CN110240231B - 一种流体净化***及净化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种流体净化***及净化方法，涉及污水废液净化领域，包括净化装置，所述净化装置中包括一个净化单元，所述净化单元配备有冷凝器和容纳结构，所述容纳结构内部容纳有一个或多个串联或并联电连接在一起的流通电容，采用电离的方式去除溶液中的盐，氨和其他极化污染物，还通过液压***配合储存罐对净化单元进行两次洗涤，既起到对净化单元再激活作用，又收集了电离析出的电离粒子，并将含有高浓度的电离粒子的液体回收进储存罐，便于后续排出再利用，本***中第一洗涤液和第二洗涤液都源自供应源，不需要从外界引入干净液体，也不需要使用过滤物质。

Description

一种流体净化***及净化方法
技术领域
本发明涉及污水废液净化领域，具体涉及一种流体净化***及净化方法。
背景技术
随着环境保护越来越受重视，各地对工业污水废液排放的要求也越来越严格，因此，企业对污水废液往往需要先净化再排放，各种污水废液的净化装置和方法也应运而生。
目前大部分污水废液净化的代价都比较昂贵，而且净化设备可能还会产生二次污染，且大部分污水废液的净化都只是单纯的去污染，无法做到再回收，即加大成本又违背可持续发展理念。
尤其对于化工厂之类的企业，工业过程中产生的污水废液不仅量大，而且废液中往往含有大量的氯化物、硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氨和其他极化污染物，这些污染物质本身也是化工厂需要的材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种流体净化***及净化方法，设置净化单元，采用电离的方式去除溶液中的盐，氨和其他极化污染物，以及化学物质，有机物质或微污染物，还通过液压***配合储存罐对净化单元进行两次洗涤，既起到对净化单元再激活作用，又收集了电离析出的电离粒子，并将含有高浓度的电离粒子的液体回收进储存罐，便于后续排出再利用，本***中第一洗涤液和第二洗涤液都源自供应源，不需要从外界引入干净液体，也不需要使用过滤物质，本发明净化效果好，且对污染物进行收集回收，不用耗费其他资源也不会产生二次污染。
一种流体净化***及净化方法，包括净化装置，所述净化装置中包括一个净化单元，所述净化单元配备有容纳结构，所述容纳结构内部容纳有一个或多个串联或并联电连接在一起的流通电容，待处理的流体能够在流通电容的电极之间流动，且净化单元还电连接到DC电源，所述DC电源通过设有控制器的控制电路连接到流通电容的电极，所述流通电容的电极的导电层具有若干表面孔，所述表面孔提供与液体交换的附着面；
所述净化装置中还包括液压***，所述液压***通过供应管道向净化单元供给待处理的流体，供应管道从供应源获取未处理的原液并且被第一电磁阀拦截，原液通过净化单元后被输送到抽取管道中，抽取管道被细分为服务分支和抽空分支，所述服务分支被第二电磁阀拦截，用于输送处理后的原液，所述抽空分支被第三电磁阀拦截，用于输送第一洗涤流和第二洗涤液；
所述净化装置中还包括储存罐，所述储存罐通过由第四电磁阀截取的输送管道在出口处液压连接到供应管道，所述输送管道上设置有循环泵，所述储存罐还在输入端连接到抽空分支，且储存罐还连接由第五阀门截取的排放管。
优选的，所述流通电容4依次设置有两个或更多个彼此面对的叠置电极，电极为扁平圆形薄片或盘绕形成的扁平圆柱体。
优选的，所述且流通电容4的电极之间设置隔离层，所述隔离层由绝缘的多孔合成材料或纤维材料制成，包括但不仅限于玻璃或尼龙织物。
优选的，所述循环泵70还能够设置在抽空分支9上，以从净化单元2中抽取出第一洗涤液和第二洗涤液并将它们送到储存罐12中。
优选的，一种流体净化方法，其特征在于：步骤如下：
步骤一：先通过控制电路使流通电容4处于充电阶段，等净化单元2中的流通电容4加载并使其达到预期的工作电压，进入工作阶段，然后将第一电磁阀6和第二电磁阀10打开且第三电磁阀11和第四电磁阀14关闭，供应源100中的原液通过供应管道5流向净化单元2，净化单元2的流通电容4在工作阶段期间，因此电离的颗粒被具有与它们相反的极性的相应电极吸引，导致电离颗粒在相同电极上的逐渐累积，从而发生原液的净化；
步骤二：随着净化进行，一旦流通电容4的电极达到程序饱和，流体中就会存在极化颗粒，随即进入再生阶段，在该阶段期间，先将第一电磁阀6和第三电磁阀11关闭并且第二电磁阀10和第四电磁阀14打开，第一洗涤流从储存罐12流出并进入供应管线5，迫使包含在净化单元2中和抽取管道7中的净化过的原液朝向服务分支8流去，然后关闭所有阀门；
步骤三：再通过控制电路使流通电容4再次处于放电阶段，然后将第三电磁阀11和第四电磁阀14打开且第一电磁阀6和第二电磁阀10保持关闭，第一洗涤流离开储存罐12，穿过净化单元2，去除积聚在电极上的电离粒子，并被输送回储存罐12，进行第一洗涤流循环；
步骤四：在第一洗涤流循环一段时间后，将第二电磁阀10和第四电磁阀14关闭并且第一电磁阀6和第三电磁阀11打开时，供应源100流出原液充当第二洗涤流，第二洗涤流通过供应管线5流向净化单元2，直到通过抽空分支9流回到储存罐12中，第二洗涤流能够在净化单元2中替换存在于高浓度电离粒子的第一洗涤流，并且其还能够去除仍存在于流通电容4的电极上的残留电离粒子；
步骤五：最后再通过控制电路使流通电容4先处于无电压阶段一段时间，然后再次进入充电阶段，等净化单元2中的流通电容4加载并使其达到预期的工作电压，进入工作阶段，然后将第一电磁阀6和第二电磁阀10打开且第三电磁阀11和第四电磁阀14关闭，再次进行原液净化。
优选的，在储存罐12中液体达到水平配额时，或者设置间隔时间且间隔时间达到后，打开第五阀门16以一定流速排出储存罐12内部含高浓度的电离粒子液体。
优选的，到达储存罐12的第二洗涤液流速基本上等于通过排放管15从储存罐12排出的浓缩流体的流速，该流速设置为小于从净化单元2处理和净化的流体的总流速的5％，最优选设置为2％。
本发明的优点在于：设置净化单元，采用电离的方式去除溶液中的盐，氨和其他极化污染物，以及化学物质，有机物质或微污染物，还通过液压***配合储存罐对净化单元进行两次洗涤，既起到对净化单元再激活作用，又收集了电离析出的电离粒子，并将含有高浓度的电离粒子的液体回收进储存罐，便于后续排出再利用，本***中第一洗涤液和第二洗涤液都源自供应源，不需要从外界引入干净液体，也不需要使用过滤物质，本发明净化效果好，且对污染物进行收集回收，不用耗费其他资源也不会产生二次污染。
附图说明
图1为本发明装置的结构原理图；
图2为本发明的净化方法流程图；
其中，1、净化装置，2、净化单元，3、容纳结构，4、流通电容， 5、供应管道，6、第一电磁阀，7、抽取管道，8、服务分支，9、抽空分支，10、第二电磁阀，11、第三电磁阀，12、储存罐，13、输送管道，14、第四电磁阀，15、排放管道，16、第五阀门，36、DC电源，70、循环泵，100、供应源。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图2所示，一种流体净化***及净化方法，包括净化装置1，所述净化装置1中包括一个净化单元2，所述净化单元2配备有容纳结构3，所述容纳结构3内部容纳有一个或多个串联或并联电连接在一起的流通电容4，待处理的流体能够在流通电容4的电极之间流动，且净化单元2还电连接到DC电源36，所述DC电源36通过设有控制器的控制电路连接到流通电容4的电极，所述流通电容4的电极的导电层具有若干表面孔，所述表面孔提供与液体交换的附着面；构成导电层的材料可以是已知用于流通电容4的电化学过程的任何材料，例如海绵状活性炭。
构成电极的导电材料层的尺寸，形状和分布或***电极之间的隔板材料层的尺寸不构成具体权利要求的主题，因为它们对本领域技术人员来说是众所周知的，所以不再详细描述。
所述净化装置1中还包括液压***，所述液压***通过供应管道5向净化单元2供给待处理的流体，供应管道5从供应源100获取未处理的原液并且被第一电磁阀6拦截，原液通过净化单元2后被输送到抽取管道7中，抽取管道7被细分为服务分支8和抽空分支9，所述服务分支8被第二电磁阀10拦截，用于输送处理后的原液，所述抽空分支9被第三电磁阀11拦截，用于输送第一洗涤流和第二洗涤液；
所述净化装置1中还包括储存罐12，所述储存罐12通过由第四电磁阀14截取的输送管道13在出口处液压连接到供应管道5，所述输送管道13上设置有循环泵70，所述储存罐12还在输入端连接到抽空分支9，且储存罐12还连接由第五阀门16截取的排放管15。采用电离的方式去除溶液中的盐，氨和其他极化污染物，以及化学物质，有机物质或微污染物，还通过液压***配合储存罐12对净化单元2进行两次洗涤，既起到对净化单元2再激活作用，又收集了电离析出的电离粒子，并将含有高浓度的电离粒子的液体回收进储存罐12，便于后续排出再利用，本***中第一洗涤液和第二洗涤液都源自供应源100，不需要从外界引入干净液体，也不需要使用过滤物质。
所述流通电容4依次设置有两个或更多个彼此面对的叠置电极，电极为扁平圆形薄片或盘绕形成的扁平圆柱体。方便收集电离粒子。
所述且流通电容4的电极之间设置隔离层，所述隔离层由绝缘的多孔合成材料或纤维材料制成，包括但不仅限于玻璃或尼龙织物。隔离层能够隔离允许流体流动通过的电极。
所述循环泵70还能够设置在抽空分支9上，以从净化单元2中抽取出第一洗涤液和第二洗涤液并将它们送到储存罐12中。循环泵70设置位置可灵活调整。
一种流体净化方法，其特征在于：步骤如下：
步骤一：先通过控制电路使流通电容4处于充电阶段，等净化单元2中的流通电容4加载并使其达到预期的工作电压，进入工作阶段，然后将第一电磁阀6和第二电磁阀10打开且第三电磁阀11和第四电磁阀14关闭，供应源100中的原液通过供应管道5流向净化单元2，净化单元2的流通电容4在工作阶段期间，因此电离的颗粒被具有与它们相反的极性的相应电极吸引，导致电离颗粒在相同电极上的逐渐累积，从而发生原液的净化；
步骤二：随着净化进行，一旦流通电容4的电极达到程序饱和（即饱和状态，饱和状态下电极吸附离子的能力会大大减弱），流体中就会存在极化颗粒，随即进入再生阶段，在该阶段期间，先将第一电磁阀6和第三电磁阀11关闭并且第二电磁阀10和第四电磁阀14打开，第一洗涤流从储存罐12流出并进入供应管道5，迫使包含在净化单元2中和抽取管道7中的净化过的原液朝向服务分支8流去，然后关闭所有阀门；
步骤三：再通过控制电路使流通电容4再次处于放电阶段，然后将第三电磁阀11和第四电磁阀14打开且第一电磁阀6和第二电磁阀10保持关闭，第一洗涤流离开储存罐12，穿过净化单元2，去除积聚在电极上的电离粒子，并被输送回储存罐12，进行第一洗涤流循环；
步骤四：在第一洗涤流循环一段时间后，将第二电磁阀10和第四电磁阀14关闭并且第一电磁阀6和第三电磁阀11打开时，供应源100流出原液充当第二洗涤流，第二洗涤流通过供应管道5流向净化单元2，直到通过抽空分支9流回到储存罐12中，第二洗涤流能够在净化单元2中替换存在于高浓度电离粒子的第一洗涤流，并且其还能够去除仍存在于流通电容4的电极上的残留电离粒子；
步骤五：最后再通过控制电路使流通电容4先处于无电压阶段一段时间，然后再次进入充电阶段，等净化单元2中的流通电容4加载并使其达到预期的工作电压，进入工作阶段，然后将第一电磁阀6和第二电磁阀10打开且第三电磁阀11和第四电磁阀14关闭，再次进行原液净化。
充电阶段，其中净化单元2中的流通电容4加载并使其达到预期的工作电压，例如等于1.6V，并且进入工作阶段，其中在加载电极的情况下，待处理的流体流被迫通过，净化单元2的流通电容4在工作阶段期间，由于电离的颗粒被具有与它们相反的极性的相应电极吸引，导致电离颗粒在相同电极上的逐渐累积，从而发生来自极化颗粒的流体的净化。
单元周期（单元周期指：***进行原液净化—净化单元洗涤—再进行原液净化）也提供了一个再生阶段，一旦达到电极的程序饱和，就会达到流体中存在的极化颗粒。在该阶段期间，在电极停用的情况下，洗涤液被迫进入净化单元2，随后除去积聚在电极上的电离粒子。
在储存罐12中液体达到水平配额（储存罐12设置相应的液位传感器，但储存罐12中液体液位达到指定高度时即达到水平配额）时，或者设置间隔时间且间隔时间达到后，打开第五阀门16以一定流速排出储存罐12内部含高浓度的电离粒子液体。进行回收再利用。
到达储存罐12的第二洗涤液流速基本上等于通过排放管15从储存罐12排出的浓缩流体的流速，该流速设置为小于从净化单元2处理和净化的流体的总流速的5％，最优选设置为2％。第二洗涤液会替换掉储存罐12内含高浓度的电离粒子液体，用来充当下一次清洗净化单元2时的第一洗涤液。
具体实施方式及原理：
在对供应源100中的原液进行净化前，先通过控制电路使流通电容4处于充电阶段，等净化单元2中的流通电容4加载并使其达到预期的工作电压，约1.6V，进入工作阶段，然后将第一电磁阀6和第二电磁阀10打开且第三电磁阀11和第四电磁阀14关闭，供应源100中的原液通过供应管道5流向净化单元2，净化单元2的流通电容4在工作阶段期间，因此电离的颗粒被具有与它们相反的极性的相应电极吸引，导致电离颗粒在相同电极上的逐渐累积，从而发生原液的净化；
随着净化进行，一旦流通电容4的电极达到程序饱和，流体中就会存在极化颗粒，随即进入再生阶段，在该阶段期间，先将第一电磁阀6和第三电磁阀11关闭并且第二电磁阀10和第四电磁阀14打开，第一洗涤流从储存罐12流出并进入供应管道5，迫使包含在净化单元2中和抽取管道7中的净化过的原液朝向服务分支8流去，然后关闭所有阀门，再通过控制电路使流通电容4再次处于放电阶段，然后将第三电磁阀11和第四电磁阀14打开且第一电磁阀6和第二电磁阀10保持关闭，第一洗涤流离开储存罐12，穿过净化单元2，去除积聚在电极上的电离粒子，并被输送回储存罐12，进行第一洗涤流循环；
在第一洗涤流循环一段时间后，将第二电磁阀10和第四电磁阀14关闭并且第一电磁阀6和第三电磁阀11打开时，供应源100流出原液充当第二洗涤流，第二洗涤流通过供应管道5流向净化单元2，直到通过抽空分支9流回到储存罐12中，第二洗涤流能够在净化单元2中替换存在于高浓度电离粒子的第一洗涤流，并且其还能够去除仍存在于流通电容4的电极上的残留电离粒子，在储存罐12中液体达到水平配额时，或者设置间隔时间且间隔时间达到后，打开第五阀门16以一定流速排出储存罐12内部含高浓度的电离粒子液体，而到达储存罐12的第二洗涤液流速基本上等于通过排放管15从储存罐12排出的浓缩流体的流速，该流速设置为小于从净化单元2处理和净化的流体的总流速的5％，最优选设置为2％；
最后再通过控制电路使流通电容4先处于无电压阶段一段时间，然后再次进入充电阶段，等净化单元2中的流通电容4加载并使其达到预期的工作电压，进入工作阶段，然后将第一电磁阀6和第二电磁阀10打开且第三电磁阀11和第四电磁阀14关闭，再次进行原液净化。
基于上述，本发明设置净化单元2，采用电离的方式去除溶液中的盐，氨和其他极化污染物，以及化学物质，有机物质或微污染物，还通过液压***配合储存罐12对净化单元2进行两次洗涤，既起到对净化单元2再激活作用，又收集了电离析出的电离粒子，并将含有高浓度的电离粒子的液体回收进储存罐12，便于后续排出再利用，本***中第一洗涤液和第二洗涤液都源自供应源100，不需要从外界引入干净液体，也不需要使用过滤物质，本发明净化效果好，且对污染物进行收集回收，不用耗费其他资源也不会产生二次污染。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (3)

1.一种流体净化***，其特征在于，包括净化装置（1），所述净化装置（1）中包括一个净化单元（2），所述净化单元（2）配备有容纳结构（3），所述容纳结构（3）内部容纳有一个或多个串联或并联电连接在一起的流通电容（4），待处理的流体能够在流通电容（4）的电极之间流动，且净化单元（2）还电连接到DC电源（36），所述DC电源（36）通过设有控制器的控制电路连接到流通电容（4）的电极，所述流通电容（4）的电极的导电层具有若干表面孔，所述表面孔提供与液体交换的附着面；
所述净化装置（1）中还包括液压***，所述液压***通过供应管道（5）向净化单元（2）供给待处理的流体，供应管道（5）从供应源（100）获取未处理的原液并且被第一电磁阀（6）拦截，原液通过净化单元（2）后被输送到抽取管道（7）中，抽取管道（7）被细分为服务分支（8）和抽空分支（9），所述服务分支（8）被第二电磁阀（10）拦截，用于输送处理后的原液，所述抽空分支（9）被第三电磁阀（11）拦截，用于输送第一洗涤流和第二洗涤液；
所述净化装置（1）中还包括储存罐（12），所述储存罐（12）通过由第四电磁阀（14）截取的输送管道（13）在出口处液压连接到供应管道（5），所述输送管道（13）上设置有循环泵（70），所述储存罐（12）还在输入端连接到抽空分支（9），且储存罐（12）还连接由第五阀门（16）截取的排放管（15）；
所述流通电容（4）依次设置有两个或更多个彼此面对的叠置电极，电极为扁平圆形薄片或盘绕形成的扁平圆柱体，所述流通电容（4）的电极之间设置隔离层，所述隔离层由绝缘的多孔合成材料或纤维材料制成，包括但不仅限于玻璃或尼龙织物，所述循环泵（70）还能够设置在抽空分支（9）上，以从净化单元（2）中抽取出第一洗涤液和第二洗涤液并将它们送到储存罐（12）中；
上述净化***的流体净化方法，步骤如下：
步骤一：先通过控制电路使流通电容（4）处于充电阶段，等净化单元（2）中的流通电容（4）加载并使其达到预期的工作电压，进入工作阶段，然后将第一电磁阀（6）和第二电磁阀（10）打开且第三电磁阀（11）和第四电磁阀（14）关闭，供应源（100）中的原液通过供应管道（5）流向净化单元（2），净化单元（2）的流通电容（4）在工作阶段期间，因此电离的颗粒被具有与它们相反的极性的相应电极吸引，导致电离颗粒在相同电极上的逐渐累积，从而发生原液的净化；
步骤二：随着净化进行，一旦流通电容（4）的电极达到程序饱和，流体中就会存在极化颗粒，随即进入再生阶段，在该阶段期间，先将第一电磁阀（6）和第三电磁阀（11）关闭并且第二电磁阀（10）和第四电磁阀（14）打开，第一洗涤流从储存罐（12）流出并进入供应管道（5），迫使包含在净化单元（2）中和抽取管道（7）中的净化过的原液朝向服务分支（8）流去，然后关闭所有阀门；
步骤三：再通过控制电路使流通电容（4）再次处于放电阶段，然后将第三电磁阀（11）和第四电磁阀（14）打开且第一电磁阀（6）和第二电磁阀（10）保持关闭，第一洗涤流离开储存罐（12），穿过净化单元（2），去除积聚在电极上的电离粒子，并被输送回储存罐（12），进行第一洗涤流循环；
步骤四：在第一洗涤流循环一段时间后，将第二电磁阀（10）和第四电磁阀（14）关闭并且第一电磁阀（6）和第三电磁阀（11）打开时，供应源（100）流出原液充当第二洗涤流，第二洗涤流通过供应管道（5）流向净化单元（2），直到通过抽空分支（9）流回到储存罐（12）中，第二洗涤流能够在净化单元（2）中替换存在于高浓度电离粒子的第一洗涤流，并且其还能够去除仍存在于流通电容（4）的电极上的残留电离粒子；
步骤五：最后再通过控制电路使流通电容（4）先处于无电压阶段一段时间，然后再次进入充电阶段，等净化单元（2）中的流通电容（4）加载并使其达到预期的工作电压，进入工作阶段，然后将第一电磁阀（6）和第二电磁阀（10）打开且第三电磁阀（11）和第四电磁阀（14）关闭，再次进行原液净化。
2.根据权利要求1所述的一种流体净化***，其特征在于：在储存罐（12）中液体达到水平配额时，或者设置间隔时间且间隔时间达到后，打开第五阀门（16）以一定流速排出储存罐（12）内部含高浓度的电离粒子液体。
3.根据权利要2所述的一种流体净化***，其特征在于：到达储存罐（12）的第二洗涤液流速等于通过排放管（15）从储存罐（12）排出的浓缩流体的流速，该流速设置为小于从净化单元（2）处理和净化的流体的总流速的5％。
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