高盐废水电吸附组件及系统的制作方法

本发明涉及环保技术领域，具体而言，涉及一种高盐废水电吸附组件及系统。

背景技术：

化工企业特别是石化类企业在生产时产生的废水通常为含有大量有机污染物的高盐废水，其直接排放将严重影响周边的环境安全和居民的身体健康，要求企业的外排水量进一步减小甚至做到接近零排放量。电吸附技术利用电场作用力，使水中带电粒子在电场的作用下分别向带相反电荷的电极迁移被电极吸附并储存在双电层内实现带电粒子与水的分离。当电极失电或瞬间反接时，富集在电极上的带电粒子在水流或电场力的作用下，从电极脱落被冲走，电极获得再生。该废水处理方法由于运行简单、处理效率高且不造成二次污染等被广泛应用。

但是，现有技术在工业化高盐废水电吸附的实际应用中，由于高盐废水处含大量有机污染物外，通常含有大量凝胶离子或悬浮物，同时还含有钙离子等易结垢的离子。上述杂质在电吸附设备中易附着于吸附电极上影响电吸附效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高盐废水电吸附组件，其能够有效保护吸附电极，电吸附效果好。

本发明的另一目的在于提供一种高盐废水电吸附系统，其对吸附电极的再生效果优良，同时其采用上述高盐废水电吸附组件进行电吸附操作，电吸附除盐的效果优良。

本发明的实施例是这样实现的：

一种高盐废水电吸附组件，其包括依次连通的第一吸附池、过滤单元及第二吸附池，第一吸附池开设有第一进料口和第一出料口，第二吸附池开设有第二进料口和第二出料口，过滤单元包括第一过滤装置及第二过滤装置，第一进料口通过第一出料阀与第一过滤装置连通，第一出料口通过第二进料阀与第二过滤装置连通，第二进料口通过第二出料阀与第二过滤装置连通，第二出料口通过第一进料阀与第一过滤装置连通，第一进料阀与第一过滤装置之间设置有第一进料管，第二进料阀与第二过滤装置之间设置有第二进料管，第一出料口与第二进料阀之间设置有第一出料管，第二出料口与第一进料阀之间设置有第二出料管。

一种高盐废水电吸附系统，其包括原料池、净水池、再生池以及上述的高盐废水电吸附组件，原料池及再生池均选择性与第一进料管及第二进料管连通，第一出料管及第二出料管均选择性与净水池及再生池连通。

本发明实施例的有益效果是：

本发明提供的高盐废水电吸附组件，串连设置第一吸附池和第二吸附池供高盐废水依次通过，用于提高电吸附的反应程度及反应速度。由于高盐废水中存在凝胶及悬浮物等且易在吸附池内结垢，于第一吸附池和第二吸附池之间设置过滤单元对高盐废水进行过滤，沿废水流经方向对吸附电极进行逐级保护，使电吸附组件能够对高盐废水进行深层的吸附。为了避免污染吸附电极，在对吸附电极进行再生时串连设置的吸附池内的再生水的流动方向需同电吸附过程中水流方向相反。由于电吸附过程中会积留大量杂质于吸附池之间的滤网处，为了避免滤网处的杂质在再生过程中被冲下对吸附电极进行污染，本发明于过滤单元设置第一过滤装置和第二过滤装置，使两个吸附池顺逆流时流经不同的过滤装置，防止污染。常规设置中，在电吸附和再生阶段分别仅有一个过滤装置处于工作状态，另一个过滤装置处于闲置状态。而高盐废水在进入该电吸附组件前需进行过滤操作，将高盐废水的进料管与过滤单元连通，可以充分利用闲置的过滤装置进行过滤操作，同时无需另行设置过滤装置，节省设备。

本发明提供的高盐废水电吸附系统，原料池和再生池与上述过滤单元的两个过滤装置选择性连通，在电吸附过程和再生过程中，两个吸附池间的液流方向相反，其对吸附电极的再生效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的高盐废水电吸附系统的流程图；

图2为本发明实施例1提供的高盐废水电吸附组件的示意图；

图3为本发明实施例1提供的高盐废水电吸附系统的示意图；

图4为本发明实施例2提供的高盐废水电吸附系统的示意图。

图标：100-高盐废水电吸附系统；110-原料池；111-原料进料阀；120-高盐废水电吸附组件；130-第一吸附池；131-第一进料口；132-第一出料口；140-第二吸附池；141-第二进料口；142-第二出料口；150-过滤单元；151-第一过滤装置；152-第一进料阀；153-第一出料阀；154-第二过滤装置；155-第二进料阀；156-第二出料阀；160-进料总管；161-第一进料管；162-第一进料管阀；163-第二进料管；164-第二进料管阀；170-出料总管；171-第一出料管；172-第一出料管阀；173-第二出料管；174-第二出料管阀；180-净水池；181-净水进料阀；182-第一净水出料阀；183-第二净水出料阀；184-第一过滤器；190-再生池；191-第一再生出料阀；192-第二再生出料阀；193-再生进料阀；194-第一蠕动泵；200-高盐废水电吸附系统；210-结晶池；211-第二过滤器；212-第二蠕动泵；213-固体出口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参阅图1，本实施例提供一种高盐废水电吸附系统100，包括原料池110、高盐废水电吸附组件120、净水池180及再生池190。

高盐废水电吸附组件120的进口设置进料总管160，高盐废水电吸附组件120的出口设置出料总管170。

原料池110的出口和进料总管160之间设置有原料进料阀111，原料池110和进料总管160之间通过原料进料阀111实现连通和断开。高盐废水原料通过该原料进料阀111间歇性地从原料池110通过进料总管160进入高盐废水电吸附组件120进行电吸附处理。

净水池180的入口与出料总管170之间设置净水进料阀181，净水池180通过该净水进料阀181与出料总管170之间实现连通和断开。在高盐废水电吸附组件120内电吸附净化后的净化水通过该净水进料阀181间歇性地从高盐废水电吸附组件120通过出料总管170进入净水池180。净水池180和净水进料阀181之间设置第一过滤器184，用于对通过出料总管170进入净水池180的净化水进行过滤，进一步提高净化水的洁净度。

净水池180的出口并联设置有第一净水出料阀182和第二净水出料阀183。第一净水出料阀182与净水池180连通，用于将净水池180内的净化水排出，重复应用于工业化生产中。第二净水出料阀183与再生池190的入口连通，净化水可通过第二净水出料阀183进入再生池190用作电极的再生。利用高盐废水净化后产生的净化水作再生液，无需向内部引入自来水，避免引入其他杂质；同时节约用水，因大工业化生产中用水量极大，该设置方式在大工业化生产中具有极大的经济效益。

再生池190的出口并联设置有第一再生出料阀191和第二再生出料阀192。第一再生出料阀191用于将进行电极再生后的再生液排出该高盐废水电吸附系统100。第二再生出料阀192连通于再生池190的出口和高盐废水电吸附组件120的进料总管160之间，第二再生出料阀192和再生池190的出料口之间还设置有第一蠕动泵194，使再生液能够进入高盐废水电吸附组件120进行吸附电极的再生。

需要说明的是，在本发明其他的实施例中，该第一蠕动泵194也可以在第二再生出料阀192和进料总管160之间，此外再生池190的出口和进料总管160之间也可以采用只设置第一蠕动泵194的形式，只要能够实现将再生池190内的再生液通过进料总管160通入高盐废水电吸附组件120即可。

再生池190的入口和出料总管170之间还设置有再生进料阀193，便于高盐废水电吸附组件120内的再生液通过再生进料阀193流回再生池190内，实现再生池190和高盐废水电吸附组件120在再生过程中的内循环。由于吸附电极在进行再生操作前，其表面离子的浓度为电吸附处理时的高盐废水中离子浓度的成百上千倍，上述的循环设置，便于将吸附电极表面的粒子富集于再生液内，节约再生液的用量，减少外排量。

在本实施例中，再生池190还开设有接料口(图未示)，接料口的设置用于对再生池190内的再生液进行取样，便于对再生情况进行及时监控及调节。

请参阅图2，高盐废水电吸附组件120包括第一吸附池130、过滤单元150及第二吸附池140，第一吸附池130开设有第一进料口131和第一出料口132，第二吸附池140开设有第二进料口141和第二出料口142。

过滤单元150包括第一过滤装置151及第二过滤装置154。

第一过滤装置151的进口设置有第一进料阀152，第一进料阀152连通于第一过滤装置151和第二出料口142之间；第一过滤装置151的出口设置有第一出料阀153，第一出料阀153连通于第一过滤装置151和第一进料口131之间。

第二过滤装置154的进料口设置有第二进料阀155，第二进料阀155连通于第二过滤装置154和第一出料口132之间；第二过滤装置154的出料口设置有第二出料阀156，第二出料阀156连通于第二过滤装置154和第二进料口141之间。

第一进料阀152和第一过滤装置151的进口之间设置有通过第一进料管阀162实现开闭的第一进料管161，第一进料管161与进料总管160连通。第二进料阀155和第二过滤装置154的进口之间设置有通过第二进料管阀164实现开闭的第二进料管163，第二进料管163与进料总管160连通。

第一出料口132和第二进料阀155之间设置有通过第一出料管阀172实现开闭的第一出料管171，第一出料管171与出料总管170连通。第二出料口142和第一进料阀152之间设置有通过第二出料管阀174实现开闭的第二出料管173，第二出料管173与出料总管170连通。

请一并参阅图1、图2及图3。原料池110的出口及再生池190的出口均选择性与进料总管160连通，且出料总管170选择性与净水池180的入口或再生池190的入口连通。

当进行电吸附处理时，原料进料阀111打开，原料池110的出口与进料总管160连通；第二再生出料阀192关闭，再生池190的出口与进料总管160断开。高盐废水从原料池110进入高盐废水电吸附组件120进行电吸附处理。

净水进料阀181打开，出料总管170与净水池180的进口连通。再生进料阀193关闭，出料总管170与再生池190的进口断开。高盐废水电吸附组件120内的净化水通过出料总管170进入净水池180。

打开第一进料管阀162，关闭第二进料管阀164和第一进料阀152，高盐废水从第一进料管161流经第一过滤装置151进行第一次过滤，过滤后通过第一出料阀153进入第一吸附池130。第一吸附池130吸附完成后，打开第二进料阀155，关闭第一出料管阀172，高盐废水通过第二过滤装置154从第一吸附池130进入第二吸附池140。第二吸附池140完成吸附后，打开第二出料管阀174，净化水通过第二出料管173进入净水池180，完成吸附。

当进行吸附电极再生处理时，原料进料阀111关闭，原料池110的出口与进料总管160断开；第二再生出料阀192打开，再生池190的出口与进料总管160连通。再生液通过进料总管160进入高盐废水电吸附组件120进行吸附电极的再生。

净水进料阀181断开，出料总管170与净水池180的进口断开。再生进料阀193打开，出料总管170与再生池190的进口连通。高盐废水电吸附组件120内的再生液通过出料总管170进入再生池190。

打开第二进料管阀164，关闭第一进料管阀162和第二进料阀155，净化水从第二进料管163流经第二过滤装置154后通过第二出料阀156进入第二吸附池140。第二吸附池140再生完成后，打开第一进料阀152，关闭第二出料管阀174，再生液通过第一过滤装置151从第二吸附池140进入第一吸附池130。第二吸附池140完成再生后，打开第一出料管阀172，净化水通过第一出料管171进入再生池190，完成再生。

吸附处理时，第一吸附池130和第二吸附池140通过第二过滤装置154串连，高盐废水依次经过第一吸附池130和第二吸附池140，其吸附速度快，效果好。再生处理时，第二吸附池140和第一吸附池130通过第一过滤装置151串连，再生液依次经过第二吸附池140和第一吸附池130，由于第一吸附池130内的吸附电极表面粒子浓度远远高于第二吸附池140内吸附电极表面粒子浓度，该逆流能够提高电极的再生效果。

若第一过滤装置151和第二过滤装置154仅用于第一吸附池130和第二吸附池140之间的高盐废水和再生液的过滤，则由于电吸附操作和再生操作不能同时进行，进而第一过滤装置151和第二过滤装置154不能同时进行工作，其中一个过滤装置处于闲置状态。而高盐废水原料在进入吸附池内进行电吸附操作时，通常单独设置过滤装置对其进行过滤的预处理操作。本实施的上述设置中，利用未连通于第一吸附池130和第二吸附池140之间的过滤装置进行预处理操作，能够充分利用过滤单元150的过滤装置，此外，无需再另行设置过滤预处理操作的过滤装置，设备节省，工艺节省。

而由于电吸附操作和再生操作中，液体在第一吸附池130和第二吸附池140之间的液体流动方向相反，若第一吸附池130和第二吸附池140之间仅设置一个过滤装置，则逆流过程中会将过滤装置过滤网上的杂质冲回吸附池，进而对电极造成污染。

上述设置中，电吸附处理和再生操作中，液体在第一过滤装置151内的流向始终为第一进料阀152到第一出料阀153的方向，液体在第二过滤装置154内的流向始终为第二进料阀155到第二出料阀156的方向。能够防对电极的污染。

进一步的，在本实施例中，第一出料阀153和第二出料阀156均设置为单向阀，第一出料阀153的进水口与第一过滤装置151的出口连通，第二出料阀156的进水口与第二过滤装置154的出口连通。该设置方式无需对第一出料阀153和第二出料阀156进行开闭，操作简单；同时能够防止误操作打开第一出料阀153和第二出料阀156造成液体反冲。

实施例2

情参阅图4，本实施提供一种高盐废水电吸附系统200，其与实施例1提供的高盐废水电吸附系统100的不同之处在于，还包括结晶池210。

结晶池210的入口与第一再生出料阀191连通，结晶池210的出口与原料池110的入口连通，结晶池210还开设有固体出口213。

由于对电极再生后再生液内富集了大量盐分，将结晶池210与再生池190连通，使再生液能够进入结晶池210进行结晶处理。结晶处理后，上清液通过第二蠕动泵212进入原料池110，由于上清液中含有部分晶体，在蠕动泵和结晶池210的出口之间设置第二过滤器211；固体出口213取出。

由于再生后的高盐废水浓度大，其直接排除系统还需进行后处理操作。上述设置方式，能够避免像系统外部排放液体，将盐分结晶为固体便于处理，同时还可对结晶盐进行回收利用。

综上，本发明提供的高盐废水电吸附组件，将第一吸附池和第二吸附池串连设置，电吸附速度快，反应程度高。第一吸附池和第二吸附池之间设置过滤单元，用于对吸附池内的吸附电极进行保护。过滤单元设置第一过滤装置和第二过滤装置，防止电吸附操作和再生操作过程中液体在同一过滤装置中顺逆流导致过滤装置内杂质对吸附电极进行污染。此外，利用过滤单元与进料管连通用于对高盐废水或再生液进行过滤预处理，避免不同操作阶段过滤单元内过滤装置的闲置，对过滤单元利用充分；同时简省过滤预处理的过滤装置，节约成本和工艺。

本发明提供的高盐废水电吸附系统，原料池和再生池与上述过滤单元的两个过滤装置选择性连通，在电吸附过程和再生过程中，两个吸附池间的液流方向相反，其对吸附电极的再生效果好。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。