本發(fā)明涉及循環(huán)水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種去除循環(huán)水中氯離子的系統(tǒng)及處理方法。

背景技術(shù)：

隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，工業(yè)用水量迅速增加，而水資源的嚴(yán)重不足，超限度開采和水污染的加劇，使本來已經(jīng)緊張的水資源供需矛盾更加突出。工業(yè)用水量約占城市總用水量的70％以上，而加強(qiáng)工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)行與管理，是工業(yè)節(jié)水的重要措施之一。提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)是目前比較可行和有效的一種節(jié)水途徑，但在濃縮倍數(shù)提高的同時，循環(huán)水中各種離子濃度不斷上升，特別是氯離子的增加引起各方面的關(guān)注和疑慮。氯離子是一種強(qiáng)腐蝕性離子，離子半徑小，穿透性強(qiáng)，容易穿過膜層，置換氧原子形成氯化物加速陽極過程的進(jìn)行，使腐蝕加速，是引起點(diǎn)蝕的主要原因。為此，循環(huán)水中氯離子濃度的控制尤為重要。為了防止由于循環(huán)水濃縮倍數(shù)增加而引起的氯離子濃度超標(biāo)，傳統(tǒng)減少循環(huán)水中氯離子濃度的方法是定期采取排污置換的方式降低氯離子濃度，由此，造成工業(yè)用水量和污水排放量增加，導(dǎo)致水資源浪費(fèi)。因此，我們需要研發(fā)一種去除循環(huán)水中氯離子的系統(tǒng)及處理方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中的循環(huán)水中氯離子去除困難且成本高的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的循環(huán)水中氯離子去除困難且成本高的問題，提供了一種去除循環(huán)水中氯離子的系統(tǒng)，本發(fā)明的另一目的在于提供一種去除循環(huán)水中氯離子的處理方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種去除循環(huán)水中氯離子的系統(tǒng)，其特征在于：包括電吸附裝置、電解除氯裝置、氫氣收集裝置和氯氣再利用裝置，所述的電吸附裝置通過第一水管與電解除氯裝置相連，所述的電解除氯裝置通過第二水管與氫氣收集裝置相連，所述的電解除氯裝置通過第三水管與氯氣再利用裝置相連，所述的電吸附裝置包括電吸附陽極板和電吸附陰極板，所述的電解除氯裝置包括電解除氯陽極板和電解除氯陰極板，所述的電解除氯陽極板與電解除氯陰極板之間設(shè)有離子交換膜。

優(yōu)選的，所述的電吸附裝置的側(cè)壁上設(shè)有第一通道，所述的電解除氯裝置的側(cè)壁上還設(shè)有第二通道。

作為優(yōu)選，所述的第一水管上還設(shè)有閥門。

一種去除循環(huán)水中氯離子的處理方法，其特征在于：包括以下步驟：

s1、電吸附除鹽：循環(huán)水從電吸附裝置的一端進(jìn)入電吸附陽極板和電吸附陰極組成的空間，循環(huán)水在陰、陽極板之間流動時受到電場的作用，水中帶電粒子分別向帶相反電荷的電極遷移，被該電極板吸附并儲存在雙電層內(nèi)；

s2、電解除氯：被去除離子的高濃度循環(huán)水經(jīng)過閥門和管道流向電解除氯裝置通過裝置中的離子交換膜將氯離子阻隔在電解除氯陽極板所在空間內(nèi)，使電解除氯陽極板發(fā)生析氯反應(yīng)產(chǎn)生cl2；

s3、氯氣再利用：將產(chǎn)生的cl2通入氯氣再利用裝置使其均勻反應(yīng)將產(chǎn)生的次氯酸水溶液通入循環(huán)水中，使其與水發(fā)生作用生成次氯酸，次氯酸的強(qiáng)氧化性可對循環(huán)水進(jìn)行有效的殺菌、滅藻。

s4、析出氫氣：此時陰極在無氧的情況下會發(fā)生析氫反應(yīng)產(chǎn)生h2和oh^-，陰極產(chǎn)生的h2通過氫氣收集裝置收集保存，產(chǎn)生的oh^-由于離子交換膜的逆流原理，阻止陰極室的oh^-離子進(jìn)入陽極室，陰極室的循環(huán)水保證了髙堿度，可保證電解除氯裝置的可靠運(yùn)行，最終通過第二通道將除氯后的循環(huán)水再引入循環(huán)水系統(tǒng)中重復(fù)利用。

本發(fā)明提供的一種去除循環(huán)水中氯離子的系統(tǒng)，包括電吸附裝置、電解除氯裝置、氫氣收集裝置和氯氣再利用裝置，所述的電吸附裝置通過第一水管與電解除氯裝置相連，所述的電解除氯裝置通過第二水管與氫氣收集裝置相連，所述的電解除氯裝置通過第三水管與氯氣再利用裝置相連，所述的電吸附裝置包括電吸附陽極板和電吸附陰極板，所述的電解除氯裝置包括電解除氯陽極板和電解除氯陰極板，所述的電解除氯陽極板與電解除氯陰極板之間設(shè)有離子交換膜。

本發(fā)明的處理方法通過電吸附裝置的初步除鹽使循環(huán)水中的氯離子濃度大幅增加，將高氯的循環(huán)水在通入隔膜槽電解裝置中，隔膜槽電解裝置一般采用逆流原理向陽極室連續(xù)供給高氯濃度的循環(huán)水，使溶液經(jīng)過隔膜在流入陰極室，阻止陰極室的oh^-離子進(jìn)入陽極室，陰極室的循環(huán)水在流入循環(huán)水系統(tǒng)中，保證循環(huán)使用，此外，析氫反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣由專門的收集裝置收集儲存，產(chǎn)生的oh^-可使循環(huán)水保持在高堿度環(huán)境下循環(huán)使用，全面解決了循環(huán)水系統(tǒng)除氯、殺菌、滅藻等一系列問題，具有環(huán)保節(jié)能的效果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，1)工藝結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)實用；2)可提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)，節(jié)約水資源；4)電吸附裝置可再生，降低設(shè)備成本；5)可對循環(huán)水進(jìn)行有效殺菌滅藻。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種去除循環(huán)水中氯離子的系統(tǒng)的工藝裝置路線圖；

其中，1-電吸附裝置、1-1電吸附陽極板、1-2電吸附陰極板、2-電解除氯裝置、2-1電解除氯陽極板、2-2電解除氯陰極板、3-氫氣收集裝置、4-氯氣再利用裝置、5-第一通道、6-第二通道、7-閥門、8-離子交換膜、9-第一水管、10-第二水管、11-第三水管

具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。

參照附圖1，一種去除循環(huán)水中氯離子的系統(tǒng)，包括電吸附裝置1、電解除氯裝置2、氫氣收集裝置3和氯氣再利用裝置4，所述的電吸附裝置1通過第一水管9與電解除氯裝置2相連，所述的電解除氯裝置2通過第二水管10與氫氣收集裝置3相連，所述的電解除氯裝置2通過第三水管11與氯氣再利用裝置4相連，所述的電吸附裝置1包括電吸附陽極板1-1和電吸附陰極板1-2，所述的電解除氯裝置2包括電解除氯陽極板2-1和電解除氯陰極板2-2，所述的電解除氯陽極板2-1與電解除氯陰極板2-1之間設(shè)有離子交換膜8，所述的電吸附裝置1的側(cè)壁上設(shè)有第一通道5，所述的電解除氯裝置2的側(cè)壁上還設(shè)有第二通道6。

需要說明的是，電吸附技術(shù)是利用帶電電極表面吸附水中離子及帶電粒子的現(xiàn)象，使水中溶解鹽類及其它帶電物質(zhì)在電極的表面富集濃縮而實現(xiàn)水的凈化/淡化的一種新型水處理技術(shù)。循環(huán)水從一端進(jìn)入由電吸附陰、陽電極板形成的通道，最終從另一端流出。循環(huán)水在電吸附陰、陽電極板之間流動時受到電場作用，水中離子或帶電粒子將分別向帶相反電荷的電極板遷移，被該電極板吸附，儲存在電極板表面所形成的雙電層中。隨著離子/帶電粒子在電極板表面富集濃縮，使通道水中的溶解鹽類、膠體顆粒及其它帶電物質(zhì)的濃度大大降低，從而實現(xiàn)了循環(huán)水的濃縮倍數(shù)的提高，增加了循環(huán)水的利用率。

由于循環(huán)水中的氯離子不易取出且是在循環(huán)水中以cl^-形式存在，在電解槽中的陽極板上發(fā)生析氯反應(yīng)：2cl^-→cl2+2e^-。陽極板析氯反應(yīng)產(chǎn)生的cl2會溶解于循環(huán)水中：cl2+h2o→hcl+hclo,生成的次氯酸等強(qiáng)氧化性物質(zhì)又具有殺菌滅藻的功能。在不供氧的條件下，陰極板上會發(fā)生平衡電極電勢較高的析氫反應(yīng)：2h2o+2e^-→h2+2oh^-通過電吸附裝置1的初步除鹽使循環(huán)水中的氯離子濃度大幅增加，將高氯的循環(huán)水在通入隔膜槽電解裝置中，隔膜槽電解裝置一般采用逆流原理向陽極室連續(xù)供給高氯濃度的循環(huán)水，使溶液經(jīng)過隔膜在流入陰極室，阻止陰極室的oh-離子進(jìn)入陽極室，陰極室的循環(huán)水在流入循環(huán)水系統(tǒng)中，保證循環(huán)使用。析氫反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣由專門的h2收集裝置3收集儲存，產(chǎn)生的oh^-可使循環(huán)水保持在高堿度環(huán)境下循環(huán)使用，全面解決了循環(huán)水系統(tǒng)除氯、殺菌、滅藻等一系列問題。

優(yōu)選的，所述的第一水管9上還設(shè)有閥門7，此處設(shè)置閥門7，是為了方便控制循環(huán)水進(jìn)入電解除氯裝置2，以控制循環(huán)水進(jìn)入電解除氯裝置2的流量。

本發(fā)明是這樣實施的：首先工業(yè)循環(huán)水經(jīng)過循環(huán)水泵的提升進(jìn)入過濾器中，使循環(huán)水中固體懸浮物或沉淀物在此道工序被截流，然后循環(huán)水再被送入電吸附裝置1中。循環(huán)水從電吸附裝置1的一端進(jìn)入電吸附陽極板1-1和電吸附陰極板1-2組成的空間，循環(huán)水在電吸附陰、陽極板之間流動時受到電場的作用，水中帶電粒子分別向帶相反電荷的電極遷移，被該電極板吸附并儲存在雙電層內(nèi)，被去除離子的高濃度循環(huán)水經(jīng)過閥門7和第一水管9流向電解除氯裝置2通過裝置中的離子交換膜8將氯離子阻隔在電解除氯陽極板2-1所在空間內(nèi)，使電解除氯陽極板2-1發(fā)生析氯反應(yīng)產(chǎn)生cl2，再把產(chǎn)生的cl2通入氯氣再利用裝置4使其均勻反應(yīng)將產(chǎn)生的次氯酸水溶液通入循環(huán)水中，使其與水發(fā)生作用生成次氯酸，次氯酸的強(qiáng)氧化性可對循環(huán)水進(jìn)行有效的殺菌、滅藻。此時電解除氯陰極板2-2在無氧的情況下會產(chǎn)生析氫反應(yīng)產(chǎn)生h2和oh^-,陰極板產(chǎn)生的h2通過氫氣收集裝置3收集保存，產(chǎn)生的oh^-由于離子交換膜8的逆流原理，阻止陰極室的oh-離子進(jìn)入陽極室，陰極室的循環(huán)水保證了髙堿度，可保證電解除氯裝置的可靠運(yùn)行，最終通過第二通道6將除氯后的循環(huán)水再引入循環(huán)水系統(tǒng)中重復(fù)利用。

當(dāng)電吸附裝置1的陰陽極板處聚集的離子達(dá)到飽和后，可通過電吸附裝置1的反沖洗過程，沖洗經(jīng)過短接靜置的模塊，給雙電層去掉電壓，雙電層放電，被富集的離子將擴(kuò)散到本體溶液中，使本體溶液的離子濃度增大，通過第一通道5排放高濃度離子溶液以使電極再生，從而保證了電吸附裝置1的可重復(fù)利用。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種去除循環(huán)水中氯離子的系統(tǒng)，包括電吸附裝置1、電解除氯裝置2、氫氣收集裝置3和氯氣再利用裝置4，所述的電吸附裝置1通過第一水管9與電解除氯裝置2相連，所述的電解除氯裝置2通過第二水管10與氫氣收集裝置3相連，所述的電解除氯裝置2通過第三水管11與氯氣再利用裝置4相連，所述的電吸附裝置1包括電吸附陽極板1-1和電吸附陰極板1-2，所述的電解除氯裝置2包括電解除氯陽極板2-1和電解除氯陰極板2-2，所述的電解除氯陽極板2-1與電解除氯陰極板2-2之間設(shè)有離子交換膜8。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的處理方法通過電吸附裝置1的初步除鹽使循環(huán)水中的氯離子濃度大幅增加，將高氯的循環(huán)水在通入隔膜槽電解裝置中，隔膜槽電解裝置一般采用逆流原理向陽極室連續(xù)供給高氯濃度的循環(huán)水，使溶液經(jīng)過隔膜在流入陰極室，阻止陰極室的oh^-離子進(jìn)入陽極室，陰極室的循環(huán)水在流入循環(huán)水系統(tǒng)中，保證循環(huán)使用，此外，析氫反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣由專門的h2收集裝置3收集儲存，產(chǎn)生的oh^-可使循環(huán)水保持在高堿度環(huán)境下循環(huán)使用，全面解決了循環(huán)水系統(tǒng)除氯、殺菌、滅藻等一系列問題，具有環(huán)保節(jié)能的效果。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。