[实用新型]基于pH控制的防结垢电渗析系统

说明书

本实用新型涉及基于pH控制的防结垢电渗析系统，包括电渗析反应器、淡水箱、浓水箱、pH控制系统和酸吸收系统；电渗析反应器依次由阳极板、膜堆和阴极板组装而成；膜堆由阳离子选择性交换膜和阴离子选择性交换膜间隔排列组成，形成间隔排列的淡水通道与浓水通道，并且靠近极板的两侧分别为极水通道；pH控制系统主要由储酸罐、加酸泵、管道混合器和在线pH计组成，极水箱的极水出口连接至管道混合器入口，在线pH计安装于管道混合器入口端。本实用新型的有益效果是：利用本实用新型基于pH控制的防结垢电渗析系统能够避免系统运行过程中的极板结垢，实现电渗析系统的无结垢运行，优化了运行工况，提高水处理效率。

技术领域

本实用新型属于环保水处理技术领域，具体涉及一种通过极水pH控制实现防止电渗析极板结垢的电渗析系统。

背景技术

电渗析技术作为一种20世纪50年代发展起来的水处理技术，具有能耗较低、环境污染小、适应性强、设备耐用、易于实现机械化和利用率高等特点，被广泛地用于电子、医药、食品、化工、环保、工业等领域。利用电渗析技术进行废水浓缩、纯水制备、酸碱回收、废液中有用物质的资源化回用等应用屡见报道。

电渗析技术在应用过程中，其阴极极板表面不可避免地产生大量OH^-，使得阴极极水pH始终保持在较高水平。而待处理液(通常是废水)中往往含有较高浓度的钙、镁离子，会在电场作用下通过渗透过程进入极水循环中，导致阴极极板表面形成大量钙镁垢沉淀。附着于电极的结垢将引起电极腐蚀、电极电阻增大、电极表面结构破坏、电渗析效率下降、额外能耗增加等问题，成为电渗析工艺应用过程中亟需解决的难题。

针对上述结垢问题，目前主流技术采用前处理除硬度和定期酸洗的方法来减轻结垢带来的危害。前处理除硬度技术有较多选择，主要包括膜分离法、煮沸法、化学软化法、离子交换法等，具有步骤繁琐、成本较高、产生二次污染等问题，尤其不利于大体量的废水处理。定期酸洗法指的是通过定期酸洗(通常为盐酸)除去已生成的钙镁垢，酸洗过程需要使用大量药剂，酸洗过程中将中断电渗析系统的连续运行，酸洗结束后还会产生酸性废水难以处理。不仅如此，定期酸洗无法从根本上防止钙镁垢的持续生成，仅能够作为一种应急手段处理已产生的钙镁垢。

因此，有必要开发一种新型电渗析系统，无需对来水进行软化预处理，即能够避免电渗析系统运行过程中极板结垢，从而使系统始终维持在最优水平下连续运行。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有电渗析技术中阴极板在输电过程中的结垢问题，提供一种基于极水通道pH控制技术的防结垢电渗析系统。

这种基于pH控制的防结垢电渗析系统，包括电渗析反应器、淡水箱、浓水箱、pH控制系统和酸吸收系统；电渗析反应器依次由阳极板、膜堆和阴极板组装而成；膜堆由阳离子选择性交换膜和阴离子选择性交换膜间隔排列组成，形成间隔排列的淡水通道与浓水通道，并且靠近极板的两侧分别为极水通道；pH控制系统主要由储酸罐、加酸泵、管道混合器和在线pH计组成，极水箱的极水出口连接至管道混合器入口，在线pH计安装于管道混合器入口端，储酸罐出口通过加酸泵连接至管道混合器入口，管道混合器出口连接至电渗析反应器的阴极极水进口；酸吸收系统主要由排气阀和酸吸收箱组成，极水箱排气口连接至排气阀进口，排气阀出口连接至酸吸收箱。

作为优选：浓水箱和膜堆的浓水通道连接组成浓水循环。

作为优选：淡水箱和膜堆的淡水通道连接组成淡水循环。

作为优选：极水箱和膜堆的极水通道连接组成极水循环。

作为优选：加酸泵为变频泵。

作为优选：酸吸收箱中设有酸吸收液。

作为优选：还包括排氢风机，排氢风机出口连接至极水箱的空气进口。

作为优选：酸吸收箱内设置pH计。

本实用新型的有益效果是：