[发明专利]卡槽式多级串联电容去离子装置

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理领域，尤其涉及电吸附除盐系统。

背景技术

工业生产中会产生大量的含盐率较高的工业污水，这些污水中含有大量的重金属离子如果这些污水不加处理直接排放到环境中不但会对环境造成很严重的破坏，而且这些污染物质中的重金属离子通过食物链进入人体会对人体的健康造成很严重的危害，所以对于工业中产生的污水要进行脱盐处理。对于含盐废水的一般处理的方法有：蒸馏法、反渗透法、离子交换膜法等。蒸馏法要消耗大量的能源，而且对于水资源也是一种浪费；反渗透法处理含盐废水的成本高昂，而且对水的压力要求很高以至于系统在运行的过程中要承受很大的压力；离子交换膜法在对树脂进行再生的过程中会产生二次污染而且单位处理成本也比较高。对于工业中大量含盐废水的处理这三种方法显然满足不了经济方面和环境保护方面的需求。相对于以上三种处理方法，电吸附除盐具有处理过称不产生二次污染，高效节能，单位废水处理价格低的优势。电吸附去离子原理是利用活性炭材料构成的电容在通电状态下产生双电层，离子在在电场力的作用下定向移动并被吸附到活性炭电极上，由于活性炭电极上具有数量巨大的微孔，离子被吸附到微孔里面，暂时存储起来，当离子吸附达到饱和之后，进行解吸。解吸时阴阳离子在反向电场力的作用下从活性炭布上脱离从而达到去除离子的作用，这个过称是一种可逆的电化学过称，离子吸附和解吸过程中不产生二次污染且对环境无害。由于极板间距达到毫米级所以电吸附系统对水质要求低，能够处理含有大颗粒杂质的废水。电吸附去离子是一种高效的去离子方式，利用电吸附去离子对废水中的离子去除率可以达到80%以上，而且对各种有害的金属离子都有很好的去除效果。由于利用的是可逆的电吸附去离子原理所以电容去离子设备可以反复使用。运行中产生的费用主要是电耗费用，利用的是电容中电场力，所以电容去离子具有单位废水处理成本低的特点。综上所述电容去离子相比于传统的去离子方式，电容去离子是一种比较经济高效环保的废水处理方法。

但是在实际的运行中电吸附废水处理装置也会也会出现很多技术上的问题：1、装置耐密封性不好，使装置在工作时存在漏水和耐压能力弱的问题。2、极板间距控制不当或很难控制使两极板间存在短路的问题，以至于电吸附效率大大下降。3、更换吸附材料困难等维修问题，传统的电吸附去离子装置采用的是严格密封的方式实现装置的不漏水，但在实际使用时需要更换活性炭电极等使装置维修困难。4、导电材料和活性炭电极不能充分接触而使离子去除率降低的问题。传统的电容去离子装置采用的是导电材料粘结的方式使导电材料和活性炭电极充分接触，但在装置长期使用过程中会出现脱胶而使导电材料和活性炭电极不能正常接触。可以看出电容去离子装置的密封性、耐压性、接触良好性、便于拆卸和组装性直接影响到装置的实用价值。装置耐压性能不好使装置在长期运行中存在很严重的漏水问题，漏出的水会造成环境的污染和装置产水率降低的问题。极板短路会导致吸附效率大大降低甚至完全不吸附的现象，而且也会增加装置的运行电耗费用。由于装置在运行中会存在活性炭布损耗的问题，装置在运行一段时间后就要更换碳布，现有装置更换碳布材料时需要把整个装置拆开，这给装置的维护管理带来很大的不便增加了装置的维修成本。导电材料和活性炭布接触不良会增加整个装置的电阻使极板间电压降低从而影响吸附效果。

发明内容