[发明专利]一种基于捞盐法的大规模敞开式循环除盐及储能装置

说明书

本发明涉及电容去离子及电容储能技术领域，具体提供一种基于捞盐法的大规模循环除盐及储能装置。该装置由原水粗滤处理系统，电容去离子系统，淡水回收系统，电容储能系统，电极清洗维护系统，传动系统，曝气涌动装置，自动控制系统八大模块组成。既能基于电容去离子原理脱盐，又能回收电容下的离子迁移产生的电能，且不断循环往复，使除盐能耗太太降低，同时巧妙设计了电极清洗维护系统及曝气涌动装置，大大提高了脱盐效率和使用寿命，并通过控制设定电导率和阻抗来控制水池的进出水和电极清洗，实现无人值守，自动控制，大大降低其使用成本。该装置打破了原来固定式电极除盐的高维护成本限制，可根据实际除盐规模串联功能池，从而实现大规模应用。

技术领域

本发明涉及电容去离子及电容储能技术领域，具体提供一种基于捞盐法的大规模循环除盐及储能装置。

背景技术

随着全球人口的快速增长和经济的飞速发展，淡水用量逐年增加，污水排放量也在逐年增加，世界性的水资源短缺日益影响着人类社会的发展。面对如此严峻的发展状况和可持续发展的要求，水污染防治及海水、苦咸水淡化开发是重中之中。

目前有多种水处理技术，以实现苦咸水、海水的脱盐淡化和工业废水的脱盐回用，包括反渗透、电渗析、膜分离和离子交换膜、多级闪蒸、多效蒸发等，但这些技术都存在较为突出的缺点和不足，如反渗透技术除盐效果取决于膜的性质，且能耗较高；电渗析技术则电耗较大，对进水水质要求较高，易出现结垢现象；而离子交换膜技术的膜再生时对化学溶剂需求量大，设备复杂，投资大，成本高；多级闪蒸技术能耗大，操作温度高，容易造成设备结垢和腐蚀。

一种基于施加电位控制水中离子或带点粒子吸附/脱附的除盐新技术——电容去离子技术成为关键突破技术。电容性吸附是利用电极材料本身吸附性能以及在施加外界电场情况下，溶质离子和带电分子会在接触界面对电位补偿进而迁移至电极两端并实现水质的净化与浓缩，同时也完成了充电的过程。充电之后，双电层逐渐饱和再使用反接方式将吸附的离子释放出来，这个过程也完成了放电。与其他的除盐技术相比，电容去离子技术能耗低，属于常压操作，一般来讲运行电压小于2 V，且运行稳定设备简单，产水回收率高，无需高温高压等条件，操作方便，并且不需要添加化学药剂，不会造成二次污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于捞盐法的大规模敞开式循环除盐及储能装置，该装备可克服现有技术缺点，可以实现去除水中离子、储电功能，尤其是在敞开体系下，可以实现大规模的应用，降低水处理成本。

本发明具体技术方案如下：

一种基于捞盐法的大规模敞开式循环除盐及储能装置,采用的技术方案为：所述装置由原水粗滤处理系统，电容去离子系统，淡水回收系统，电容储能系统，电极清洗维护系统，传动系统，曝气涌动装置，自动控制系统八大模块组成。

作为优选方案，其特征在于，所述的装置具体分为电容去离子池，脱盐电能回收池，电极清洗维护池，呈赛道分布，电容去离子池和脱盐电能回收池交替排列位于直线区域，电极清洗维护池位于两侧弧形区域，电极板在各个池子中运动，整体通过自动控制系统进行控制。

作为优选方案，其特征在于，所述的原水为海水，苦咸水，高含盐废水等一种或多种混合物，粗滤装置包括不锈钢滤网，超细聚丙烯纤维滤芯，颗粒活性炭滤芯等一种或多种混合物。

作为优选方案，其特征在于，所述的电容去离子系统包括单片或多片电极板，电极板由316L不锈钢，高合金不锈钢，哈氏合金，纯钛，钛钯合金，自支撑结构等支撑体与碳布、二氧化锰基，二氧化钛基，氧化铝基，多孔碳球等活性材料中的一种或多种组合而成。电极板在各个池中采用金属或石墨导轨进行导电，在两个池子间采用塑料凳绝缘体连接。

作为优选方案，所述的淡水回收系统包括电导率仪和淡水收集装置，输出淡水电导率可调节，范围为0.01-20 μS/cm。

作为优选方案，所述的电容储能系统为锌锰电池、铅酸电池、镉镍电池、锂离子电池中一种或多种混合，淡水池中电容释放的电能由其搜集。