专利名称：一种海水淡化及苦咸水脱盐设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于利用电泳原理的废水分离脱盐及回收技术领域。特别涉及海水淡化与苦咸水脱盐设备与方法，也可用于各类含盐废水的分离脱盐及回收。
背景技术：
有机粒子及无机离子等荷电粒子在电场作用下的泳移行为—电泳，已经被人们用来进行分离、分析鉴定许多可荷电的物质。常见的如纸上电泳，板层电泳及凝胶电泳已经被人们应用多年，但都是以分离分析为目的，不能实现连续制备目的。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种用于不同分离目的、不同场合的实现连续地分离与制备的海水淡化及苦咸水脱盐设备。
其设备形式包括用于海水淡化设备、苦咸水脱盐设备、高盐度工业废水脱盐及盐回收、微量蛋白质，生物酶，生物活性物质提纯分离的小型设备。
本实用新型的技术构思是，将吸附和固定材料与电泳电场相结合，使用垂直电场即电场方向与流体流动方向相互垂直，在流体沿流动方向运动时，其中所含的荷电粒子按垂直于流体流动方向而泳移，由于各种粒子的荷电量和粒子本身大小不同，泳移速度不同而分离。同时由于流体的洗脱作用，粒子也沿流体流动方向向下移动，最后各种粒子沿着曲线轨道而迁移。含有各种不同性质和浓度的粒子的流体分别收集，使分离后的物质从不同的收集口排出，从而实现连续地分离与制备。
本实用新型的技术解决方案是一种海水淡化及苦咸水脱盐设备，由加料器1、一对电泳电极2、吸附材料3、设备箱体4和收集器7构成，箱体4内充吸附材料3，电极2放置在箱体4中，箱体4底部均匀分成网格5，每个网格5中心设置有排水孔6，每个排水孔6下设有收集器7。
将待分离物料由加料器1在箱体4上端中部加入，其中不荷电的粒子将在重力作用下随水垂直向下运动而在中部的收集器7内获得，不同电性的荷电粒子，如海水中的氯离子，钠离子等，在电场力作用下偏离垂直向下的方向而向电极相反方向运动，最后在接近相反电极2的收集器7中排出。
向加料器1中连续加样，从收集器7中连续取走分离的物料，实现连续分离。
电泳电极2是在箱体4两侧的对称电极，电极所形成的电场呈平面分布并与流体流动方向相垂直，使荷电粒子在沿流体流动方向移动的同时，受电场力作用发生垂直于流体流动方向的偏移而实现在平面分布上的分离。一般海水、含盐污水均直接进样。电极2上所加电压梯度为1～10伏/厘米，采用安全电压。大型设备中，电极分组设置。
物料的进样速度与物质组分数、所加电压、箱体宽度均有关系。其基本原则是当各种荷电粒子到达收集样品池时，能够有效的分离开来。常用的设计参数为在电压梯度1～10伏/厘米时，箱体宽度3～30厘米/对电极，物质组分数不受限制，进样速度按1～20立方米/平方米受水面积小时。
吸附材料3为石英砂，粒度为0.01～3毫米，根据设备大小及待分离的粒子的性质而确定。
底部收集网格数多少，也与分离效率有关，网格数等于或多于组分数，网格间距与箱体高度有直接关系，一般取间距为高度的1/5-1/10。
箱体大小由待分离水量决定，按停留时间0.5～2小时设计，根据停留时间计算得到总容积后，以长、宽、高比例为1∶1∶1～10∶1∶1确定具体尺寸。
本实用新型所能达到的有益效果是
1、海水淡化、无机盐废水的处理时，是将无机盐的阴、阳离子泳移到不同的收集区，从而将它们从废水中脱除，其粒子分离效率根据操作条件不同而异，一般可控制在50-90％分离、脱除率；也可根据需要控制不同的分离效率。
2、微量生物活性物质酶，激素，蛋白，DNA，RNA，质粒等的连续分离与提纯，对于难分离物质，可以串联两极或多极进行连续分离，直到达到预期分离水平。
3、大规模生产或副产氨基酸的回收，可以将十八种氨基酸有选择性的逐级分离。
上述三种分离设备可串联组成多级分离，以满足各种不同的分离要求。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1为以石英砂为支撑材料的一种海水淡化及苦咸水脱盐设备结构原理图。
具体实施方式
实施例1用聚氯乙烯材料制成的30厘米×30厘米×30厘米的箱体中，放置一对石墨电极，内充石英砂，下设4×4共16个收集器，上设连续送料泵提供待分离样品，在电压30伏的条件下，对味精生产废液中的氨基酸进行分离，在供液0.5升/小时条件下，PH值保持原始生产废液的PH＝2.5，经一级电泳可将氨基酸浓缩在4个收集器中，并呈有规律的分布，可获得不同种类的氨基酸样品。
实施例2用聚氯乙烯材料制成的30厘米×30厘米×30厘米的箱体中，放置一对石墨电极，内充石英砂，下设4×4共16个收集器，上设连续送料泵提供待分离样品，在电压30伏的条件下，对PH为7-8的海水进行分离，在供液0.5升/小时条件下，经一级电泳可收集4类样品，PH分别为1(第一类)、3(第二类)、6(第三类)、13(第四类)，可获得酸、碱及中性无盐水，也可以将第一类与第四类混合后是中性的浓盐水，第二类与第三类混合后为中性的淡水。
实施例3用聚氯乙烯材料制成的30厘米×30厘米×30厘米的箱体中，放置一对石墨电极，内充石英砂，下设4×4共16个收集器，上设连续送料泵提供待分离样品，在电压30伏的条件下，对PH为7的硫酸钠废液进行分离，在供液0.5升/小时条件下，经一级电泳可收集3类样品，分别为氢氧化钠(阴极区)、硫酸(阳极区)、及中性无盐水(中间区)。
权利要求1.一种海水淡化及苦咸水脱盐设备，其特征在于，由加料器(1)、电泳电极(2)、吸附材料(3)、设备箱体(4)和收集器(7)构成，箱体(4)内充吸附材料(3)，电极(2)放置在箱体(4)中，箱体(4)底部有网格(5)，网格中心设置有排水孔(6)，排水孔(6)下设有收集器(7)。
2.根据权利要求1所述的一种海水淡化及苦咸水脱盐设备，其特征在于，电泳电极(2)是在箱体(4)两侧的对称电极。
3.根据权利要求1、2所述的一种海水淡化及苦咸水脱盐方法，其特征在于，大型设备中，电极(2)分多组设置。
4.根据权利要求1所述的一种海水淡化及苦咸水脱盐方法，其特征在于，吸附材料(3)为石英砂，粒度为0.01～3毫米。
5.根据权利要求1所述的一种海水淡化及苦咸水脱盐方法，其特征在于，网格(5)间距为箱体(4)高度的1/5-1/10。
专利摘要一种海水淡化及苦咸水脱盐设备属于利用电泳原理的废水分离脱盐及回收技术领域。设备由箱体、吸附材料、电泳电极、进料器、收集器等构成；应用电泳电场与流体流动方向相互垂直的基本过程，使阴阳无机荷电粒子运动轨迹发生弯曲而最终通过样品收集器将物质分离。它可于海水淡化、苦咸水脱盐、无机盐分离、有机可荷电粒子的分离与回收。并可用于大规模工业生产过程和水处理过程。
文档编号C02F1/469GK2646131SQ03238188
公开日2004年10月6日 申请日期2003年9月9日 优先权日2003年9月9日
发明者周集体 申请人:大连理工大学