[发明专利]一种用于电吸附-再生的连续调节电极间距式脱盐技术及反应模块

说明书

本发明公开了一种用于电吸附‑再生的连续调节电极间距式脱盐技术及反应模块。反应器包括连续调节电极间距式脱盐反应器箱体1、原水水箱2、净水水箱3、最终浓水水箱4、电源5、水泵6、电导率仪7、8。利用本发明处理以垃圾渗滤液外排水为主的含盐废水，脱盐率最高可达到42.6％，Cl^‑去除率为73.3％，脱盐速度为90mg/(L·h)，电极再生率为97.3％，产水率为91.7％。本发明采用活动插槽控制的连续调节电极间距式连续电吸附‑再生方式，具有操作简单、电流密度稳定、脱盐率高、脱盐效率高、电极再生率高、不发生结垢现象、产水率高、电极寿命长的特点，实现了低含盐工业废水淡化并进行再生回用，在环境保护含盐废水处理领域具有广阔的前景。

技术领域

本发明属于环境保护含盐废水处理领域，具体涉及一种可连续调节电极间距的用于电吸附-再生脱盐的技术及反应模块，主要应用于无法达到再生回用标准的的低含盐工业废水。

背景技术

淡水资源紧缺已成为迫在眉睫的全球性问题，对于工业废水的循环再生是目前的当务之急。以垃圾渗滤液外排水为代表的低含盐工业废水，通常电导率在1000～4000μS/cm，因含盐量难以进一步降低而不能达标回用。近些年发展起来的新型含盐废水处理方法——电吸附脱盐技术，具有无二次污染、对原水要求不高、操作及维护简便、运行成本低等优点。其原理为在电极之间施加电压或电流，原水在正、负极之间流动时水中带电粒子分别向带相反电荷的电极迁移，被电极吸附并储存在双电层内，实现与水的分离，获得淡化出水。

对于工业低含盐废水，由于其初始电导率不高且在恒压电吸附过程中仍在下降，导致水流、电极以及电源形成的回路之间的电流密度也不断下降，导致很快由于电流密度太小到达吸附平台。此外，在电极再生阶段脱附的离子二次吸附到对面极板上，导致电极再生率较低，也是电吸附-再生脱盐过程中难以解决的问题，部分电吸附脱盐装置例如武福平等撰写的中国专利CN107935132A、唐心强等撰写的CN104817143A均采用了阴阳离子交换膜防止再生阶段的二次吸附，但增加了经济成本，也一定程度增大了水流阻力。

综合而言，电吸附脱盐有非常广阔的应用前景，但传统的电吸附脱盐技术受制于固定的电极间距和电压等条件存在很快到达吸附平台、电极再生率低等问题，需要在现有的基础上进行优化和改进。

发明内容

针对技术背景中存在的不足，本发明提供了一种脱盐率较高、再生率高、制作和操作简单的连续调节电极间距式脱盐技术及设备，可用于以垃圾渗滤液外排水为代表的低含盐工业废水进行连续吸附-再生反应，获得的淡化出水可进行工业再生回用。

本发明提供的的连续调节电极间距式脱盐反应模块，包括连续调节电极间距式电吸附脱盐装置箱体1、原水水箱2、净水水箱3、最终浓水水箱4、电源5、水泵6、电导率仪7、8(其运行示意图如图3所示)。其特征在于以下几点：

1)所述箱体上设置有一个原水进水口，一个顶部净水出水口，一个底部浓水出水口，进出水口均设置二通阀或三通阀，所述阀门在吸附-再生不同阶段控制出水流向，分离不同盐浓度出水。

2)所述箱体两侧垂直于所述进水口方向平行设置多条锯齿槽，每条锯齿槽宽度为1-20mm，用于固定活动插槽，并调整电极间距。

3)所述箱体中设置多个可拆卸式活动插槽，所述活动插槽正面设置开窗，开窗背面全部封闭，上部设置插口，电吸附极板由所述插口插入活动插槽固定。

4)所述活动插槽中所有与电源负极相连的插槽插口一侧设置相同长度突出把手，所有把手等距离相连，外侧设置一个拉杆。拉杆可同时推动或拉动所有与电源负极相连插槽垂直于进水口方向移动，改变每对电极间距。