專利名稱：高回收率反滲透系統(tǒng)電解設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種水處理設備，具體地說是一種高回收率反滲透系統(tǒng)電解設備。
背景技術(shù)：
反滲透技術(shù)是20世紀60年代初發(fā)展起來的以壓力為驅(qū)動力的膜分離技術(shù)，該技術(shù)是從海水，苦咸水淡化發(fā)展起來的，由于反滲透技術(shù)具有無相變、組件化、流程簡單，操作方便，占地面積小，投資省、耗電低等優(yōu)點，發(fā)展十分迅速。隨著制膜技術(shù)的改進，能量回收系統(tǒng)的開發(fā)，預處理技術(shù)的優(yōu)化以及對高低鹽度進水的廣泛適用性，反滲透脫鹽成本逐年明顯下降，反滲透工藝在經(jīng)濟、技術(shù)上的競爭力不斷增強。目前反滲透裝置占領著水處理產(chǎn)業(yè)的絕大部分市場份額。反滲透裝置一般濃縮倍數(shù)為3-5倍，凈水為原液的70-80%，濃縮液占20-30%。若繼續(xù)提高回收率，溶液中的成垢離子由于濃度飽和，阻垢劑已不能將其維持在不結(jié)垢狀態(tài)，它們只能在膜上結(jié)垢析出。在反滲透系統(tǒng)長時間運行中，膜的結(jié)垢是一個十分棘手的問題，它的出現(xiàn)造成了反滲透裝置產(chǎn)水量的大幅度下降，限制了該技術(shù)的更廣泛的應用。為了克服膜結(jié)垢的問題，一般反滲透系統(tǒng)在運行時都在進水中添加阻垢劑，以將成垢離子維持在較高的過飽和狀態(tài)而不結(jié)垢。以此方法來提高水的回收率，主要性能指標達到以下標準(1)殘垢離子快速沉積，誘導時間性控制在20-30分鐘；(2)反滲透濃縮液回收率7-10% ； (3)造水成本降低25%左右；(4) LSI 值降至0. 3-0. 4。對于反滲透濃縮液后處理，一般采取地面直接排放、深井注射、噴灌、熱蒸發(fā)、曝曬蒸發(fā)等方式，不能增加產(chǎn)水回收率，而浪費了經(jīng)過嚴格預處理的反滲透進水。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)任務是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用溶液過飽和亞穩(wěn)態(tài)原理而采用電解回收技術(shù)將反滲透濃縮液回用的高回收率反滲透系統(tǒng)電解設備，實現(xiàn)了反滲透技術(shù)領域的資源化。
本發(fā)明根據(jù)電化學氧化的原理，利用該電化學過程原位產(chǎn)生的二價鐵離子(Fe2+)和雙氧水(H202)反應生成的強氧化劑一氧氧自由基(0H ·)來氧化破壞掉反滲透排放液中的阻垢劑，使溶液中高過飽和度的成垢離子失穩(wěn)，然后通過溶液混凝，使排放液中的成垢鹽類如 CaC03等析出，此時經(jīng)過處理的濃縮液中的結(jié)垢離子濃度大大下降，即結(jié)垢趨勢大大下降了。將此濃縮液進行回用，不會引起反滲透膜的結(jié)垢。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
高回收率反滲透系統(tǒng)電解設備，對含有阻垢劑的反滲透濃縮液進行電解處理，包括一內(nèi)電解反應器，內(nèi)電解反應器的底部設置有濃縮液進口，內(nèi)電解反應器的上端部設置有濃縮液出口，內(nèi)電解反應器的陽極采用鐵板，陰極采用密度松散的石墨，并利用空氣泵吸入空氣，反滲透濃縮液在攪拌下進行電解，電解后加入硫酸鋁進行攪拌混凝，混凝結(jié)束后將溶液過濾，實現(xiàn)濃縮液作為進水重新利用。
上述內(nèi)電解反應器的底部設置有與空氣泵相連接的曝氣頭，空氣的通入可以強化內(nèi)電解過程。
本發(fā)明的高回收率反滲透系統(tǒng)電解設備與現(xiàn)有技術(shù)相比，所產(chǎn)生的有益效果是 1)本發(fā)明制造成本較低，因此可以很容易地被集成于現(xiàn)有反滲透脫鹽裝置中，可使反滲透產(chǎn)水成本降低25%左右，經(jīng)濟效益顯著。2)本發(fā)明的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，可較好的解決遍布全國的電廠、大型鍋爐補給水及各種工業(yè)用水，民用反滲透裝置的濃水回用，全國年反滲透處理水量約4000萬噸，使項目產(chǎn)品可節(jié)約40萬噸，直接經(jīng)濟效益近億元，降低了生產(chǎn)成本。提高了水資源的回收率，社會經(jīng)濟效益顯著，獲利前景廣闊。3)反滲透裝置的生產(chǎn)涉及到自動控制、機械加工、化工等，該反滲透裝置的應用涉及到海水淡化、苦咸水淡化、濃水、中水、純凈水處理。4)主要技術(shù)性能指標
(1)反滲透濃縮液經(jīng)研發(fā)的電解設備處理后，其朗格利爾指數(shù)(LSI)降至0.3-0. 4左
右；
(2)處理時間在20-30分鐘以內(nèi)；
(3)將反滲透總回收率提高7— 10%而不結(jié)垢；與傳統(tǒng)過程相比，造水成本降低25%
左右ο
附圖1為本發(fā)明的電解設備原理圖； 附圖2為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。
圖中，1、內(nèi)電解反應器，2、脫氣，3、泵，4、高壓泵，5、換熱器，6、反滲透膜組件，7、冷卻水。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖1、2對本發(fā)明的高回收率反滲透系統(tǒng)電解設備作以下詳細地說明。 如附圖1所示，本發(fā)明的高回收率反滲透系統(tǒng)電解設備，其結(jié)構(gòu)包括內(nèi)電解反應器1，
內(nèi)電解反應器1的底部設置有濃縮液進口，內(nèi)電解反應器的上端部設置有濃縮液出口，內(nèi)電解反應器1的陽極采用鐵板，陰極采用密度松散的石墨，上述內(nèi)電解反應器的底部設置有與空氣泵相連接的曝氣頭，空氣的通入可以強化內(nèi)電解過程。
如附圖2所示，本發(fā)明的高回收率反滲透系統(tǒng)電解設備，其電解過程可以通過該生產(chǎn)工藝實現(xiàn)。
據(jù)測算，目前市場上運行的反滲透水處理系統(tǒng)工程運行成本2. 15元/噸，本項目產(chǎn)品試運行成本1. 95元/噸，每噸節(jié)水成本約0. 20元。按全國反滲透運行總量4000萬噸/天計算，每天可節(jié)約造水成本800多萬元。從這兩個數(shù)據(jù)看出，該項技術(shù)推廣的必要性和可行性是非常重大的。本發(fā)明的高回收率反滲透系統(tǒng)電解設備其加工制作簡單方便，按說明書附圖所示加工制作即可。
除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
權(quán)利要求
1.高回收率反滲透系統(tǒng)電解設備，包括內(nèi)電解反應器，其特征在于，內(nèi)電解反應器的陽極采用鐵板，陰極采用密度松散的石墨，內(nèi)電解反應器的底部設置有濃縮液進口，內(nèi)電解反應器的上端部設置有濃縮液出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高回收率反滲透系統(tǒng)電解設備，其特征在于，內(nèi)電解反應器的底部設置有與空氣泵相連接的曝氣頭。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高回收率反滲透系統(tǒng)電解設備，屬于水處理設備領域，對含有阻垢劑的反滲透濃縮液進行電解處理，其結(jié)構(gòu)包括一內(nèi)電解反應器，內(nèi)電解反應器的底部設置有濃縮液進口，內(nèi)電解反應器的上端部設置有濃縮液出口，該內(nèi)電解反應器的陽極采用鐵板，陰極采用密度松散的石墨，并利用空氣泵吸入空氣，反滲透濃縮液在攪拌下進行電解，電解后加入硫酸鋁進行攪拌混凝，混凝結(jié)束后將溶液過濾，實現(xiàn)濃縮液作為進水重新利用。本發(fā)明制造成本較低，因此可以很容易地被集成于現(xiàn)有反滲透脫鹽裝置中，可使反滲透產(chǎn)水成本降低25％左右，經(jīng)濟效益顯著。廣泛應用到自動控制、機械加工、化工等，該反滲透裝置的應用涉及到海水淡化、苦咸水淡化、濃水、中水、純凈水處理。
文檔編號C02F1/44GK102295327SQ20111020181
公開日2011年12月28日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者李運瑋 申請人:山東京魯水務集團有限公司