电渗析系统、控制方法及电子设备与流程

本发明涉及水处理，尤其涉及一种电渗析系统、控制方法及电子设备。

背景技术：

1、利用半透膜的选择透过性来分离不同的溶质粒子(如离子)的方法称为渗析。在电场作用下进行渗析时，溶液中的带电的溶质粒子(如离子)通过膜而迁移的现象称为电渗析。现有的电渗析系统包括电渗析膜堆、淡水箱、浓水箱和极水箱，电渗析膜堆包括淡水腔室、浓水腔室和极水腔室，淡水箱通过管路与淡水腔室连通，浓水腔室通过管路与浓水腔室连通，极水箱通过管路与极水腔室连通，使得淡水进入淡水腔室中被脱盐，淡水流出电渗析膜堆后循环回淡水箱；浓水进入浓水腔室中被浓缩，浓水流出电渗析膜堆后循环回浓水箱；极水进入极水腔室中发生电极反应，极水流出电渗析膜堆循环回极水箱。

2、然而，电渗析系统在运行过程中容易出现堵塞现象，导致电流效率下降、电阻升高，现有对电渗析系统进行清洗的方法主要有以下两种：第一种方法：将电渗析膜堆拆卸进行清洗；第二种方法：控制电渗析膜堆内部流速方向的周期性切换，对电渗析膜堆进行清洗，如专利公告号为cn212174545u，名称为电渗析装置。

3、发明人在实现发明的过程中发现，现有对电渗析系统进行清洗的方法存在以下缺陷：1)采用第一种方法，需要频繁拆卸电渗析膜堆，容易造成电渗析系统运行不稳定，增大工作人员的工作负荷，同时清洗料液容易返回浓水腔室，降低浓水浓缩效果；2)采用第二种方法，在较高电流密度和超高盐浓度条件下运行的电渗析系统，仅依靠周期性的流速方向切换无法完全防止电渗析膜堆内发生颗粒的堆积和堵塞，仍需要依靠一定的清洗操作以恢复膜堆性能，同样会出现清洗料液返回浓水腔室现象，降低浓水浓缩效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电渗析系统、控制方法及电子设备。

2、本发明的技术方案提供一种电渗析系统控制方法，包括：

3、实时检测电渗析膜堆的运行状态，所述运行状态包括正常状态和堵塞状态；

4、根据所述运行状态切换所述电渗析膜堆的工作模式，所述工作模式包括第一工作模式和第二工作模式，所述第一工作模式为所述电渗析膜堆的浓水腔室与浓水箱连通、以及所述电渗析膜堆的淡水腔室与所述淡水箱连通，所述第二工作模式为所述淡水箱分别与所述淡水腔室和所述浓水腔室连通。

5、优选地，所述根据所述运行状态切换所述电渗析膜堆的工作模式，包括：

6、若所述运行状态为所述正常状态，控制所述工作模式为所述第一工作模式；

7、若所述运行状态为所述堵塞状态，控制所述工作模式为所述第二工作模式。

8、进一步的，所述若所述运行状态为所述堵塞状态，控制所述工作模式为所述第二工作模式，包括：

9、若所述运行状态为所述堵塞状态，根据预设工作周期将所述工作模式切换为所述第一工作模式。

10、优选地，所述预设工作周期通过以下方法确定：

11、向浓水箱内注入浓水料液，并记录所述浓水箱的初始料液液位；

12、启动循环泵，待所述浓水箱稳定后记录所述浓水箱的目标料液液位；

13、根据所述初始料液液位和所述目标料液液位计算出浓水腔室液位；

14、获取所述电渗析膜堆的膜堆尺寸参数；

15、根据所述膜堆尺寸参数和预设循环流速计算出浓水循环流量；

16、根据所述腔室液位和所述浓水循环流量计算出所述预设工作周期。

17、进一步的，所述根据所述运行状态切换所述电渗析膜堆的工作模式，包括：

18、若所述运行状态为所述正常状态变为所述堵塞状态，根据第一预设延迟时间控制所述工作模式切换为所述第二工作模式；

19、若所述运行状态为所述堵塞状态变为所述正常状态，根据第二预设延迟时间控制所述工作模式切换为所述第一工作模式。

20、进一步的，所述实时检测电渗析膜堆的运行状态，包括：

21、实时检测所述浓水腔室的进水端口的实时进水压力和/或所述浓水腔室的出水端口的实时出水压力；

22、获取所述浓水腔室的所述进水端口的初始进水压力和/或所述浓水腔室的所述出水端口的初始出水压力；

23、根据所述实时进水压力和/或所述实时出水压力、以及所述初始进水压力和/或所述初始出水压力判断所述电渗析膜堆的所述运行状态。

24、进一步的，所述根据所述实时进水压力和/或所述实时出水压力、以及所述初始进水压力和/或所述初始出水压力判断所述电渗析膜堆的所述运行状态，包括：

25、若所述实时进水压力与所述初始进水压力的差值大于等于预设第一压力阈值，判断出所述运行状态为所述堵塞状态。

26、进一步的，所述根据所述实时进水压力和/或所述实时出水压力、以及所述初始进水压力和/或所述初始出水压力判断所述电渗析膜堆的所述运行状态，包括：

27、计算所述初始进水压力与所述初始出水压力的初始压差值；

28、计算所述实时进水压力与所述实时出水压力的实时压差值；

29、若所述实时压差值与所述初始压差值的差值大于等于预设第二压力阈值，判断出所述运行状态为所述堵塞状态。

30、本发明技术方案还提供一种电渗析系统，包括电渗析膜堆、淡水箱、浓水箱、极水箱和控制器，电渗析膜堆包括淡水腔室、浓水腔室、第一极水腔室和第二极水腔室，所述淡水箱通过第一管路组件与所述电渗析膜堆连通，所述浓水箱通过第二管路组件与所述电渗析膜堆连通，所述极水箱通过第三管路组件分别与所述第一极水腔室和所述第二极水腔室连通，所述控制器用于采用如前所述的电渗析系统控制方法控制所述电渗析膜堆的工作模式。

31、进一步的，所述第一管路组件包括第一进水管路、第二进水管路、第一出水管路和第二出水管路，所述第二管路组件包括第三进水管路和第三出水管路，所述第一进水管路上设有与所述控制器通信连接的第一进水阀门，所述第二进水管路上设有与所述控制器通信连接的第二进水阀门，所述第一出水管路上设有与所述控制器通信连接的第一出水阀门，所述第二出水管路上设有与所述控制器通信连接的第二出水阀门，所述第三进水管路上设有与所述控制器通信连接的第三进水阀门，所述第三出水管路上设有与所述控制器通信连接的第三出水阀门，

32、所述淡水箱的出水端口通过所述第一进水管路和所述第一进水阀门与所述淡水腔室的进水端口连通，所述淡水腔室的出水端口通过所述第一出水管路和所述第一出水阀门与所述淡水箱的进水端口连通；

33、所述淡水箱的出水端口通过所述第二进水管路和所述第二进水阀门与所述浓水腔室的进水端口连通，所述浓水腔室的出水端口通过所述第二出水管路和所述第二出水阀门与所述淡水箱的进水端口连通；

34、所述浓水箱的出水端口通过所述第三进水管路和所述第三进水阀门与所述浓水腔室连通，所述浓水腔室的出水端口通过所述第三出水管路和所述第三出水阀门与所述浓水箱的进水端口连通。

35、进一步的，所述浓水腔室的进水端口设有第一进水压力传感器，所述浓水腔室的出水端口设有第一出水压力传感器；

36、优选地，所述淡水腔室的进水端口设有第二进水压力传感器，所述淡水腔室的出水端口设有第二出水压力传感器；

37、优选地，还包括淡水循环泵、浓水循环泵和极水循环泵，所述淡水箱与所述淡水腔室之间设有所述淡水循环泵，所述浓水箱与所述浓水腔室之间设有所述浓水循环泵，所述极水箱与所述极水腔室之间设有所述极水循环泵。

38、本发明的技术方案还提供一种用于电渗析系统控制方法的电子设备，其特征在于，包括：

39、至少一个处理器；以及，

40、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

41、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如前所述的电渗析系统控制方法。

42、采用上述技术方案后，具有如下有益效果：通过实时检测电渗析膜堆的运行状态，根据运行状态切换电渗析膜堆的工作模式，若运行状态为堵塞状态时，控制电渗析膜堆的浓水腔室与淡水箱连通，通过淡水箱内的淡水对浓水腔室进行清洗，实现电渗析膜堆运行过程中的在线自动清洗，既有效的降低电渗析系统堵塞现象，大幅度缓解电渗析系统堵塞所导致的电流效率下降、电阻升高、系统需要频繁清洗甚至拆卸重新组装等问题，又可以维持浓水循环料液的溶质浓度，避免了由于清洗料液返回浓水造成的浓水浓缩效果降低的问题。