[发明专利]一种高含盐废水的多级零排放处理设备

说明书

提供一种用于处理高含盐废水的多级零排放处理设备，其依次包括澄清池(1200)、软化池(910)，超滤装置(920)、弱酸阳床(930)，中压膜浓缩装置(941)，高压膜浓缩装置(942)、纳滤装置(950)、第一电驱动膜装置(961)和双极膜电渗析装置(980)。所述双极膜电渗析装置(980)包括若干膜片(100)和渗析室(200)，所述若干膜片(100)包括至少两片双极膜(110)、至少一片阳膜(120)和至少一片阴膜(130)，它们共同限定出至少三个隔室；每片膜片(100)周围通过对应的柔性连接部(300)密接于渗析室(200)的内壁从而相应的膜片(100)允许在相邻隔室件压差作用下移动，进而改变所述相邻隔室的容积。

技术领域

本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种高含盐废水的多级零排放处理设备。

背景技术

高含盐废水的多级零排放处理设备常常用到双极膜电渗析装置。双极膜是一种一面是阳离子交换层，而另一面是阴离子交换层的层状膜，阳离子交换层和阴离子交换层的接界处为水层，在外加直流电场的作用下，水层的水裂解成H⁺和OH^-，并分别通过阳离子交换层和阴离子交换层。双层膜是双极膜电渗析(BPED)的关键部件。BPED就是利用双极膜解离水以及阴、阳离子交换膜的选择透过性将盐转变为酸和碱的电渗析装置。

公开号为CN2825084Y的中国专利文献公开了一种浓缩电渗析器,它包括离子交换膜、隔板和阴、阳电极板,而在均相离子交换膜与隔板、阴阳电极板之间分别设有密封衬圈；另外在阴阳电极板内埋设有电极液及反应产物引出圆管,替代原电极框上的方铣槽电极液引出道。该实用新型保证了浓、淡水室之间绝不串漏,同时电极室内电极液及反应产物的排出更通畅,无死角,确保生产安全。该实用新型特别适用于从溶液中浓缩提取贵稀金属。但是，该实用新型所说的串漏，是相对于膜片安装在一个渗析槽的技术方案来说，若膜片安装在渗析槽内，与渗析槽的结合部位密封不牢时，则容易发生串漏。所以将膜片通过堆叠的方式构成膜堆，防止串漏，但是却未考虑到相邻隔室压差导致的渗漏问题。

公开号为CN106630040A的中国专利文献公开了一种选择性双极膜电渗析系统及其应用，其包括电渗析膜堆以及通过夹板固定在电渗析膜堆两侧的阳极板和阴极板；电渗析膜堆是由几种功能膜依次交替叠压后加上流道隔网和密封垫片组成；功能膜包括双极膜和一多价离子选择性透过膜；双极膜的阴离子交换层朝向阳极板，阳离子交换层朝向阴极板。该发明的选择性双极膜电渗析系统将双极膜电渗析和选择性电渗析结合在同一装置内，在用于含盐料液脱盐和产酸碱时，将二者合并为同一个操作，简化了流程，减少了操作量，降低了电极反应能耗，提高了生产效率。但是，该发明的膜片依然是固定的，不能解决相邻隔室压差引起的渗漏问题。

综上，现有的电渗析装置的膜片相对于电渗析室是固定的，在此情况下，通水过程中，相邻隔室之间难免会因为各种原因而导致两者之间存在压差，从而造成渗漏。渗漏是指在膜片两侧压差的作用下，造成高压侧隔室内的溶液向低压侧隔室渗漏，使得一些离子在渗漏的过程中混入生产者不希望其出现的隔室内，从而降低了电渗析过滤的效率和还会影响最终产品的纯度。而影响压差变化的一个重要因素是泵的流量，而泵的流量实际上不是恒定的，在电压波动、频率波动、泵送的部件磨损，比如叶轮磨损等原因都可能引起压差变化。对于流量波动而引起的压差变化，单纯的靠设置在进水口附近的压力计监测压力后调整相应的供给泵的供水量或者相应的出水口的出水量的操作是迟钝且不经济的。而且，压差还可能导致膜片变形、损坏和/或漏水的风险增加的问题。

但是目前，该领域解决渗漏的技术都是通过压力计测相邻隔室的压差，测了压差之后通过调节相应隔室的进液流量或者出液流量来缩小压差减小渗漏，如前面提到的，这种操作是迟钝且不经济的，而且若频繁的控制泵调节泵送流量，也容易导致泵的损坏，因此，本领域急需对电渗析装置的结构进行改进，以从另个一全新的角度解决渗漏的问题。

发明内容