本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種電滲析脫鹽裝置極板的改進(jìn),更具體地是通過特殊的極板曲面折流式排列的方式,從而改善格網(wǎng)的污堵、增強(qiáng)抗污染能力、提高電滲析的脫鹽率。
背景技術(shù):
隨著對(duì)傳統(tǒng)電滲析過程的改進(jìn),使電滲析技術(shù)成為新的熱門研究領(lǐng)域。電滲析作為一種膜分離技術(shù),它是在直流電場的作用下,以電位差為推動(dòng)力,利用離子交換膜的選擇透過性。把電解質(zhì)中鹽分從溶液中分離,從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的濃縮、精制或純化的目的。電滲析的電極設(shè)在膜堆兩側(cè),采用直流電源作為電滲析脫鹽的推動(dòng)力。電極是電滲析器的主要部件之一,它直接影響電滲析的使用效果和脫鹽效率。電滲析中電極在選材中一般具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性,良好的機(jī)械和加工性能。在電滲析的運(yùn)行過程中,反應(yīng)電流的阻力除了來自膜堆電阻、溶液電阻外,還受到來自電極反應(yīng)的極化電阻?,F(xiàn)有技術(shù)將常用的為鈦涂釕電極形成板狀、柱狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來獲得較大的反應(yīng)電流及析氧、析氫電位小的電極。網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)能夠減少貴金屬的使用,在工業(yè)化中使用較多。一般水處理后獲得可回用的淡水和排放的污水,排放的污水高鹽高硬,無法使用,造成環(huán)境負(fù)擔(dān),如何減少污水的排放量,獲得較高的淡水回用率一直是水處理領(lǐng)域的目標(biāo)。但目前工程化運(yùn)行中幾種電極板都存在著一些問題,分析如下:平行的平面電極板:由于電極板是板塊狀的,造成電極板材料浪費(fèi);電極板為平面導(dǎo)致電流密度小,電流利用率低,正被逐漸淘汰;平行的小圓柱型電極板:由于圓柱在排列的過程中形成了陰陽兩面,陰面的電極板在脫鹽的過程中基本不起作用,導(dǎo)致電流利用率低,電流密度小,無法用于高濃鹽水的處理;網(wǎng)格狀電極板:目前的網(wǎng)格狀電極板多為菱形排列較多,同樣會(huì)造成陰陽兩面,減小了電流的利用率;處理高濃鹽水時(shí),容易堵死網(wǎng)格,影響脫鹽過程的加電,及易造成電極板燒壞。因此,本領(lǐng)域亟待開發(fā)一種新型的電滲析電極電極板,其具有較高的電流密度、抗污染能力強(qiáng)。當(dāng)用于處理高濃鹽水時(shí),表現(xiàn)優(yōu)異。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有的電滲析極板結(jié)構(gòu)存在的電流密度小,電能利用率低,對(duì)于高濃鹽水處理效果差的問題,本發(fā)明目的之一是提供一種用于處理高濃鹽水的電滲析電極板,所述電極板創(chuàng)造性的將電滲析電極板一面設(shè)置為折流式曲面,解決了網(wǎng)格狀電極板網(wǎng)格污堵,電能利用率低,脫鹽效率低的問題,獲得了較大的電流密度,較高的電能利用率,和較好的高濃鹽水處理效果。本發(fā)明所述電滲析電極板為折流式曲面,即所述曲面具有至少2個(gè)波谷。本發(fā)明提供的電滲析極板的電流密度大,抗污染能力強(qiáng)。本發(fā)明的目的之二是提供一種電滲析裝置,所述電滲析裝置應(yīng)用了目的之一所述電極板,將電極板的曲面安裝朝向膜堆的一面,解決了網(wǎng)格狀電極板網(wǎng)格污堵,電能利用率低,脫鹽效率低的問題,獲得了較大的電流密度,較高的電能利用率,和較好的高濃鹽水處理效果;另外,本發(fā)明提供的電滲析裝置的使用壽命長。具體地,本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種電滲析裝置,含有至少一個(gè)電滲析單元;和用于將所述至少一個(gè)電滲析單元夾緊連成整體的夾緊裝置;其中,所述電滲析單元包括兩個(gè)電極板組件和位于兩個(gè)電極板組件之間的膜堆,所述電極板組件由絕緣板和嵌入絕緣板中的電極板組成,所述電極板為目的之一所述的用于處理高濃鹽水的電滲析電極板,所述電極板的曲面面向膜堆一側(cè)。本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾姖B析裝置的作用原理可以作如下理解:①折流式曲面增加了電極板的電流密度:本發(fā)明提供的面向膜堆一面為折流式曲面的電極板,增加了電極板的曲率,增加了單位面積上的電極板長度,增強(qiáng)了電極板上單位面積的電流密度。當(dāng)曲面的曲率呈現(xiàn)半圓形時(shí),單位面積的有效長度會(huì)增加1.57倍,大大地提高了電流密度,改善了高濃鹽水的脫鹽效果。②折流式曲面改變了場強(qiáng)分布:電極板曲面曲率的不同,導(dǎo)致出現(xiàn)遞變的微小不同場強(qiáng);在遞變的微電場交替作用下,離子交換膜的工作環(huán)境被激活,電滲析脫鹽效率提高;另一方面,在遞變的微電場交替作用下,微生物的活性被更大范圍的改變,生長周期延長,降低了微生物的污堵。③折流式曲面改變了水流方向:對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的平面電極板,水流呈現(xiàn)單一方向的流動(dòng);而本申請(qǐng)通過將電極板設(shè)置為折流式曲面,改變了電極板上水流的狀態(tài),形成電極板表面水流時(shí)刻不停的擾動(dòng),形成擾流,大大減少了電極板表面的結(jié)垢問題;另一方面,擾流很大程度上帶動(dòng)了電極板表面的微絮凝體的流動(dòng),清除了表面的絮體和大量的微生物,很難在電極板表面結(jié)垢,降低了微生物和污垢的污堵。綜合來看,電極板折流式曲面的設(shè)置通過改...