10前后管路内存的是原浓水，若直接切换则必然会导致浓水进入淡室，所述电渗析装置及其运行方式可保证进入淡室的是淡水，所述第一浓水出膜堆气动阀16滞后开启时间可根据浓淡水浓度及电导恢复效果决定，使由于浓水冲击盐分升高的淡水进入到所述浓水箱5中，不影响淡水电导，从而不影响处理效率及电耗；接着所述第一淡水出膜堆气动阀11关闭，所述第一浓水出膜堆气动阀15开启，待所述第一淡水出膜堆气动阀11、所述第一浓水出膜堆气动阀15彻底切换完毕后，开启所述第二浓水进膜堆气动阀14，关闭所述第一淡水进膜堆气动阀9。

所述直流电源2换向并通电；

此时所述直流电源2提供负电，所述电渗析装置为负向运行，原淡室变成浓室，浓室变成淡室，倒极完成。

所述电渗析装置在负向电流下运行时，所述第二淡水进膜堆气动阀10、所述第二浓水进膜堆气动阀14、所述第一浓水出膜堆气动阀15以及所述第二淡水出膜堆气动阀12开启，淡水通过所述淡水循环泵4经过所述第二淡水进膜堆气动阀10和所述第二公共进水管20阀进入所述电渗析膜堆1的淡室，从所述第二公共出水管22和所述第二淡水出膜堆气动阀12出所述电渗析膜堆1通过所述第五管道27回到淡水箱3或通过所述第六管道28外排；浓水通过所述浓水循环泵6经过所述第二浓水进膜堆气动阀14和所述第一公共进水管19进入所述电渗析膜堆1的浓室，从所述第一浓水出膜堆气动阀15和所述第二公共出水管22出所述电渗析膜堆1通过所述第三管道25回到所述浓水箱5或通过所述第四管道26外排；所述浓水电导率仪18和所述淡水电导率仪17，实时检测管路中液体电导，根据电导值判断是回水箱继续循环还是外排。极水从所述极水箱7经过所述极水循环泵8通过所述第一管道23和所述第二管道24进行单独的循环。

当所述电渗析装置运行达到设定倒极时间时，所述电渗析装置进行从负向向正向进行倒极。

当达到设定倒极时间时，按照以下步骤进行操作：

所述直流电源2断电；

开始倒极：所述第二浓水进膜堆气动阀14关闭，所述第一淡水进膜堆气动阀9开启，处理液先继续沿着所述第一浓水出膜堆气动阀15进入浓室，一定时间之后，所述第一浓水出膜堆气动阀15关闭，所述第一淡水出膜堆气动阀11开启，处理液经过所述第一淡水出膜堆气动阀11及所述第二公共出水管22进入淡室。由于所述第二浓水进膜堆气动阀14是原浓水经过管路，存的是高浓度的浓水，若直接切换会导致浓水进入淡室，所述电渗析装置及其运行方式可保证浓水不进入淡室干扰淡室水质，所述第一浓水出膜堆气动阀15滞后开启时间根据浓淡水浓度及电导恢复效果决定；接着所述第二淡水出膜堆气动阀12关闭，所述第一浓水出膜堆气动阀16开启，待所述第一浓水出膜堆气动阀16、所述第二淡水出膜堆气动阀12彻底切换完毕后，所述第一浓水进膜堆气动阀13开启，所述第二淡水进膜堆气动阀10关闭。

所述直流电源2换向并通电。

此时电源变为正向，原淡室变成浓室，浓室变成淡室，倒极完成。

本实施方案对一种节能型频繁倒极电渗析装置构造及运行方式进行了详细的叙述，通过优化电渗析装置的构造及运行方式，克服了现有电渗析存在的问题，可以有效避免倒极过程中造成的淡水电导升高的现象，从而降低处理这部分盐分所用的电耗及时间，实现能源的节约及处理效率的提高。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种节能型频繁倒极电渗析装置，其特征在于：包括电渗析膜堆（1）、直流电源（2）、第一公共进水管（19）、淡水循环泵（4）、淡水箱（3）、第二公共进水管（20）、浓水循环泵（6）、浓水箱（5）、第二浓水进膜堆气动阀（14）、第一淡水进膜堆气动阀（9）、第一浓水进膜堆气动阀（13）、第二淡水进膜堆气动阀（10）、第一公共出水管（21）、浓水电导率仪（18）、第二公共出水管（22）、淡水电导率仪（17）、第二浓水出膜堆气动阀（16）、第二淡水出膜堆气动阀（12）、第一浓水出膜堆气动阀（15）、第一淡水出膜堆气动阀（11）以及极水箱（7），其中：

所述电渗析膜堆（1）与所述直流电源（2）连接；

所述第一公共进水管（19）一端与所述电渗析膜堆（1）进口端连接，另一端与所述第一淡水进膜堆气动阀（9）及所述第二浓水进膜堆气动阀（14）连接；

所述淡水循环泵（4）一端与所述淡水箱（3）出口端连接，另一端与所述第一淡水进膜堆气动阀（9）及所述第二淡水进膜堆气动阀（10）连接；

所述第二公共进水管（20）一端与所述电渗析膜堆（1）进口端连接，另一端与所述第一浓水进膜堆气动阀（13）及所述第二淡水进膜堆气动阀（10）连接；

所述浓水循环泵（6）一端与所述浓水箱（5）出口端连接，另一端与所述第一浓水进膜堆气动阀（13）及所述第二浓水进膜堆气动阀（14）连接；

所述第一公共出水管（21）一端与所述电渗析膜堆（1）出口端连接，另一端与所述第二浓水出膜堆气动阀（16）及第二淡水出膜堆气动阀（12）连接；

所述第二公共出水管（22）一端与所述电渗析膜堆（1）出口端连接，另一端与所述第一浓水出膜堆气动阀（15）及第一淡水出膜堆气动阀（11）连接；

所述第一浓水出膜堆气动阀（15）和第二浓水出膜堆气动阀（16）均与浓水电导率仪（18）连接；

所述第一淡水出膜堆气动阀（11）和第二淡水出膜堆气动阀（12）均与淡水电导率仪（17）连接；

所述极水箱（7）通过管道与所述电渗析膜堆（1）连接。

2.根据权利要求1所述的一种节能型频繁倒极电渗析装置，其特征在于：还包括第一管道（23）和第二管道（24），其中：

所述第一管道（23）一端与所述极水箱（7）出口端连接，另一端与所述电渗析膜堆（1）连接；

所述第二管道（24）一端与所述极水箱（7）进口端连接，另一端与所述电渗析膜堆（1）连接。

3.根据权利要求2所述的一种节能型频繁倒极电渗析装置，其特征在于：还包括极水循环泵（8），所述极水循环泵（8）设置于所述第一管道（23）上。

4.根据权利要求3所述的一种节能型频繁倒极电渗析装置，其特征在于：还包括第三管道（25）和第四管道（26），其中：

所述第三管道（25）一端与所述浓水箱（5）进口端连接，另一端与所述浓水电导率仪（18）连接；

所述第四管道（26）一端与所述浓水电导率仪（18）连接，另一端与外部环境连接。

5.根据权利要求4所述的一种节能型频繁倒极电渗析装置，其特征在于：还包括第五管道（27）和第六管道（28），其中：

所述第五管道（27）一端与所述淡水箱（3）进口端连接，另一端与所述淡水电导率仪（17）连接；

所述第六管道（28）一端与所述淡水电导率仪（17）连接，另一端与外部环境连接。

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