一种榨菜腌制高盐废水资源化利用的电渗析装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及高盐废水处理技术领域，具体涉及一种榨菜腌制高盐废水资源化利用的电渗析装置，包括电渗析反应器，所述电渗析反应器包括两个端板组件和位于两个端板组件之间的膜堆，所述端板组件包括端板和嵌设在端板中的电极板，所述端板上设有电极柱；所述膜堆包括依次设置在阴极和阳极之间的双极膜、阳离子膜、阴离子膜和双极膜，相邻的两膜之间，以及电极板与膜之间均通过隔板隔开，所述隔板上设有弯折形的流道，所述流道的首端和末端均设有输水道；采用本发明专利技术将分离的氢氧化钠作为生物段的酸碱度调节剂，次氯酸作为生物段杀菌消毒液，有机物因为不带电荷而被留在源水中进入生物段被去除，最终实现了对榨菜废水的资源化回收处理。

An electrodialysis device for the utilization of pickled high salt wastewater

The invention relates to the technical field of high salt waste water treatment, in particular to an electrodialysis device for reusing pickled high salt waste water, which includes an electrodialysis reactor, the electrodialysis reactor includes two end plate components and a membrane stack between the two end plate components, the end plate components include an end plate and an electrode plate embedded in the end plate, and the end plate is provided with an electrode column The membrane stack comprises a bipolar membrane, a cationic membrane, an anionic membrane and a bipolar membrane arranged between the cathode and the anode in turn. The adjacent two membranes and the electrode plate and the membrane are separated by a partition plate. The partition plate is provided with a curved flow channel, and the first end and the end of the flow channel are provided with a water channel. The invention uses the separated sodium hydroxide as the acid-base regulation of the biological section Agent and hypochlorous acid are used as the sterilization and disinfection liquid of the biological section. The organic matters are left in the source water and removed in the biological section because of no charge. Finally, the resource-based recovery and treatment of mustard tuber wastewater are realized.

【技术实现步骤摘要】
一种榨菜腌制高盐废水资源化利用的电渗析装置
本专利技术涉及高盐废水处理
，具体涉及一种榨菜腌制高盐废水资源化利用的电渗析装置。
技术介绍
目前国内外对榨菜腌制高盐废水处理的方法主要包括生物法、物理化学法和生物-物理化学法组合工艺。由于微生物对盐具有一定的可驯化性、低成本、高处理量，生物法成为高盐废水处理最为主要而且相对热门的方法。然而榨菜腌渍废水的盐度可达12%左右，即使是驯化后的嗜盐微生物也很难在如此高浓度的盐分环境中进行正常生长代谢。膜技术处理高盐废水近年来飞速发展，尤其以反渗透为首的膜技术在垃圾渗滤液、工艺废水等领域处理都有大量研究和报道，且工业化程度很高。在反渗透膜中，水分子在一定的压力下透过RO膜，而源水中的盐离子、有机物、胶体和微生物无法透过，从而使纯水从源水中分离出来，由于废水中的有机物无法从废水中分离，在实际工程中无法与生物法结合，使得运行成本高昂。此外，RO膜技术还存在浓缩液后续处理困难、膜压力过高、膜易污染等问题。近年来电渗析在特定的废水领域有较为广泛的应用，例如对总氮和总磷有较高的去除效率，而且无药剂添加，减少了二次污染，因而具有较好的发展前景。然而电渗析法应用于榨菜高盐废水处理方向确鲜有研究。其主要原因在于：（1）榨菜废水具有区域性，导致榨菜废水处理的技术研发少。从2018年全国统计的榨菜分布可知，有60%左右的榨菜生产于重庆。榨菜高盐废水基本上都是通过传统的生物法处理；（2）目前榨菜废水处理技术主要针对有机物，氨氮和总磷，而盐分一般通过加水稀释到2.0wt%，因此地方对榨菜废水处理的认知还有待提高；（3）电渗析无法避免能耗高、设备易腐蚀等不足，导致使用成本较高，目前电渗析法在榨菜废水处理上很难具有较强的竞争力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适用于处理榨菜腌制高盐废水的电渗析装置，以更好的结合生物除盐法、降低成本。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种榨菜腌制高盐废水资源化利用的电渗析装置，包括电渗析反应器，所述电渗析反应器包括两个端板组件和位于两个端板组件之间的膜堆，所述端板组件包括端板和嵌设在端板中的电极板，所述端板上设有电极柱，所述电极板分别通过电极柱与外接电源导通；所述膜堆包括依次设置在阴极和阳极之间的双极膜、阳离子膜、阴离子膜和双极膜，相邻的两膜之间，以及电极板与膜之间均通过隔板隔开，所述隔板上设有弯折形的流道，所述流道的首端和末端均设有输水道。传统的电渗析反应器的隔板流道结构单一，进入电渗析反应器内的源水在有限的空间内行程较短，因此，源水通过电渗析反应器的时间也短，影响除盐效率，而本技术方案中的隔板设计，由于隔板上设有弯折形的流道，弯折的流道设计在有限的空间内能够延长源水的行程路径，延长源水通过电渗析反应器的时间，提高盐的去除效率；此外，流道的首端和末端均设有输水道，两个输水道都可以作为出水口和进水口，也即是可以反向进水，能够避免长时间一个方向进水容易在离子膜的一侧出现污堵，提高了离子膜的使用寿命。作为优选方案，为了实现结构的密封连接，所述端板和隔板上均周向设有一一对应的螺栓孔，所述端板组件和膜堆通过螺栓穿过螺栓孔实现密封紧固连接。作为优选方案，为了延长源水在电渗析反应器内的流通时间，所述流道呈“弓”字形结构，流道的“弓”字形转角的隔板上设置有连通弯折的流道的弹性孔，所述弹性孔由隔板上的连通孔以及封堵连通孔的带孔弹性膜组成。作为优选方案，两个输水道相对设置在隔板上。作为优选方案，所述流道包括弯折部，所述弯折部为弧形，通过隔板凸出或凹进的转角进行圆角处理来实现；在弧形弯折部位的侧壁上开设通孔，并在通孔与流道接触的位置安装弹性囊，弹性囊通过泵入液体或者气体膨胀。弯折部加设弹性囊的设计，可以通过泵入液体或者气体，使得弹性囊震动，改变流道弯折部位的流动情况，从而能够减少流道在弯折部出现堵塞的情况，源水经过弯折部，可形成湍流，水流的振动也会降低弯折部出现堵塞的情况。作为优选方案，为了实现对电压电流的检测，还包括与电源连接的电压电流传感器。作为优选方案，所述端板和隔板均采用有机玻璃板制成。作为优选方案，还包括与电渗析反应器管路连接的源水室，所述源水室的进水端连接有过滤器，所述过滤器的进水端连接有第一蠕动泵，所述第一蠕动泵将榨菜废水引入到源水室内，所述源水室和电渗析反应器的阳离子膜与阴离子膜间的隔板的进、出水端通过管路串接有第二蠕动泵，以构成淡水循环回路；所述电渗析反应器的阴离子膜与阳极间的两隔板的出、进水端之间的管路上依次设有第一气液分离装置、第一极水室、第三蠕动泵，构成第一极水回路；所述电渗析反应器的阳离子膜与阳极间的两隔板的出、进水端的管路上依次设有第二气液分离装置、第二极水室、第四蠕动泵，构成第二极水回路；所述第一气液分离装置还连接有第一集气装置，所述第二气液分离装置还连接有第二集气装置。首先，第一蠕动泵将榨菜废水先通过过滤器过滤之后引入到源水室内，过滤之后把榨菜碎片、大颗粒杂质和泥沙过滤掉，成为电渗析反应器内的源水，之后启动第二蠕动泵、第三蠕动泵和第四蠕动泵，使源水、极水得以循环，第一极水室内开始放有低浓度的盐酸溶液，、第二极水室内开始放有低浓度的氢氧化钠溶液，之后为电渗析反应器通电，源水箱中的源水经第二蠕动泵泵送进入电渗析反应器，在电渗析反应器内进行阴离子和阳离子分离，在离子分离过程中，由于水电解无法避免，电渗析会产生一定量的气体，主要是氢气（阴极）、氧气（阳极）和氯气（阳极），气体和液体混合物在洗气瓶内进行气体和浓缩液分离，阳极浓缩液主要是盐酸（HCl）和次氯酸（HClO），阴极浓缩液为碱（NaOH），阳极浓缩液可作为生物段杀菌消毒液，而阴极浓缩液可用于生物段中和发酵产生的酸，最后，有机物因为不带电荷而被留在源水中，随后进入生物段供嗜盐微生物生长消耗，嗜盐微生物进一步对水中的盐分长代谢消耗，最终实现了对榨菜废水的资源化回收处理。作为优选方案，所述源水室设有将处理之后的水引入生物段的排水管。作为优选方案，所述第一极水室引出的高浓度极水作为生物段的杀菌消毒液使用，所述第二极水室引出的高浓度极水作为生物段的酸碱度调节剂使用。采用上述技术方案的一种榨菜腌制高盐废水资源化利用的电渗析装置的有益效果：传统的电渗析反应器的隔板流道结构单一，进入电渗析反应器内的源水在有限的空间内行程较短，因此，源水通过电渗析反应器的时间也短，影响除盐效率，而本技术方案中的隔板设计，由于隔板上设有弯折形的流道，弯折的流道设计在有限的空间内能够延长源水的行程路径，延长源水通过电渗析反应器的时间，提高盐的去除效率；此外，流道的首端和末端均设有输水口，对于阳离子膜与阴离子膜间的流道，两个输水口均可以作为出水口和进水口，也即是可以反向进水，能够避免长时间一个方向进水容易在离子膜的一侧出现污堵，提高了离子膜的使用寿命。附图说明图1是本专利技术中端板组件的结构示意图；图2是本专利技术中端板组件的侧视结构示意图；图3是本专利技术中隔板的结构示意图；图4是本专利技术中电渗析反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种榨菜腌制高盐废水资源化利用的电渗析装置，其特征在于：包括电渗析反应器，所述电渗析反应器包括两个端板组件和位于两个端板组件之间的膜堆，所述端板组件包括端板和嵌设在端板中的电极板，所述端板上设有电极柱，所述电极板分别通过电极柱与外接电源导通；所述膜堆包括依次设置在阴极和阳极之间的双极膜、阳离子膜、阴离子膜和双极膜，相邻的两膜之间，以及电极板与膜之间均通过隔板隔开，所述隔板上设有贯通其两面的弯折形的流道，所述流道的首端和末端均设有输水道。/n

【技术特征摘要】
1.一种榨菜腌制高盐废水资源化利用的电渗析装置，其特征在于：包括电渗析反应器，所述电渗析反应器包括两个端板组件和位于两个端板组件之间的膜堆，所述端板组件包括端板和嵌设在端板中的电极板，所述端板上设有电极柱，所述电极板分别通过电极柱与外接电源导通；所述膜堆包括依次设置在阴极和阳极之间的双极膜、阳离子膜、阴离子膜和双极膜，相邻的两膜之间，以及电极板与膜之间均通过隔板隔开，所述隔板上设有贯通其两面的弯折形的流道，所述流道的首端和末端均设有输水道。


2.根据权利要求1所述的一种榨菜腌制高盐废水资源化利用的电渗析装置，其特征在于：所述端板和隔板上均周向设有一一对应的螺栓孔，所述端板组件和膜堆通过螺栓穿过螺栓孔实现密封紧固连接。


3.根据权利要求1所述的一种榨菜腌制高盐废水资源化利用的电渗析装置，其特征在于：所述流道呈“弓”字形结构，流道的“弓”字形转角的隔板上设置有连通弯折的流道的弹性孔，所述弹性孔由隔板上的连通孔以及封堵连通孔的带孔弹性膜组成。


4.根据权利要求1所述的一种榨菜腌制高盐废水资源化利用的电渗析装置，其特征在于：两个输水道相对设置在隔板上。


5.根据权利要求1所述的一种榨菜腌制高盐废水资源化利用的电渗析装置，其特征在于：所述流道包括弯折部，所述弯折部为弧形，隔板凸出或凹进的转角处为圆角，在弧形弯折部位的侧壁上开设有通孔，通孔与流道接触的位置安装有弹性囊，弹性囊通过泵入液体或者气体膨胀。


6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：许林季，封丽，李子未，张勇，张晟，余海，
申请(专利权)人：重庆市生态环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：重庆;50