[发明专利]电容去离子系统的再生

说明书

发明背景

本申请涉及用于使用电化学处理的水处理的系统、装置和方法。

电容去离子可用于从水中除去带电荷的成分如离子，在电容去离子系统中，水流通过一个或多个包括极化电极对的流通式电容器。为了在水通过电极之间时处理该流，在电极之间建立电压电位。该电压电位使得水中的成分被吸引到并至少暂时保持在电极之一上，而令相对净化的水离开该电容器。

在一段时间的处理后，电极变得将被成分饱和，以使得该电极不再能有效地从水流中除去成分。为了再生该流通式电容器的容量，可以将流通式电容器设置为排放捕获的成分。通常，通过去除该电压电位或通过在与处理过程中建立的电压电位相反的方向上临时施加电压电位，由此从电极上释放该成分，而进行排放。在排放过程中，携带该成分的流出水通常送入废水管道。

发明概述

本发明的一些实施方案提供了具有至少一对彼此隔开以容纳水流并配置为在该电极对与水之间转移离子的电极的流通式电容器的容量再生方法。确定离开该流通式电容器的排放水流中水性质浓度(water property concentration)的目标值。测量进入该流通式电容器的进料水流中的水性质浓度的进料值。基于进料值计算要添加到进料水流中的水性质浓度的量以实现排放水流中水性质浓度的目标值。控制该流通式电容器的安培数与穿过该流通式电容器的流速以便向进料水流中添加离子以实现排放水流中水性质浓度的目标值。

本发明的一些实施方案提供具有至少一对彼此隔开以容纳水流并配置为在该电极对与水之间转移离子的电极的流通式电容器的容量再生方法。建立该流通式电容器的安培数设定点与离开该流通式电容器的排放水流中的水性质浓度的目标浓度。测量进入该流通式电容器的进料水流中水性质浓度的进料值。基于该安培数设定点和实现排放水中水性质浓度的目标浓度所需的流速计算进入进料水流的离子转移。控制穿过该流通式电容器的流速以实现排放水流中水性质浓度的目标浓度，同时保持该流通式电容器的安培数设定点。

本发明的一些实施方案提供了用于实施上述方法的一者或两者的控制器。

附图描述

图1是根据本发明的一个实施方案的具有流通式电容器和液压气动储罐的电容去离子系统的示意图。

图2是根据本发明的另一实施方案的具有流通式电容器和常压储罐的电容去离子系统的示意图。

图3是流通式电容器的示意图。

图4是包含流通式电容器的容器的局部横截面侧视图，其中该容器具有配置为选择性引导(route)水穿过该流通式电容器的连接于其上的阀，并且该阀实现由图1和2的多个单独的阀的一些所提供的各种功能。

图5是显示根据本发明的方法的一种形式的具有流通式电容器的电容去离子系统的一般操作的工艺流程图。

图6是描述在一个操作循环的实例过程中该流通式电容器的电流与电压值的图。

图7是描述根据本发明的方法的一个方面的处理循环的工艺流程图。

图8是描述根据本发明的方法的一个方面的再生循环的工艺流程图。

发明详述

在详细解释本发明的任何实施方案之前，要理解的是本发明在其应用中不限于在下面的说明书中列举或在下面的附图中描述的构造细节与组件布置。本发明可以具有其它实施方案，并可以以各种方式实践或实施。同样，要理解的是本文中所用的措辞和术语用于描述目的而不应视为限制。在本文中使用“包括”、“包含”或“具有”及其变体指的是涵盖其后列举的项目及其等价物以及其它项目。除非另行规定或限定，术语“安装”、“连接”、“支持”和“偶联”及其变体是概括地使用的，并涵盖直接和间接的安装、连接、支持和偶联。此外，“连接”和“偶联”不限于物理或机械的连接或偶联。

提出下列讨论以使得本领域技术人员能够做出和使用本发明的实施方案。对所述实施方案的各种修改对本领域技术人员显而易见，并且本文中的通用原则可以在不离开本发明的实施方案的情况下应用于其它实施方案和用途。因此，本发明的实施方案并非意在限于所示实施方案，而是符合与本文中公开的原则和特征一致的最宽范围。参照附图阅读下面的详细描述，其中，不同的图中相同的元件具有相同的附图标记。该附图(并非一定按比例)描述了所选的实施方案并且并非意在限制本发明的实施方案的范围。熟练的技术人员将认识到本文中提供的实施例具有许多可用的替代方案，它们落在本发明的实施方案的范围内。