一種工業(yè)原液脫鹽的膜分離系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及膜分離技術(shù)，尤其涉及一種工業(yè)原液脫鹽的膜分離系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國在分離技術(shù)方面主要是針對離子交換法、蒸餾法進(jìn)行大量的研究實(shí)驗(yàn)，但與國外同等產(chǎn)品相比較相差太遠(yuǎn)，且效果也一般，尤其在化工、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域，生產(chǎn)的原液、中間液或者最終排放的廢液均含有大量的鹽，需要進(jìn)行脫鹽分離處理。現(xiàn)階段常有的除鹽方式主要有:膜分離(ED)、反滲透(R0)和離子交換法。其中，膜分離(ED)是利用電場的作用，強(qiáng)行將離子向電極處吸引，致使電極中間部位的離子濃度降低，從而得到脫鹽的原液，但膜分離法易結(jié)垢，耗電量大，設(shè)備占地面積大。為此國外對膜分離(ED)法進(jìn)行改進(jìn)，即頻繁倒極膜分離(EDR)，EDR是根據(jù)膜分離(ED)原理，每間隔一定的時間，正負(fù)電極極性相互倒換，能夠自動清洗離子交換膜和電極表面形成的污垢，但是，目前的頻繁倒極膜分離(EDR)和膜分離(ED)均未解決耗電量大、設(shè)備占地面積大的問題；反滲透(R0)是一種借助于選擇透過(半透過)性膜的功能，以壓力差為推動力的膜分離技術(shù)，但反滲透設(shè)備中的反滲透膜一旦出現(xiàn)損傷，往往不可逆的，因而需要定時清洗R0膜，操作復(fù)雜；離子交換法是利用離子交換樹脂將水中雜質(zhì)離子截留，同時離子交換樹脂上的H+或者0H分別與水中雜質(zhì)離子進(jìn)行反應(yīng)來去除水中雜質(zhì)，但離子交換樹脂飽和后產(chǎn)生的離子失效污染會引起對產(chǎn)品污染，且在分離過程中需要大量酸堿和水。
[0003]綜上所述，現(xiàn)階段的分離設(shè)備存在以下缺點(diǎn):
[0004]1.設(shè)備分離處理效果不理想、運(yùn)行成本高、耗電量大；
[0005]2.再生時需要消耗酸堿及大量清洗用水，浪費(fèi)水資源
[0006]3.設(shè)備占地面積大，易結(jié)垢、易產(chǎn)生二次污染。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]鑒于以上所述，本實(shí)用新型的目的在于提供一種工業(yè)原液脫鹽的膜分離系統(tǒng)，采用閉路循環(huán)定時定量倒極運(yùn)行方法來解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的沉淀結(jié)垢必須停機(jī)酸洗或拆開檢修難題。
[0008]一種工業(yè)原液脫鹽的膜分離系統(tǒng)，包括膜分離單元、原液存放箱、自來水存放箱、連接管路，原液存放箱內(nèi)部設(shè)置循環(huán)栗、液位控制器，原液存放箱外接原液輸入管道，且原液輸入管道上設(shè)置有閥門組，所述膜分離單元包括膜堆、極區(qū)、壓緊裝置，所述膜堆兩側(cè)分別設(shè)置有電極板構(gòu)成極區(qū)，所述膜堆與極區(qū)之間通過分離膜和導(dǎo)水板交替排列組裝分隔原液室和自來水室，所述電極板與倒極控制單元相連，所述倒極控制單元包括用于調(diào)整正負(fù)電極板換向的電器控制系統(tǒng)，所述電器控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置有整流電源，所述原液存放箱通過連接管路經(jīng)膜堆內(nèi)部的原液室在直流電場作用下迀移離子后回到原液存放箱構(gòu)成一個循環(huán)回路，所述自來水存放箱通過連接管路經(jīng)膜堆內(nèi)部的自來水室在直流電場作用下迀移離子后回到自來水存放箱構(gòu)成一個循環(huán)回路，所述自來水存放箱也通過連接管路經(jīng)極區(qū)后回到自來水存放箱，且所述極區(qū)出口與自來水存放箱連接管路上還設(shè)置一個極水外排管道，所述自來水存放箱外接自來水管道用于補(bǔ)充新的自來水，且其內(nèi)部也設(shè)置有液位控制器，所述外接自來水管道上設(shè)有流量計(jì)和閥門組；而在與膜分離單元連接管路上均設(shè)置閥門組及流量計(jì)，所述循環(huán)栗、液位控制器、整流電源、閥門組、流量計(jì)均與PLC控制單元連接構(gòu)成一個自動控制系統(tǒng)，同時原液進(jìn)入原液室過程中在電極板形成的直流電場下將其內(nèi)部含鹽離子迀移至自來水室從而起到脫鹽分離的作用，并通過自動控制系統(tǒng)來控制其在分離系統(tǒng)上閉路循環(huán)、定時、定量、倒極運(yùn)行。
[0009]優(yōu)選地，所述工業(yè)原液脫鹽的膜分離系統(tǒng)還包括參數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng)，所述參數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng)包括溫度傳感器、液位控制器、電導(dǎo)檢測管、電壓顯示器、電流顯示器、PLC控制單元，所述溫度傳感器用于檢測原液室、自來水室、極區(qū)中溶液的溫度，所述液位控制器用來控制原液存放箱和自來水存放箱的水位，所述電壓顯示器、電流顯示器用于觀察原液室、自來水室、極區(qū)中溶液的電壓及電流；多個電導(dǎo)檢測管分別設(shè)置在原液室和自來水室的出水管處，用于監(jiān)測循環(huán)過程中原液室的濃度及脫鹽分離效果，與預(yù)設(shè)值相比較，并通過PLC控制單元來調(diào)整整流電源輸出的電壓電流來修正循環(huán)過程中原液室的脫鹽分離效率。
[0010]優(yōu)選地，所述原液存放箱的數(shù)量大于或等于1，且每個原液存放箱均通過連接管路與膜分離單元相連。
[0011]優(yōu)選地，所述原液存放箱的數(shù)量為2。
[0012]優(yōu)選地，所述電極板上內(nèi)部設(shè)置有鈦絲涂釕電極，且鈦絲涂釕電極在電極板上呈錯位分布，每三根相離最近的鈦絲涂釕電極構(gòu)成一個等邊三角形。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)先和有益效果為:
[0014]1.原液通過自動控制系統(tǒng)來確保在經(jīng)原液室構(gòu)成的循環(huán)回路中實(shí)現(xiàn)定時、定量、閉路循環(huán)運(yùn)行，有效地簡化了分離系統(tǒng)的操作步驟和實(shí)時監(jiān)控；
[0015]2.所述原液存放箱通過連接管路經(jīng)膜堆內(nèi)部的原液室在直流電場的作用下迀移帶電離子構(gòu)成一個循環(huán)回路，使得原液分離后的成品液與自來水室、極室排放液完全隔離，避免了成品液被污染導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。
[0016]3.所述自來水存放箱通過連接管路經(jīng)膜堆內(nèi)部的自來水室在直流電場的作用下迀移帶電離子構(gòu)成一個循環(huán)回路，自來水存放箱因原液離子迀移濃度上升，濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)會在預(yù)設(shè)的濃度值超過時自動打開極水外排管道上的閥門組，自動開啟與自來水存放箱連接管道上的閥門組并自動補(bǔ)充自來水，確保自來水濃度穩(wěn)定，避免濃差滲透影響分離效率。
[0017]4.該分離系統(tǒng)無需對裝置用酸堿再生，降低了生產(chǎn)成本，也提升了分離液的質(zhì)量;
[0018]5.該分離系統(tǒng)通過PLC控制單元使顯示中間運(yùn)行數(shù)據(jù)、產(chǎn)品成品質(zhì)量、產(chǎn)量、設(shè)備運(yùn)行狀況的全面監(jiān)控；
[0019]6.電極板上采用鈦絲涂釕電極，通過鈦絲涂釕電極在電極板上呈錯位布置，使水流經(jīng)電極室時水流沖擊錯位鈦絲起到攪拌作用，使得極水在極區(qū)流動過程中與鈦絲電極接觸更加緊密，提高了電流效率，同時在倒極后利用氧化還原的作用對結(jié)垢物沖洗效果較好，避免水流死角引起極化沉淀結(jié)垢，保證了設(shè)備的正常運(yùn)行，有效延長了電極的使用壽命。
【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式就行優(yōu)選地描述，其中，
[0021]圖1為本實(shí)用新型提供的一種工業(yè)原液脫鹽的膜分離系統(tǒng)的原理圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型提供的一種工業(yè)原液脫鹽的膜分離系統(tǒng)中參數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng)和系統(tǒng)控制器的原理圖；
[0023]圖3為本實(shí)用新型提供的一種工業(yè)原液脫鹽的膜分離系統(tǒng)中鈦絲涂釕電極在電極板上的布置圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]參照圖1至圖3對本實(shí)用新型一種工業(yè)原液脫鹽的膜分離系統(tǒng)實(shí)施例做進(jìn)一步說明。
[0025]一種工業(yè)原液脫鹽的膜分離系統(tǒng)，包括膜分離單元1、原液存放箱2、自來水存放箱3、連接管路41，原液存放箱2內(nèi)部設(shè)置循環(huán)栗42、液位控制器43，原液存放箱2外接原液輸入管道21，且原液輸入管道21上設(shè)置有閥門組44，所述膜分離單元1包括膜堆11、極區(qū)12、壓緊裝置13，所述膜堆11兩側(cè)分別設(shè)置有電極板18構(gòu)成極區(qū)12，所述膜堆11與極區(qū)12之間通過分離膜14和導(dǎo)水板交替排列組裝分隔原液室17和自來水室16，所述電極板18與倒極控制單元5相連，所述倒極控制單元5包括用于調(diào)整正負(fù)電極板18換向的電器控制系統(tǒng)51，所述電器控制系統(tǒng)51內(nèi)部設(shè)置有整流電源52，所述原液存放箱2通過連接管路41經(jīng)膜堆11內(nèi)部的原液室17在直流電場作用下迀移離子后回到原液存放箱2構(gòu)成一個循環(huán)回路，所述自來水存放箱3通過連接管路41經(jīng)膜堆11內(nèi)部的自來水室16在直流電場作用下迀移離子后回到自來水存放箱3構(gòu)成一個循環(huán)回路，所述自來水存放箱3也通過連接管路41經(jīng)極區(qū)12后回到自來水存放箱3，且所述極區(qū)12出口與自來水存放箱3連接管路41上還設(shè)置一個極水外排管道48，所述自來水存放箱3外接自來水管道31用于補(bǔ)充新的自來水，且其內(nèi)部