一种高盐废水的处理装置及处理方法与流程

本技术涉及废水处理，尤其涉及一种高盐废水的处理装置及处理方法。

背景技术：

1、高盐废水是指来源于生活污水和工业废水的总含盐量大于1%的排放废水，其含有较多的无机离子（例如、、、等），也含有部分有机物（例如甘油、中低碳链有机物等）。由于高盐废水的成分复杂多样并且盐分高，而高盐分对微生物的生长具有较强的抑制作用，因此一般难以使用传统的活性污泥法、生物膜法等方法对其进行处理。现阶段处理这类高盐废水的最优方法是采用电容去离子技术，而电容去离子技术因其具有投资小、环境友好型、效率高以及技术简单的优点而逐渐发展成研究热点。

2、电容去离子技术的核心在于双电层理论，双电层理论是指先使电极板带电而产生电场，在电场的作用下正负离子向相应的电极上迁移，从而在以活性炭或者其他吸附材料的表面生成双电层结构，以实现电极板的电吸附作用，然后再通过吸附电极的再生将吸附的离子脱附到洗脱水中，从而达到盐分富集的目的。在众多电容去离子技术中，流动电极去离子技术(fluid-electrode capacitivedeionization，fcdi)作为最具代表性的技术，已被广泛用于难处理的高盐废水领域；fcdi是将固定的电极板替换成可流动的流动电极液，其基本结构与电容去离子技术所用结构相似；通过向流动电极液供电可以使得流动电极内产生电场，正负离子分别透过离子交换膜被吸附在流动的电极液中，并随之流出。

3、但是目前fcdi所用电流为直流电，并且大部分的流动电极液为直流通道，这就需要较长的流动电极管道才能实现高盐废水的有效处理，而较长的流动电极管道会增加设备成本，另外，不同f模块的cdi都需要采用单独的直流电源进行连接，这无疑也会增加设备的数量，从而提高设备的成分。

技术实现思路

1、本技术提供了一种高盐废水的处理装置及处理方法，以解决如下技术问题：如何降低流动电极去离子技术的设备成本。

2、第一方面，本技术提供了一种高盐废水的处理装置，所述处理装置包括：

3、多个流动电极电容组，包括第一流动电极电容和第二流动电极电容，所述第一流动电极电容和所述第二流动电极电容之间通过u型管道连接，以使所述第一流动电极电容和所述第二流动电极电容呈相对对称设置；

4、正负电压发生器，所述正负电压发生器的正极分别连通所述第一流动电极电容和所述第二流动电极电容的正极端，所述正负电压发生器的负极分别连通所述第一流动电极电容和所述第二流动电极电容的负极端；

5、所述正负电压发生器的变化周期与所述流动电极电容组的流动周期呈正比;

6、所述正负电压发生器(4)的工作时间满足：

7、，

8、式中，为所述正负电压发生器的工作时间，为所述正负电压发生器的正电压段工作时长，为所述正负电压发生器的负电压段工作时长，为所述正负电压发生器的零电压段工作时长，为所述处理装置中流动电极电容组的数量。

9、可选的，所述第一流动电极电容和所述u型管道的接触处分别设有第一阳极电极液出口和第一阴极电极液出口，所述第二流动电极电容和所述u型管道的接触处分别设有第二阳极电极液进口和第二阴极电极液进口。

10、可选的，所述第一流动电极电容远离所述第一阳极电极液出口处设有第一阳极电极液进口，所述第一流动电极电容远离所述第一阴极电极液出口处设有第一阴极电极液进口；

11、所述第二流动电极电容远离所述第二阳极电极液进口处设有第二阳极电极液出口，所述第二流动电极电容远离所述第二阴极电极液进口处设有第二阴极电极液出口；

12、所述处理装置还包括：

13、循环部，包括第一阳极电极液循环管道、第一阴极电极液循环管道、第二阳极电极液循环管道和第二阴极电极液循环管道，所述第一阳极电极液循环管道的一端连通所述第一阳极电极液进口，所述第一阳极电极液循环管道的另一端连通所述第一阳极电极液出口；所述第二阳极电极液循环管道的一端连通所述第二阳极电极液出口，所述第二阳极电极液循环管道的另一端连通所述第二阳极电极液进口；

14、所述第一阴极电极液循环管道的一端连通所述第一阴极电极液进口，所述第一阴极电极液循环管道的另一端连通所述第一阴极电极液出口；所述第二阴极电极液循环管道的一端连通所述第二阴极电极液出口，所述第二阴极电极液循环管道的另一端连通所述第二阴极电极液进口。

15、可选的，所述第一流动电极电容和所述第二流动电极电容分别包括电极液流动管道，所述电极液流动管道包括多个曲形弯管。

16、可选的，所述处理装置还包括：

17、控制部，包括流量控制器、第一抽液泵、第二抽液泵、电磁阀和多个流量传感器，所述第一抽液泵设于所述第一流动电极电容的进液端，所述第二抽液泵设于所述第二流动电极电容的出液端，所述电磁阀设于所述u型管道的内部，多个所述流量传感器分别设于所述第一流动电极电容的进液端、所述u型管道和所述第二流动电极电容的出液端的内部；

18、所述第一抽液泵、所述第二抽液泵、所述电磁阀和所述流量传感器分别通过电信号连接所述流量控制器。

19、第二方面，本技术提供了一种高盐废水的处理方法，所述方法适配第一方面所述的处理装置，所述处理方法包括：

20、采用所述处理装置对高盐废水进行电离吸附，使所述处理装置的流动电极电容组的阴极电极液和阳极电极液分别吸收所述高盐废水的杂质离子，以分别得到阴极电极吸附液、阳极电极吸附液和处理废水；

21、对所述阴极电极吸附液和所述阳极电极吸附液进行解吸，后进行产物收集，以得到阴极电极液、阳极电极液以及回收废液；

22、对所述阴极电极液和所述阳极电极液进行回用处理，以实现电极液的循环利用；

23、分别收集处理废水和回收废液，以完成高盐废水的处理；

24、其中，所述电离吸附所用的电压为正负周期电压；

25、所述流动电极电容组的阴极电极液和阳极电极液分别包括赝电容材料。

26、可选的，所述正负周期电压包括正电压段、零电压段和负电压段，所述零电压段处于所述正电压段和所述负电压段的转变处；

27、所述正电压的起点时刻为所述高盐废水进入所述处理装置内的时刻。

28、可选的，所述正电压段和所述负电压段的工作时长分别为25min～35min，所述零电压段的工作时长为5min～10min，所述电离吸附的时间为180min～360min。

29、可选的，所述正电压段和所述负电压段的电压大小分别为2.0v～2.5v。

30、本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

31、本技术实施例提供的一种高盐废水的处理装置，所述处理装置包括：多个流动电极电容组，包括第一流动电极电容和第二流动电极电容，所述第一流动电极电容和所述第二流动电极电容之间通过u型管道连接，以使所述第一流动电极电容和所述第二流动电极电容呈相对对称设置；正负电压发生器，所述正负电压发生器的正极分别连通所述第一流动电极电容和所述第二流动电极电容的正极端，所述正负电压发生器的负极分别连通所述第一流动电极电容和所述第二流动电极电容的负极端；所述正负电压发生器的变化周期与所述流动电极电容组的流动周期呈正比；流动电极电容的第一流动电极电容和第二流动电极电容之间通过u型管道连通，可以促使第一流动电极电容的出液端和第二流动电极电容的进液端处于同一竖直面，以促使高盐废水在第一流动电极电容和第二流动电极电容中转换流动方向，最终可以促使高盐废水进入装置的进液端和高盐废水排出装置的出液端处于同一方向，从而可以降低流动电极的整体长度，进而减少处理装置的占地面积，另外，转换方向后的高盐废液在进入第二流动电极电容中进行处理时，使用正负电压发生器且正负电压发生器的变化周期与高盐废水的流动周期呈正比，可以促使高盐废水在第一流动电极电容和第二流动电极电容进行相同电离强度的电离吸附，可以减少单独在第二流动电极电容上外接电源的操作，从而可以减少处理装置的设备，进而可以减少流动电极去离子技术的设备成本。