本实用新型专利技术提供一种可控压力的高浓盐水电渗析装置，其中电渗析膜堆包括阳极室、阴极室、浓室和淡室；淡水箱通过第一管路与淡水进水口连通，第一管路上设置有淡水进口压力变送器；浓水箱通过第二管路与浓水进水口连通，第二管路上设置有浓水进口压力变送器；极水箱通过第三、四管路分别与阳极液、阴极液进水口连通，第三、四管路上分别设置有阳极液、阴极液进口压力变送器。本实用新型专利技术通过可控压力的高浓盐水电渗析装置，可以在高浓盐水在电渗析器中浓缩析出固体后始终保持离子交换膜两侧水的压力一致，防止膜破损，避免因离子交换膜两侧压力不同导致的两侧水流在电渗析隔板中的流态不均匀，稳定电渗析的电流效率，保证电渗析系统的正常运行。
【技术实现步骤摘要】
一种可控压力的高浓盐水电渗析装置
本技术涉及水处理领域，具体涉及一种可控压力的高浓盐水电渗析装置。
技术介绍
随着环保要求的不断提升，水资源不足以及环境容量有限等矛盾日益凸显。在石油化工、煤化工、电力、钢铁以及海水淡化等生产过程中，会产生大量的含盐废水。为了降低外排水量，提高水的使用效率，目前含盐废水一般使用以反渗透和/或电渗析(含倒极电渗析)为主的膜法脱盐处理后回用，在一定程度上提高了水的使用效率，但仍有相当大量的浓水需要排放或后续处理。在一些没有纳污水体的地区，甚至要求做到零液体排放。电渗析技术(如图1所示)由于其浓缩极限高的优势，目前已较为广泛地应用于零液体排放的浓盐水减量浓缩工艺段。电渗析技术基于离子交换膜对阴、阳离子的选择透过原理，在直流电场作用下，盐溶液中的离子发生定向移动，通过交替排列阴、阳离子交换膜，利用离子交换膜对离子的选择透过性，实现在膜一侧的离子去除、在膜另一侧的离子浓缩。电渗析技术的核心装置是电渗析膜堆，其通常是由阴极板、阳极板、阴离子交换膜、阳离子交换膜、极室隔板、淡室隔板和浓室隔板按照一定的顺序排列，经外压紧固组成。通常地，电渗析技术可将浓盐水(以NaCl为例)浓缩至18-20％质量浓度。但是，在实际运行过程中，尤其是高浓盐水条件下，由于盐水中含有其他成分，在浓缩液一侧一些溶质的实际浓度可能超过其溶解度限制，在某些情况下，这些溶质可能析出形成盐固体。由于电渗析隔板通常较薄，上述析出的固体盐很可能会在电渗析膜堆内(隔板所构成的通道内)积累并长大，最终造成电渗析膜堆内部堵塞，导致离子交换膜两侧水的压力不同，容易导致膜破损，一旦膜损坏，会造成较高的维修成本，同时需要拆卸重新组装，造成较高的人工成本。同时，离子交换膜两侧压力不同会导致两侧水流在电渗析隔板中的流态不均匀，造成电流效率降低，影响系统的正常运行。有鉴于此，本技术的专利技术人提供一种可控压力的高浓盐水电渗析装置，用于解决电渗析系统在高浓盐水条件下运行过程中的离子交换膜两侧压力不同造成的膜损坏、电流效率下降等问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可控压力的高浓盐水电渗析装置，用于解决电渗析系统在高浓盐水条件下运行过程中的离子交换膜两侧压力不同造成的膜损坏、电流效率下降等问题。为达上述目的，本技术提供一种可控压力的高浓盐水电渗析装置，其包括：电渗析膜堆，其包括位于两极的阳极室和阴极室，以及位于阳极室和阴极室之间的浓室和淡室，其中浓室与淡室交替布置；淡水箱，其通过第一管路与所述淡室的淡水进水口连通，所述第一管路上依次设置有淡水循环泵、淡水流量控制阀和淡水进口压力变送器，而且所述淡室的淡水出水口与所述淡水箱连通；浓水箱，其通过第二管路与所述浓室的浓水进水口连通，所述第二管路上依次设置有浓水循环泵、浓水流量控制阀和浓水进口压力变送器，而且所述浓室的浓水出水口与所述浓水箱连通；以及极水箱，其通过第三管路与所述阳极室的阳极液进水口连通，所述第三管路上依次设置有阳极液循环泵、阳极液流量控制阀以及阳极液进口压力变送器；所述极水箱还通过第四管路与所述阴极室的阴极液进水口连通，所述第四管路上依次设置有阴极液循环泵、阴极液流量控制阀以及阴极液进口压力变送器。所述的可控压力的高浓盐水电渗析装置，还包括自动控制系统，所述第一管路、第二管路、第三管路以及第四管路上分别设置有第一电导检测器、第二电导检测器、第三电导检测器和第四电导检测器，各电导检测器以及所述淡水循环泵、浓水循环泵、阳极液循环泵和阴极液循环泵均连接至所述自动控制系统。所述的可控压力的高浓盐水电渗析装置，其中，所述自动控制系统包括PLC控制模块和人机交互界面。所述的可控压力的高浓盐水电渗析装置，其中，所述浓室接近阳极室一侧设置有阳离子交换膜，所述浓室接近阴极室的一侧设置有阴离子交换膜。所述的可控压力的高浓盐水电渗析装置，其中，所述阳离子交换膜选用均相膜阳离子交换膜，所述阴离子交换膜选用均相膜阴离子交换膜。所述的可控压力的高浓盐水电渗析装置，其中，所述浓室由浓室隔板分隔，所述浓室隔板厚度为0.5mm-2.5mm，流道开口为0.5mm-3mm；所述淡室由淡室隔板分隔，所述淡室隔板厚度为0.5mm-2.5mm，流道开口为0.5mm-3mm。所述的可控压力的高浓盐水电渗析装置，其中，所述淡水箱、浓水箱和极水箱均为锥底构型。所述的可控压力的高浓盐水电渗析装置，其中，所述淡水箱、浓水箱、极水箱均采用PP、PVC、PE、交联聚乙烯或亚克力材质。所述的可控压力的高浓盐水电渗析装置，其中，在所述淡水循环泵与淡水进水口之间的第一管路上设置有第一换热器，而且在所述浓水循环泵与浓水进水口之间的第二管路上设置有第二换热器。所述的可控压力的高浓盐水电渗析装置，其中，所述第一换热器和所述第二换热器均采用板式换热器。本技术的有益效果在于：1、通过可控压力的高浓盐水电渗析装置，可以在高浓盐水在电渗析器中浓缩析出固体后始终保持离子交换膜两侧水的压力一致，防止膜破损，降低了维护成本和人工成本。2、避免因离子交换膜两侧压力不同导致的两侧水流在电渗析隔板中的流态不均匀，稳定电渗析的电流效率，保证电渗析系统的正常运行。附图说明图1是电渗析原理图；图2是根据本技术的高浓盐水电渗析装置示意图。附图标记说明：电渗析膜堆1、极水箱2、浓水箱3、淡水箱4、阳极液循环泵5、阴极液循环泵6、浓水循环泵7、淡水循环泵8、阳极液流量控制阀9、阴极液流量控制阀10、浓水流量控制阀11、淡水流量控制阀12、第三电导检测器13、第四电导检测器14、第二电导检测器15、第一电导检测器16、第一换热器17、第二换热器18、阳极液进口压力变送器19、浓水进口压力变送器20、淡水进口压力变送器21、阴极液进口压力变送器22、直流电源23、自动控制系统24。具体实施方式为了使本领域的技术人员可以更好地理解本技术，下面结合附图和实施例对本技术技术方案进一步说明。如图1所示，本技术提供一种可控压力的高浓盐水电渗析装置，其主要包括：电渗析膜堆1、极水箱2、浓水箱3、淡水箱4、阳极液循环泵5、阴极液循环泵6、浓水循环泵7、淡水循环泵8、阳极液流量控制阀9、阴极液流量控制阀10、浓水流量控制阀11、淡水流量控制阀12、淡水进口压力变送器21、浓水进口压力变送器20、阳极液进口压力变送器19、阴极液进口压力变送器22、直流电源23以及自动控制系统24。所述电渗析膜堆1在其两极分别设置有对应的阳极板和阴极板，所述阳极板与邻近的电极板组成阳极室，所述阴极板和邻近的电极板组成阴极室。所述阳极室和阴极室之间设置有N+1个浓室(浓缩室)和N个淡室(淡化室)(N为自然数)，而且所述浓室和淡室交替布置。浓室接近阳极室一侧设置有阳离子交换膜(阳膜)，所述浓室接近阴极室的一侧设置有阴离子交换膜。优选地，所述阳离子交换膜可选用均相膜阳离子交换膜，阴离子交换膜可选用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可控压力的高浓盐水电渗析装置，其特征在于，包括：/n电渗析膜堆，其包括位于两极的阳极室和阴极室，以及位于阳极室和阴极室之间的浓室和淡室，其中浓室与淡室交替布置；/n淡水箱，其通过第一管路与所述淡室的淡水进水口连通，所述第一管路上依次设置有淡水循环泵、淡水流量控制阀和淡水进口压力变送器，而且所述淡室的淡水出水口与所述淡水箱连通；/n浓水箱，其通过第二管路与所述浓室的浓水进水口连通，所述第二管路上依次设置有浓水循环泵、浓水流量控制阀和浓水进口压力变送器，而且所述浓室的浓水出水口与所述浓水箱连通；以及/n极水箱，其通过第三管路与所述阳极室的阳极液进水口连通，所述第三管路上依次设置有阳极液循环泵、阳极液流量控制阀以及阳极液进口压力变送器；所述极水箱还通过第四管路与所述阴极室的阴极液进水口连通，所述第四管路上依次设置有阴极液循环泵、阴极液流量控制阀以及阴极液进口压力变送器。/n
【技术特征摘要】
1.一种可控压力的高浓盐水电渗析装置，其特征在于，包括：
电渗析膜堆，其包括位于两极的阳极室和阴极室，以及位于阳极室和阴极室之间的浓室和淡室，其中浓室与淡室交替布置；
淡水箱，其通过第一管路与所述淡室的淡水进水口连通，所述第一管路上依次设置有淡水循环泵、淡水流量控制阀和淡水进口压力变送器，而且所述淡室的淡水出水口与所述淡水箱连通；
浓水箱，其通过第二管路与所述浓室的浓水进水口连通，所述第二管路上依次设置有浓水循环泵、浓水流量控制阀和浓水进口压力变送器，而且所述浓室的浓水出水口与所述浓水箱连通；以及
极水箱，其通过第三管路与所述阳极室的阳极液进水口连通，所述第三管路上依次设置有阳极液循环泵、阳极液流量控制阀以及阳极液进口压力变送器；所述极水箱还通过第四管路与所述阴极室的阴极液进水口连通，所述第四管路上依次设置有阴极液循环泵、阴极液流量控制阀以及阴极液进口压力变送器。
2.根据权利要求1所述的可控压力的高浓盐水电渗析装置，其特征在于，还包括自动控制系统，所述第一管路、第二管路、第三管路以及第四管路上分别设置有第一电导检测器、第二电导检测器、第三电导检测器和第四电导检测器，各电导检测器以及所述淡水循环泵、浓水循环泵、阳极液循环泵和阴极液循环泵均连接至所述自动控制系统。
3.根据权利要求2所述的可控压力的高浓盐水电渗析装置，其特征在于，所述自动控制系统包括PLC控制模块和人机交互界面。
4.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨雪，孙剑宇，何灿，熊日华，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11
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