本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种新型电容去离子处理装置。
背景技术：
随着世界经济的快速发展，造成的工业、农业等领域中含盐废水排放也越来越严重。含盐废水如果不经过处理直接排放，不仅会导致土地盐碱化，还会导致水中大量生物的死亡。传统的脱盐技术包括蒸馏、离子交换、反渗透以及电渗析等技术，存在运行成本高、容易产生堵塞等一系列问题。近年来，一种新型的电容去离子技术因其运行成本低、无二次污染、低能耗以及常温高效等优点，被认为是最具发展前景的脱盐技术。电容去离子技术(capacitivede-ionization，简称cdi)基于双电层理论，是利用外加电场力作用下，废水中离子被带正负电的两平行电极板进行吸附，从而去除水中阴阳离子，达到淡化废水的目的。当电极板吸附饱和时将电路短接，富集在电极板上的离子脱附形成浓水排出。由于在设备中易发生水解电化学反应，故电容去离子设备的施加电压通常设定为1.23v以下，使得电容去离子具有低能耗的优点。
专利号cn206858234u的《一种电容去离子装置》采用中间管式布水方式进行脱附阶段的浓水反冲洗。将脱盐装置管体存储的高浓度污水直接放空，虽然能够有效的减少脱附再生时间，但由于其采用单通道模式进行电吸附，会导致前期吸附阶段吸附容量小，脱盐率低等问题。
专利布号cn108217866a的《模块化膜电容去离子装置》采用的模块化膜电容去离子装置应用单通道处理形式，并采用模块化组合通道并联形式同时进水，虽然解决了处理量小，再生时间长的问题，但单通道形式会造成处理过程盐吸附量小，去除率低等问题。
专利号cn209161569u的《一种新型电容去离子装置》采用卷式结构，导流层采用径向宽度从内到外逐渐增大，由此来调节流速大小变化，虽然增大了吸附面积，提高吸附量，但卷式结构复杂，且径向宽度不好控制，导致后续调节难度加大，会存在污堵导致反洗难度加大，反冲洗时间加长等问题。
技术实现要素：
为克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种新型电容去离子处理装置，解决了设备内部流动性能差，吸附量小的缺点，尤其是针对脱附阶段反冲洗时再生时间过长导致盐去除效率低的问题，提供了一种设备内部流动性能稳定、脱盐率可控、再生时间短、处理效率高的电容去离子装置。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种新型电容去离子处理装置，包括装置本体，所述装置本体上设置有顶部、底部和侧边部，所述顶部设置有喷淋装置，所述侧边部设置为四面的有机玻璃2，所述侧边部的左侧下方设置有进水口1，所述进水口与进水管相连接，右侧上方设置有淡水出水口5，所述淡水出水口与淡水出水管相连接，左侧的有机玻璃在进水管上方的位置上依次设置有有机玻璃、密封垫圈9、负极板7，左侧的有机玻璃、密封垫圈9、负极板(7)之间使用双头螺栓进行固定，右侧的有机玻璃在淡水出口管下方的位置上依次设置有正极板7、密封垫圈9、有机玻璃，右侧的有机玻璃、密封垫圈9、正极板7使用双头螺栓8进行固定，在装置本体的内部使用不锈钢基板6间隔设置为第一通道、第二通道…第n通道，第一通道、第二通道…第n通道之间为‘z’型流通通道，所述不锈钢基板6与侧边部的有机玻璃上之间使用双头螺栓进行固定，同一个不锈钢基板的两侧设置有2个同级电极板，所述2个同级电极板为负极板或正极板，负极板与正极板均设置为n个，所述负极板与正极板在装置本体内部为平行且交错排列。
进一步的，所述喷淋装置包括喷淋装置进水管3以及设置于喷淋装置进水管下方对的喷淋头4，所述喷淋装置进水管设置为s型设置，所述喷淋头在通道上对称设置，所述喷淋口与喷淋装置进水管之间设置有喷淋阀门12。
进一步的，所述底部设置有底板，所述底板上设置有浓水出水口，所述浓水出水口与浓水出水管16相连接，所述浓水出水管与浓水出水口之间设置有浓水控制阀门14。
进一步的，所述淡水出水管与电导率检测仪13相连接，由电导率检测仪检测出水的导电率。
进一步的，所述喷淋头为旋转喷淋头，所述喷淋头的喷淋角度为可调节角度，所述喷淋头的数量设置为1.5*(n+1)。
进一步的，所述负极板和正极板设置为石墨电极板、活性炭电极板或碳纳米管材料电极板。
进一步的，所述负极板和正极板的板型为矩形，板面为蜂窝状流道形状，设置电极板底部长为l，内部蜂窝状六边形边长为
进一步的，所述密封垫圈为橡胶密封垫圈或硅胶密封垫圈。
进一步的，所述进水管外侧设置有进水控制阀门11。
进一步的，所述淡水出水口与淡水出水管之间设置有淡水出水控制阀门15。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过采用吸附阶段通道串联方式，脱附阶段采用多通道并联方式，尤其通过设备顶部喷淋装置在脱附阶段进行反冲洗，能够有效去除电极板表面脱附下来的正负离子，吸附时流道串联、脱附时流道并联方式进行脱盐处理，不仅能够增大离子吸附量还能够降低脱附时间，提高脱盐率，具有无二次污染、低能耗、处理时间及再生周期短、除盐率可控及电极板再生利用寿命长等特点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的a-a方向上的剖面图示意图；
图3是本发明的b-b方向上的剖面图示意图；
图4是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
如图1所示，一种新型电容去离子处理装置，包括装置本体，所述装置本体上设置有顶部、底部和侧边部，所述顶部和底部与装置本体为可拆卸连接，其可拆卸结构为现有技术中的内容，故本申请文件中不加以说明。所述去例子处理装置还包括plc控制装置对装置本体进行控制。所述顶部设置有喷淋装置，所述plc控制装置控制喷淋装置的开启和关闭。所述侧边部设置为四面的有机玻璃2，所述侧边部的左侧下方设置有进水口1，所述进水口与进水管相连接，所述进水管外侧设置有进水控制阀门11。侧边部的右侧上方设置有淡水出水口5，所述淡水出水口与淡水出水管相连接，所述淡水出水口与淡水出水管之间设置有淡水出水控制阀门15。
进一步的，所述左侧的有机玻璃在进水管上方的位置上依次设置有有机玻璃、密封垫圈9、负极板7，左侧的有机玻璃、密封垫圈9、负极板7之间使用双头螺栓进行固定。右侧的有机玻璃在淡水出口管下方的位置上依次设置有正极板7、密封垫圈9、有机玻璃，右侧的有机玻璃、密封垫圈9、正极板7使用双头螺栓8进行固定。
在装置本体的内部使用不锈钢基板6间隔设置为第一通道、第二通道…第n通道，第一通道、第二通道…第n通道之间为‘z’型流通通道，所述不锈钢基板设置有n个，包括第一基板、第二基板…第n基板，所述第一基板设置于底部与顶部不相接触且侧边上与侧边部的有机玻璃相固定，所述第二基板设置于顶部与底部不相接触且侧边上与侧边部的有机玻璃相固定，以此类推，使废水从进水口进入之后，经第一通道后经上方的通道进入第二通道，以此类推，之后以z型的方式经第n通道流入淡水出水口，经淡水出水管流出。所述不锈钢基板6与侧边部的有机玻璃上之间使用双头螺栓进行固定，同一个不锈钢基板的两侧设置有2个同级电极板，所述2个同级电极板为负极板或正极板，负极板与正极板均设置为n个，所述负极板与正极板在装置本体内部为平行且交错排列。在本发明中n设置为3～9的奇数，为3或5或7或9。
在本发明中包括电极板离子吸附阶段和电极板离子脱附反冲洗阶段，电极板离子吸附阶段采用通道串联形式，具体表现为含盐废水通过进水管进入第一通道中，第一通道左侧为负极板，右侧为固定在不锈钢基板上的正极板，本装置的负极板和正极板通过电场力作用下，将第一通道内的废水中离子向带相反电荷的电极板移动，并在电极板表面形成双电层，含盐废水在流经第二通道、…第n通道流进出水管5中，同样将废水中离子向带相反电荷的电极板移动，并在电极板表面形成双电层，后经淡水出水口流出排放。
进一步的，如图3所示，所述喷淋装置包括喷淋装置进水管3以及设置于喷淋装置进水管下方对的喷淋头4，所述喷淋装置进水管设置为s型设置，所述喷淋头在通道上对称设置，所述喷淋头设置于第一基板、第三基板…的奇数基板的上方，以及最后一个通道的中间位置，每组设置为3个，将通道呈等分设置，喷淋头将通道分为4等分，所述喷淋口与喷淋装置进水管之间设置有喷淋阀门12。所述喷淋头为旋转喷淋头，所述喷淋头的喷淋角度为可调节角度，通过plc控制装置控制喷淋头的旋转角度来清洗通道脱附下来的离子浓水，并通过控制喷淋头的旋转角度以此来增大冲洗面积。所述喷淋头的数量设置为1.5*(n+1)。所述plc控制装置与喷淋阀门以及喷淋头相连接，由plc控制装置控制喷淋阀门的开启和关闭以及控制喷淋头的喷淋角度。
进一步的，如图2所示，所述底部设置有底板，所述底板上设置有浓水出水口，所述浓水出水口设置于第一通道的底部中间位置以及第二基板…第n基板即偶数基板的下方中间位置上，所述浓水出水口与浓水出水管16相连接，所述浓水出水管与浓水出水口之间设置有浓水控制阀门14。
进一步的，所述装置本体上设置有电导率检测仪13，由电导率检测仪检测出水的导电率。所述电导率检测仪设置为2个，两个分别设置于淡水出水管和浓水出水管，所述淡水出水管与电导率检测仪13相连接，所述浓水出水管也与电导率检测仪13相连接，由电导率检测仪检测出水的导电率。所述电导率检测仪与plc控制装置相连接，将检测的导电率数据发送给plc控制装置。
在电极板离子吸附阶段由plc控制装置控制打开进水控制阀门以及淡水出水控制阀门，关闭浓水控制阀门以及喷淋阀门，含盐废水由进水管进入后，从第一通道流入第二通道…直至由最后一通道流进淡水出水口，经淡水出水管流出排放，电导率检测仪开始进行检测，并将检测数据发送至plc控制装置，当电导率检测仪检测的数据达到设定值时，即吸附达到饱和，此时plc控制装置接收到电导率检测仪检测的数据达到设定值，plc控制装置控制关闭进水控制阀门以及淡水出水控制阀门，打开浓水控制阀门以及喷淋阀门，进行反冲洗的脱附再生，进入电极板离子脱附反冲洗阶段。
在电极板离子脱附反冲洗阶段由plc控制装置控制关闭进水控制阀门以及淡水出水控制阀门，打开浓水控制阀门以及喷淋阀门对负极板和正极板进行反冲洗，并由plc控制装置在喷淋头进行喷洗时进行一定角度的旋转，以此来增大冲洗面积。随着脱附反冲洗的进行，电导率检测仪对导电率进行检测，当plc控制装置接收到电导率检测仪检测的出水电导率不再变化并开始产生下降趋势，当下降到设定数值后，plc控制装置控制关闭浓水控制阀门14以及喷淋阀门12。如此循环交替进行吸附和脱附反冲洗。
进一步的，所述负极板和正极板设置为石墨电极板、活性炭电极板或碳纳米管材料电极板。
进一步的，所述负极板和正极板的板型为矩形，板面为蜂窝状流道形状，采用蜂窝状板面的流道形状通过数值模拟得出湍流效果最好，可增大设备内部盐吸附效果。负极板和正极板的板型为矩形，设置电极板底部长为l，内部蜂窝状六边形边长为
进一步的，所述密封垫圈为橡胶密封垫圈或硅胶密封垫圈。
本发明电极板离子吸附阶段采用串联方式连接，电极板离子脱附反冲洗阶段采用多通道并联方式，尤其通过喷淋装置在电极板离子脱附反冲洗阶段进行反冲洗，能够有效去除电极板表面脱附下来的正负离子。相比较传统的电容去离子设备中电极并联流道并联的吸附脱附进水及反冲洗方式，吸附时流道串联、脱附时流道并联方式进行脱盐处理，不仅能够增大离子吸附量还能够降低脱附时间，提高脱盐率，具有无二次污染、低能耗、处理时间及再生周期短、除盐率可控及电极板再生利用寿命长等特点，解决了电容去离子设备循环周期长，吸附量少吸附效果差等问题。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
技术特征：
1.一种新型电容去离子处理装置，其特征在于：包括装置本体，所述装置本体上设置有顶部、底部和侧边部，所述顶部设置有喷淋装置，所述侧边部设置为四面的有机玻璃(2)，所述侧边部的左侧下方设置有进水口(1)，所述进水口与进水管相连接，右侧上方设置有淡水出水口(5)，所述淡水出水口与淡水出水管相连接，左侧的有机玻璃在进水管上方的位置上依次设置有有机玻璃、密封垫圈(9)、负极板(7)，左侧的有机玻璃、密封垫圈(9)、负极板(7)之间使用双头螺栓进行固定，右侧的有机玻璃在淡水出口管下方的位置上依次设置有密封垫圈(9)、正极板(7)，右侧的有机玻璃、密封垫圈(9)、正极板(7)使用双头螺栓(8)进行固定，在装置本体的内部使用不锈钢基板(6)间隔设置为第一通道、第二通道…第n通道，第一通道、第二通道…第n通道之间为‘z’型流通通道，所述不锈钢基板(6)与侧边部的有机玻璃上之间使用双头螺栓进行固定，同一个不锈钢基板的两侧设置有2个同级电极板，所述2个同级电极板为负极板或正极板，负极板与正极板均设置为n个，所述负极板与正极板在装置本体内部为平行且交错排列。
2.根据权利要求1所述一种新型电容去离子处理装置，其特征在于：所述喷淋装置包括喷淋口，以及与喷淋口相连接的喷淋装置进水管(3)以及设置于喷淋装置进水管下方对的喷淋头(4)，所述喷淋装置进水管设置为s型设置，所述喷淋头在通道上对称设置，所述喷淋口与喷淋装置进水管之间设置有喷淋阀门(12)。
3.根据权利要求1所述一种新型电容去离子处理装置，其特征在于：所述底部设置有底板，所述底板上设置有浓水出水口，所述浓水出水口与浓水出水管(16)相连接，所述浓水出水管与浓水出水口之间设置有浓水控制阀门(14)。
4.根据权利要求1所述一种新型电容去离子处理装置，其特征在于：所述淡水出水管与电导率检测仪(13)相连接，由电导率检测仪检测出水的导电率。
5.根据权利要求2所述一种新型电容去离子处理装置，其特征在于：所述喷淋头为旋转喷淋头，所述喷淋头的喷淋角度为可调节角度，所述喷淋头的数量设置为1.5*(n+1)。
6.根据权利要求1所述一种新型电容去离子处理装置，其特征在于：所述负极板和正极板设置为石墨电极板、活性炭电极板或碳纳米管材料电极板。
7.根据权利要求1所述一种新型电容去离子处理装置，其特征在于：所述负极板和正极板的板型为矩形，板面为蜂窝状流道形状，设置电极板底部长为l，内部蜂窝状六边形边长为
8.根据权利要求1所述一种新型电容去离子处理装置，其特征在于：所述密封垫圈为橡胶密封垫圈或硅胶密封垫圈。
9.根据权利要求1所述一种新型电容去离子处理装置，其特征在于：所述进水管外侧设置有进水控制阀门(11)。
10.根据权利要求1所述一种新型电容去离子处理装置，其特征在于：所述淡水出水口与淡水出水管之间设置有淡水出水控制阀门(15)。
技术总结
本发明是一种新型电容去离子处理装置，装置本体顶部设置有喷淋装置，侧边部设置为四面的有机玻璃，侧边部的左侧下方设置有进水口，右侧上方设置有淡水出水口，左侧的有机玻璃、密封垫圈、负极板之间使用双头螺栓进行固定，右侧的有机玻璃、密封垫圈、正极板使用双头螺栓进行固定，在装置本体的内部使用不锈钢基板间隔设置为第一通道、第二通道…第n通道，第一通道、第二通道…第n通道之间为‘Z’型流通通道，不锈钢基板与侧边部的有机玻璃上之间使用双头螺栓进行固定，同一个不锈钢基板的两侧设置有2个同级电极板，2个同级电极板为负极板或正极板，负极板与正极板均设置为n个，负极板与正极板在装置本体内部为平行且交错排列。
技术开发人、权利持有人：李武林;季献华;李昂;李建文;田聃;孙锦涛;陈振海;姜勇;李宽;王辰;徐俊秀
