申請日2016.05.06

　　公開(公告)日2016.10.12

　　IPC分類號C02F1/469

　　摘要

　　一種用于碳化硅酸洗廢水資源回收的單膜電滲析裝置，主要是在陰極室和陽極室之間設(shè)置陰離子交換膜，在陰離子交換膜兩側(cè)設(shè)置U型密封墊，使陰極室和陽極室及陰離子交換膜之間呈密封狀，陰極室中有陰極板陰電極，陰極板和密封墊之間有導流板，陽極室中有陽極板陽電極，陽極板與密封墊之間有膜支撐板，可支撐陰離子交換膜，陰、陽極板通過陰、陽極接線柱接直流電源。于殼體的外側(cè)設(shè)外固定板，經(jīng)緊固件將外固定板與陰、陽極室、陰離子交換膜、U型密封墊、夾緊連在一起。它結(jié)構(gòu)簡單，成本低，密封性好，機械強度高，拆裝、清洗和更換容易，處理效率高，鐵回收率可達到90%以上，硫酸的回收率達99%以上。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種用于碳化硅酸洗廢水資源回收的單膜電滲析裝置，其特征在于，在陰極室(2)和陽極室(15)之間設(shè)置陰離子交換膜(10)，在陰離子交換膜(10)兩側(cè)設(shè)置左U型密封墊(9)和右U型密封墊(16)，使陰極室(2)和陽極室(15)及陰離子交換膜(10)之間呈密封狀，在陰極室(2)中設(shè)置陰極板(8)作為陰電極，于陰極板(8)和左U型密封墊(9)之間設(shè)置使酸洗廢水在陰極室(2)內(nèi)的停留時間均一且讓電滲析反應充分進行的導流板(6)，在陽極室(15)中設(shè)置陽極板(13)作為陽電極，于陽極板(13)與右U型密封墊(16)之間設(shè)置膜支撐板(12)，用于支撐固定陰離子交換膜(10)，通過陰極板(8)和陽極板(13)上設(shè)置的陰極金屬接線柱(5)和陽極金屬接線柱(14)接直流電源，于陰極室(2)和陽極室(15)外設(shè)置左外固定板(17)和右外固定板 (11)，并通過緊固件(1)將左外固定板(17)和右外固定板 (11)與陰極室(2)、陽極室(15)、陰離子交換膜(10)、左U型密封墊(9)和右U型密封墊(16)夾緊連接在一起。

　　2.如權(quán)利要求1所述的一種用于碳化硅酸洗廢水資源回收的單膜電滲析裝置，其特征在于，所述導流板(6)由支架(4)及其上連接的呈相間布置的高板(7)和矮板(3)構(gòu)成，并在高板(7)下端分布有高板出水孔(19)，水流從矮板(3)上端流入，再從高板(7)下端的高板出水孔(19)流出，如此反復交替進行，布水均勻。

　　3.如權(quán)利要求1所述的一種用于碳化硅酸洗廢水資源回收的單膜電滲析裝置，其特征在于，所述導流板(6)、左U型密封墊(9)、右U型密封墊(16)、陰離子交換膜(10)、陰極室(2)、陽極室(15)及陰極板(8)及陽極板(13)都可單獨拆裝、清洗、更換。

　　4.如權(quán)利要求1所述的一種用于碳化硅酸洗廢水資源回收的單膜電滲析裝置，其特征在于，所述陰極板(8)及陽極板(13)均為石墨極板，并在陰極板(8)及陽極板(13)外面均加網(wǎng)狀耐酸耐堿性高的電極固定板，且陰極板(8)及陽極板(13)均高出各自所在極室，便于掛在極室壁上。

　　5.如權(quán)利要求1所述的一種用于碳化硅酸洗廢水資源回收的單膜電滲析裝置，其特征在于，所述陰離子交換膜(10)為單張陰離子交換膜。

　　說明書

　　一種用于碳化硅酸洗廢水資源回收的單膜電滲析裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實用新型涉及一種酸洗廢水處理裝置，特別是一種用于碳化硅酸洗廢水資源回收的單

　　膜電滲析裝置。它適用于硫酸酸洗廢水處理。

　　背景技術(shù)

　　酸洗廢水是常見的工業(yè)廢水，電鍍、機械加工和鋼鐵制造等行業(yè)的酸洗車間每年都會產(chǎn)生大量的酸洗廢水。我國每年酸洗廢水的排放量在106m3以上，如直接排放，既會污染環(huán)境和危害生物體健康，又會造成資源的浪費。因此，酸洗廢水的資源化回收和利用已成為當今

　　工業(yè)廢水處理的熱點問題。

　　電滲析技術(shù)是新興的膜分離工程之一，其基礎(chǔ)研究始于20世紀初的德國。但直到1950年W.Juda首次試制成功了具有高選擇性的離子交換膜后，美國Ionics公司才在1952年制成世界上第一臺電滲析裝置;從此，奠定了電滲析技術(shù)的實用基礎(chǔ)�，F(xiàn)在，電滲析技術(shù)已在工業(yè)用水脫鹽、苦咸水淡化以及海水淡化等方面得到廣泛應用，其廉價、實用和無污染的優(yōu)

　　點適用于節(jié)約型社會的構(gòu)建。

　　現(xiàn)有的電滲析技術(shù)有倒極電滲析(EDR)、液膜電滲析(EDLM)、填充床電滲析(EDI)、雙極膜電滲析(EDMB)和無極水電滲析等;這些電滲析技術(shù)多應用除鹽，在酸洗廢水的資源化應用報導較少;且多用于鹽酸和氫氟酸—硝酸酸洗廢水的回收，對硫酸酸洗廢水的資源化回

　　收利用，尤其是回收碳化硅酸洗廢水的研究未見具體報導。

　　現(xiàn)有電滲析器都由多組陰陽離子交換膜堆組成，如程祥彬等人采用CM-001均相陽離子膜和CH-0233均相陰離子膜組處理氫氟酸—硝酸酸洗廢水;未有人具體研究用單一陰離子膜處理碳化硅行業(yè)的硫酸酸洗廢水;

　　現(xiàn)有電滲析裝置多采用隔板固定離子交換膜，并在隔板上制有配液槽和布液孔，雖能防

　　止液體滲漏和布水均勻，但結(jié)構(gòu)較為復雜，工藝成本高，拆裝清洗和更換膜不便。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本實用新型的目的是提供一種用于碳化硅酸洗廢水資源回收的單膜電滲析裝置。它能夠克服己有技術(shù)的不足，不僅具有結(jié)構(gòu)密封性好，機械強度高，布水均勻，電流效率高和耐化學腐蝕性強及拆裝和清洗容易的特點，而且，可有效地降低成本，便于工業(yè)化應用。

　　其解決方案是：單膜電滲析設(shè)備是在陰極室和陽極室之間設(shè)置陰離子交換膜，在陰離子交換膜兩側(cè)設(shè)置U型密封墊，使陰極室和陽極室及陰離子交換膜之間呈密封狀，在陰極室中設(shè)置陰極板作為陰電極，在陰極板和陰離子交換膜之間設(shè)置使酸洗廢水在陰極室內(nèi)的停留時間均一且讓電滲析反應充分進行的導流板，在陽極室中設(shè)置陽極板作為陽電極，于陽極板與陰離子交換膜之間設(shè)置帶孔膜支撐板，用于支撐固定陰離子交換膜，通過陰極板和陽極板上設(shè)置的陰、陽極金屬接線柱接直流電源，于陰陽極室兩外側(cè)設(shè)置左、右外固定板，并通過緊固件將左、右外固定板、陰極室、陽極室、陰離子交換膜、U型密封墊夾緊連接在一起。

　　所述導流板由支架及其上連接的呈相間布置的高板和矮板構(gòu)成，并在高板下端分布有高板出水孔，水流從矮板上端流入，再從高板下端的高板出水孔流出，如此反復交替進行，以使布水更均勻。

　　所述導流板、U型密封墊、陰離子交換膜、陰極室、陽極室及陰極板及陽極板都可以單獨拆裝、清洗、更換。

　　所述陰極板及陽極板均為石墨極板，并在陰極板及陽極板外面加網(wǎng)狀耐酸耐堿性高的電極固定板。

　　所述陰離子交換膜為單張陰離子交換膜。

　　本實用新型采用上述技術(shù)方案，它不僅具有結(jié)構(gòu)密封性好，機械強度高，布水均勻，電流效率高和耐化學腐蝕性強及拆裝、清洗和更換容易的特點，適用于碳化硅酸洗廢水資源處理回收，便于工業(yè)化應用。同時，還可填補電滲析設(shè)備在單膜電滲析應用上和對硫酸酸洗廢水處理上的空缺。并且，它結(jié)構(gòu)簡單，成本低，處理效率高，鐵回收率可達到90%左右，硫酸的回收率達99%以上。