专利名称：饮用水的电渗、电解净化方法
技术领域：
本发明涉及饮用水的净化处理方法，特别是利用电解、电渗现象，沉淀和分离水中的污染物的净化方法。
背景技术：
饮用水的净化方法有多各种，主要有以下几类一、硬水软化处理方法，采用鼓气加氧、瀑布加氧等工程方法，去除水中的钙、铁、锰、铅、汞、铬、镉等。这类水处理方法的处理效果差、运行成本昂贵，设备系统庞大，占地面积大，工程投资高。已有的氧化水中有机物的净化水处理方法，是向水中添加氧化剂如次氯酸钠或其它氯制剂来氧化水中的有机物，缺点是费用高，不可避免地增加了处理对象的化学污染。
二、离子膜电渗式海水淡化方法，将海水流经由正电极板和负电极板及其之间的正离子膜和负离子膜所形成三个流道式的电解室，利用正离子膜只允许正离子通过，负离子膜只允许负离子通过的特性，在由正负电极板电场的作用下，去除海水中带电荷的微粒和离子的污染物而淡化海水。这种离子膜电渗式海水淡化方法由于负离子和正离子分别在正离子膜和负离子膜上迅速积累，不仅产出的淡水的纯度低，而且造成对离子膜的机械性破坏，必须经常更换离子膜，离子膜的使用寿命极短，此外离子膜之间的距离小，流量小，处理效率低。因此，自离子膜电渗式海水淡化方法在上世纪中期发明以来，在当今世界普遍缺乏淡水的情况下，始终没有能在生产或生活中得到广泛的应用。
三、压力反渗透方法，是一种目前广泛使用的饮用水净化方法，利用多层压力反渗透膜，在压力下过滤式的净化饮用纯水，其优点是净化效率高，经处理后的饮用纯水的纯度高。但是，最明显的缺点是水的利用率低，每生产1吨饮用纯水需要4～20吨饮用水。其次是压力反渗透膜易堵塞，每工作一段时间就需要清洗或更换。第三是设备价格高，投资费用高，运行费用高。
四、饮水灭菌消毒和消除异味的方法，广泛采用的是加入次氯酸盐如漂白粉及其他氯制剂，缺点是在饮水中加入了新的污染。加入臭氧，过滤，紫外线照射等。缺点是消毒费用高昂。
发明内容
鉴于上述，本发明的目的在于提供一种能灭菌消毒和消除异味，去除水中的带电荷的微粒和盐类、降低水的硬度的方法简单、能净化饮用水和较高污染浓度的污水、运行费用低廉的水处理技术。
本发明采用连续进行的氧化还原沉积处理、离子分离处理、酸碱中和处理来实现其目的。
本发明的饮用水的电渗、电解净化方法(参见附图)，有串接连通的电场式硬水氧化处理器(1)和返流电渗式水处理器(2)，上述电场式硬水氧化处理器有与直流电源联接的正负电极性相间排列的至少两块电极板(6、7、9)及其延伸式连接的绝缘隔板(10、11)分隔成的流道式的电解室(8)，上述的返流电渗式水处理器有与直流电源联接的正负电极性相间排列的至少两块电极板(18、19、20、21)，相邻的电极板及其间的两张半透膜(25、26)形成正极侧的电解室(27)和负极侧的电解室(29)及二者之间的中间的电解室(28)，净化处理依次按如下步骤进行1)氧化还原沉积处理 将被处理水送入电场式硬水氧化处理器(1)的电解室(8)氧化金属离子在电极板(6、7、9)上沉积生成金属氧化垢、氧化卤素负离子生成次卤酸，转换电极板的正负极性，金属氧化垢从电极板上脱落于水中排出，间隔式交替循环地转换电极板的电极性，金属氧化垢的沉积和脱落也交替循环进行，再经沉淀和/或过滤分离去除金属氧化垢，制得在处理水；2)离子分离处理将在处理水流经返流电渗式水处理器(2)的中间的电解室(28)，并送入正极侧的电解室(27)和负极侧的电解室(29)进行离子分离处理，分离中间的电解室水中的负离子和正离子并分别穿越半透膜(25、26)进入正极侧的电解室和负极侧的电解室的水中，从中间的电解室送出净化水，从正极侧的电解室排出酸性废水，从负极侧的电解室排出碱性废水；3)酸碱中和处理将酸性废水与碱性废水混合中和后排放。
上述的两张半透膜(25、26)均是中性半透膜，或者分别是正电极侧的负离子膜、负电极侧的正离子膜。
上述的步骤2)中，转换相邻电极板的正负电极性，并冲水清除电极板上的结垢。
上述的步骤1)氧化还原沉积处理可以串连连续进行至少两次。
上述的步骤2)离子分离处理可以串连连续进行至少两次。
上述的步骤1)氧化还原沉积处理中可以有至少两个并连进行的电场式硬水氧化处理器(1)。
上述的步骤2)离子分离处理中可以有至少两个并连进行的返流电渗式水处理器(2)。
本发明方法中的氧化还原沉积处理是依据以下的原理当溶液中低于溶度积的某种离子，在电场的驱动下靠近电极时，在电极附近的区域其浓度将超过溶度积，而在电极表面发生沉积。另外，在电极表面也发生氧化一还原反应，使一些低价金属离子氧化为高价离子，如二价铁离子氧化为三价铁离子而沉淀。氧化卤素负离子成次卤酸，次卤酸再进一步氧化分解水中的有机物质，如农药、氰离子、产生臭味的醇、醛、酮等。本发明方法在电场式硬水氧化处理器中进行氧化还原沉积处理时，将能间隔式交替循环地输出正负电极性的直流电源的输出极与本处理器的电极板接通形成电场，绝缘隔板使水中的电流不会越过电极板造成短路。将被处理的水送入从进口送入电场式硬水氧化处理器，溶解于水中的高价金属离子在电场的作用下，向负电极板集中，由于其区域浓度超过该种离子的溶度积而在负极板上沉淀结垢。结垢到一定程度后，转换电极板的极性，即将原负电极的电极板转换成正电极，将原正电极板转换成负电极。这些结垢即从电极板上脱落而被收集，经沉淀和/或过滤而分离，使流过电极板的水中的高价金属离子的含量极大程度地降低，从而除去水中的钙、铁、锰、铅、汞、铬、镉等高价金属离子。同时，流过水的电流将水中的卤素负离子氧化成次卤酸，次卤酸再氧化分解水中的有机物，如有机磷农药、臭味物质，也氧化低价金属离子成高价不溶物质，使其能方便地从水中分离，除去水中的有机物。再者，次卤酸能杀死甚至杀灭水中的细菌、病毒、真菌，对水进行消毒处理。
本发明方法中的离子分离处理步骤在返流电渗式处理器中进行，将被处理水送入中间的电解室，在流经中间的电解室时，水中污染物的负离子如Cl-、SO4--、PO4---、NO2-、NO3-等向正电极泳动，穿越正电极侧的半透膜进入正极侧的电解室，污染物的正离子如Ca++、Mg++、Na+、NH4+、K+等向负电极泳动，穿越负电极侧的半透膜进入负极侧的电解室。在处理器的运行过程中，被处理水在流经中间的电解室时不仅没有离子进入却在不断地失去各种正、负离子和其它带电微粒而得到净化，因此从中间的电解室送出的便是净化水。同时由于正极侧的电解室和负极侧的电解室分别在不断地进入负离子和正离子，在正极侧的电解室的离子中除氢离子H+外只含负离子，负极侧的电解室中除氢氧根离子OH-外只含正离子，因此从正极侧的电解室送出的是含负离子的酸性的单相离子水，从负极侧的电解室送出的是含正离子的碱性的单相离子水，若再将酸性的单相离子水和碱性的单相离子水混合，中和酸碱性后便可达标排放。上述返流电渗式处理时，将从中间的电解室送出的净化水的一部份分别不断地返流送入并流经正极侧的电解室和/或负极侧的电解室。这种返流净化水的过程是用来分别降低正极侧的电解室和负极侧的电解室中的离子浓度，使中间的电解室中的被处理水能顺利、迅速而不断地失去各种正负离子和其它带电微粒而得到净化，以提高净化速度和净化纯度。因此送入正极侧的电解室和负极侧的电解室的可以是上述的返流净化水，也可以送入由其它设备提供的淡水。当用于淡化海水时，可以送入由专用的装置提供的淡水。
使用本发明将被处理水送入电场式硬水氧化处理器进行氧化还原沉积处理，并定时交替地转换电极板的正负电极性，污染物的氧化物在电极板上沉积和脱落也交替产生，脱落的沉淀物随水排出电场式硬水氧化处理器，经过滤和/或分离去除沉淀物，制得在处理水，再将在处理水送入返流电渗式水处理器进行离子分离处理，即送入中间的电解室，同时将在处理水通过中间的电解再返流送入正极侧的电解室和负极侧的电解室分别收集从中间的电解室穿越半透膜进入的正负离子，从中间的电解室送出净化水，从正极侧的电解室排出酸性废水，从负极侧的电解室排出碱性废水，最后将酸性废水与碱性废水混合中和后排放。
本发明与现有技术相比较，具有如下的明显优点和显著效果。
一、本发明的电场式硬水氧化处理步骤，利用电极板的氧化和沉积作用，能软化硬水，从硬水和污水中除去钙、铁、锰、铅、汞、铬、镉等高价金属离子，分解去除水中的有机物，杀死水中的细菌、病毒、真菌，去除臭味，处理电镀废水并回收电镀废水中的金属、分解电镀废水中的氰酸盐，处理效果优异。
二、本发明的返流电渗式处理步骤，由于半透膜只用于隔离水，允许离子通过，因此不容易堵塞。不会结垢而损坏，长时间不需要更换，使用寿命长。使用本发明能净化较高污染浓度的污水，去除水中的带电荷的微粒和离子，净化能力极强。此外由于两张半透膜之间的距离可以较大，因此处理流量较大，净化效率高。再者是原水的利用率高，其净水回收率为50～80％，而压力反渗透净水器的净水回收率只有5～30％。
三、当本发明返流电渗式处理步骤中采用中性半透膜时，由于中性半透膜允许正离子和负离子通过，因此，能采用互换电极板的正负电极性的方法，使凝结在电极上的水垢脱落，而清除电极板上凝集的水垢，脱落的水垢可以用水冲清排出处理器。因此，不需要拆卸便能进行清洗，从而延长无拆卸使用周期，延长使用寿命，进一步降低运行费用。当两张半透膜分别采用正离子膜和负离子膜时，正极侧的电解室和负极侧的电解室中的离子不会向中间的电解室移动，从而，从中间的电解室送出的净化水的纯度更高。
四、耗能低、运行费用低廉，无维修运行周期长。
五、本发明方法所采用的设备结构简单、组构件的规格少，特别是当电场中采用块电极板时，相邻电解室之间共用一块电极板，而且可以只将两外侧的电极板与电源相联接，而中间的电极板无需与电源联接，因此，结构更加简单，制造容易、重量轻。由于结构简单，因此所采用的设备可以根据需要确定规模，规模可大可小。
本发明方法适用于处理饮用水、工业废水、环境污水。如用含盐水如海水、苦咸水、地下硬水等生产合格的饮用淡水，用自来水等普通淡水生产无离子的高纯度水，即蒸馏水级的纯水；适用于制备锅炉用的软水，软化处理高铁、钙、铅的饮水，净化处理游泳池水、养鱼池水，净化处理造纸废水、城市生活污水等，处理电镀废水并回收电镀废水中的金属、分解电镀废水中的氰酸盐。特别适用于将浅层地下水、含盐湖水、含盐地下水和海水净化成为饮用水。
下面，再用实施例及其附图对本发明作进一步地说明。
图1是本发明的饮用水的电渗、电解净化方法所使用的一种净化处理系统的结构示意图。
图2是本发明的一种饮用水的电渗、电解净化方法的净化处理系统的流程示意图。
图3是本发明的另一种饮用水的电渗、电解净化方法的净化处理系统的流程示意图。
图4是图3中的电场式硬水氧化处理器的结构示意图。呈卧式，显示去掉外壳上部后的俯视结构。
具体实施例方式
实施例1本发明的一种饮用水的电渗、电解净化方法，将浅层地下水净化成为合格的饮用水，装置的生产能力为0.1M3/小时，适合家庭、小型饲养场、职工食堂使用。
本发明方法使用的净化处理系统由电场式硬水氧化处理器1串接连通返流电渗式水处理器2构成。参见图1。
上述的电场式硬水氧化处理器1，由外壳、电极板、绝缘隔板、沉淀箱、过滤器等构成。上述的外壳3，呈立式的长方管形，用通常的绝缘塑料制成。外壳的下端有呈卧置的圆管形的进口4，外壳的上端部的侧壁上有通孔形的出口5。从而，外壳的内腔形成从下向上流通的流道式结构。上述的电极板，制成矩形的平板形。电极板有多块，多块电极板沿流道方向相互平行呈铅垂状、且前后两端与外壳的内壁相连接地安装在外壳3中。位于两外侧的电极板6和电极板7分别与接线柱连接。两接线柱分别与直流电源(图中未表示)的两输出电极联接。从而在每两块相邻的电极板间构成一个电解室8。直流电源选用能自动控制进行定时交替地输出正负极性的通常的直流电源。在电极板6和电极板7之间的各电极板9可以与直流电源的输出电极联接，也可以不与直流电源联接。当在外壳中充满导电水溶液，两外侧的电极板6和电极板7接通直流电源，而中间的电极板不与直流电源联接时，电子从负极即一外侧电极板依次穿过中间的多块电极板9及其间的导电水溶液流向另一外侧的电极板，由于导电水溶液的导通，因此，形成每块中间电极板的板面的两侧分别为正电极和负电极。上述的绝缘隔板，用通常的绝缘材料如塑料板制成矩形的平板形，采用通常的卡槽式的镶嵌结构，在每一块电极板的上下两端分别呈延伸式地连接一块绝缘隔板10和绝缘隔板11。绝缘隔板与电极板可以是在同一平面上的连接，也可以是相交平面的联接。绝缘隔板的厚度最好与电极板的厚度相同。在外壳外壳上端安装有排气管12，电解产生的气体从排气管自动排出。在下部绝缘隔板11的下方的空腔是沉淀腔13。上述的沉淀箱14，与外壳1呈并置连体结构的长方箱形，外壳的出口3与沉淀箱上部连通。在沉淀箱中安装有过滤器15。过滤器选用通常的管式过滤器，呈竖立的安装在沉淀箱的中心部，有与过滤器呈一体结构且伸出沉淀箱的在处理水管16，输出经初步净化的在处理水。在过滤器15的下方可以有沉淀池，该沉淀池的底部和沉淀腔13的底部均可以有常闭式的排污管，用来排出沉积物。
上述的返流电渗式水处理器2，由外壳、电极板、半透膜、支撑架等构成。上述的外壳17，采用通常绝缘塑料制成的空腔形，外壳内有相互平行、形状和大小相同的矩形的四块电极板。即位于两外侧的电极板18和电极板21，位于中间的电极板19、20。两外侧的电极板18、21分别接装有接线柱。将直流电源(图中未表示)的正极和负极经接线柱分别与电极板18和电极板21接通，则电极板18成为正电极、电极板21成为负电极，而且与电场式硬水氧化处理器的原理相同，中间的两块电极板19、20的两侧面分别为正电极和负电极。直流电源选用手控或自动控制能互换输出电极的正极性和负极性的直流电源。每相邻的两块电极板及两块电极板之间的结构构成一个单元处理区。本返流电渗式水处理器中的四块电极板构成并置的三个单元处理区，即第一区22、第二区23、第三区24。在每个单元处理区的两块电极板之间都有两张相互平行的半透膜25和半透膜26。本实施例的两张半透膜均选用通常的中性半透膜，可以采用纤维薄膜如玻璃纸。两张半透膜也可以分别是在正电极侧的负离子膜、在负电极侧的正离子膜。两张半透膜将各处理区中相邻的两块电极板之间的内腔分隔为三个流道式的电解室，即正电极板与半透膜25之间的正极侧的电解室27、半透膜25与半透膜26之间的中间的电解室28、半透膜26与负电极板之间的负极侧的电解室29。在上述三个电解室中分别均装有支撑架(图中示表示)，支撑架用塑料制成中空蜂窝状贯通形结构，用于分别从两侧支撑上述的半透膜。在外壳1的两端分别有正极侧的电解室27的进口30、出口31，中间的电解室28的进口32、出口33，负极侧的电解室29的进口34、出口35。各电解室两端的进口、出口均为接管结构。为获得产量大、效率高、纯度高的净化水，并为缩短电解室之间的接管长度，降低成本、降低能耗，各电解室采用如下的连接结构在外壳17的下端有四通接管36，四通接管的左端口与上述电场式硬水氧化处理器1的在处理管16接通。四通接管的三个上端口分别与第一区22、第二区23、第三区24的共三个中间的电解室28的进口32接通。第三区中间的电解室28的出口35接净水出口37。第一区22的中间的电解室28的出口35经接管接通正极侧的电解室27，再依次经接管串接连通第二区23的正极侧的电解室27、第三区24的正极侧的电解室27，再接酸性废水出口38。第二区23的中间的电解室28的出口35经接管接通第一区22的负极侧的电解室29，再依次经接管串接连通第二区23的负极侧的电解室29、第三区24的负极侧的电解室29，再接碱性废水出口39。
本发明方法的工艺步骤如下1)氧化还原沉积处理 将被处理水经进口4送入电场式硬水氧化处理器1的各电解室8，在电场作用下，水中的铁、锰、钙等高价金属离子，被氧化沉积在各电极板6、7、9上生成金属氧化垢，每间隔0.5小时交替循环地转换电极板的正负电极性，电极板上的金属氧化垢的沉积和脱落也交替循环进行，金属氧化垢脱落于水中，部份下沉收集在沉淀腔13中，适时排放，部份随水流经出口5进入沉淀箱14，再经过滤器15分离，被分离的金属氧化垢附着于过滤器外表面上，可采用反向冲洗清除或从排污管中排出；经初步净化后的在处理水，从过滤器上端的在处理管16送出电场式硬水氧化处理器1。同时，在电场作用，在电解室的水中的卤素负离子被氧化生成次卤酸，次卤酸再氧化分解水中的有机物，除去有机物污染的腥臭气味等。本步骤采用110V直流供电，电流0.65A。
2)离子分离处理将步骤1)制得的在处理水经在处理水管16、四通接管36同时送入返流电渗式水处理器2的第一区22、第二区23、第三区24的三个中间的电解室28，在处理水中的正离子和负离子分别被负电极和正电极吸引，分别穿过中性的半透膜25和26，进入两侧的正极侧的电解室27和负极侧的电解室29。在第一区第一次分离在处理水中的正离子，在第二区和第三区均同时分离在处理水中的正离子和负离子，从而使在处理水中的Ca++、Mg++、Na+、NH4+、K+等正离子进入负极侧的电解室；Cl-、SO4-、PO4---、NO2-、NO3-等负离子进入正极侧的电解室。经多次离子分离后，从第三区24的中间的电解室28出口33经净水出口37送出净化水；正极侧的电解室27的出口31经酸性废水出口38送出含负离子的酸性的单相离子水即酸性废水；负极侧的电解室29的出口35经碱性废水出口39送出含正离子的碱性的单相离子水即碱性废水。在本步骤中，直流电源加载的电压为110V，电流约0.85A。
3)酸碱中和处理将步骤2送出的酸性废水与碱性废水用通常的设备混合，中和酸碱后排放。
本实施例处理的浅层地下水硬度620mg/l；有机物含量107mg/l，有较大的腥味；大肠杆菌含量100000个/l。经采用本净化方法处理后，净化水含大肠杆菌低于10个/l，硬度87mg/l，有机物含量2.3mg/l，无腥味。排放水中无大肠杆菌，带大量沉淀，有较浓的漂白粉气味。
实施例2本发明的一种饮用水的电渗、电解净化方法，将地下苦咸水成净化为合格的饮用水。本实施例采用的净化处理系统和工艺步骤与实施例1基本相同，参见图1、图2。特点如下1、本实施例的净化处理系统的特点由于被处理水的总含盐量高，处理系统由串连的两台串连接通通与实施例1结构相同的电场式硬水氧化处理器1，再接两台串连接通的返流电渗式水处理器2构成。第一台返流电渗式水处理器的结构与实施例1相同，第二台返流电渗式水处理器结构与实施例1基本相同，只是三个单元处理区的三个正极侧的电解室27、三个中间的电解室28、负极侧的电解室29分别依次串接连通。
2、在步骤1)氧化还原沉积处理中，将被处理水从第一台电场式硬水氧化处理器的进口4送入，经处理后获得的第一次在处理水经在处理水管16送入第二台电场式硬水氧化处理器，制得的第二次在处理水从该处理器的在处理水管16送出。两台电场式硬水氧化处理器各自使用一个直流电源，两台直流电源加载的电压电流分别为60V、3A和70V、3A。
3、在步骤2)离子分离处理中，将步骤1)制得的第二次在处理水经在处理水管16、四通接管36同时送入第一台返流电渗式水处理器的三个处理区的共三个中间的电解室28，制得的第一次净化水经净水出口37送入第二台返流电渗式水处理器，依次流经三个区的三个中间的电解室28后，水中的离子被全部分离，从第二台返流电渗式水处理器的净水出口37送出净化水；同时第一台返流电渗式水处理器的酸性废水和碱性废水分别经酸性废水出口38和碱性废水出口39，送入第二台返流电渗式水处理器，分别依次流经三个区的三个正极侧的电解室27、三个负极侧的电解室29收集中间的电解室穿越半透膜的离子后，从第二台返流电渗式水处理器的酸性废水出口38送出含负离子的酸性的单相离子水即酸性废水，碱性废水出口39送出含正离子的碱性的单相离子水即碱性废水。本步骤可以去除含盐量1.5％的地下苦咸水中的所有盐分，制成合格的饮用水。两台返流电渗式水处理器各自使用一个电源，加载的电压电流分别为65V、4.2A和48V、2.5A。此外也可以采用四台同样的返流电渗式水处理器串连工作，则可以去掉更高含盐量，如海水的盐分，能将海水制成合格的饮用水。在处理海水时，每台返流电渗式水处理器的每个电解室加载的电压为3.5V，电流平均为3A。
4、步骤3)酸碱中和处理 将步骤2送出的酸性废水与碱性废水送入中和池40混合，中和酸碱后排放。
本实施例处理的地下苦咸水含氯化钠0.6％，其它盐类0.45％，有机物含量19mg/l；经本净化方法处理后，净化水含盐总量0.09％，有机物总量0.22mg/l，符合饮用水标准。排放水含大量的沉淀，并有强烈的漂白粉气味。
实施例3本发明的一种饮用水的电渗、电解净化方法，将浅层地下水净化成为合格的饮用水，装置的生产能力为100M3/小时，适合无自来水的小城镇，开办自来水厂使用，参见图1、图3、图4。特点如下1、本实施例的净化处理系统的特点参见图3，由于水处理量大，采用并接的两台每台处理量为50M3/小时的电场式硬水氧化处理器1接沉淀池41，再并接陆台每台处理量为20M3/小时的返流电渗式水处理器2的水处理系统。上述电场式硬水氧化处理器采用卧式结构，参见图4，由外壳3，分别在外壳两端的进口4、出口5，外壳内腔中的两外侧的电极板6、7和中间的电极板9，分别在各电极板两端连接的绝缘隔板10、11，相邻电极板之间的电解室8构成。直流电源加载的电压110V，电流60A。上述的返流电渗式水处理器的结构与实施例1基本相同。直流电源加载的电压为110V，电流约80A。各返流电渗式水处理器都有10个单元处理区，第一区、第二区、第三区各电解室的连接与实施例1相同，第三区至第十区共八个单元处理区的八个正极侧的电解室27依次串接连通再接酸性废水出口38、八个中间的电解室28依次串接连通再接净水出口37、八个负极侧的电解室29依次串接连通再接碱性废水出口39。陆台返流电渗式水处理器的各净水出口37连接用户总管42，供给用户使用。各酸性废水出口38和和碱性废水出口39接中和池40，酸碱中和后经排放管43排出。
2、本实施例的工艺步骤与实施例1相同。
本实施例被处理的浅层地下水硬度620mg/l；有机物含量107mg/l，有较大的腥味；大肠杆菌含量100000个/l。经本净化方法处理，制得的净化水含大肠杆菌低于10个/l，硬度87mg/l，有机物含量2.3mg/l，无腥味。排放水无大肠杆菌，带大量沉淀，有较浓的漂白粉气味。
权利要求
1.一种饮用水的电渗、电解净化方法，其特征在于有串接连通的电场式硬水氧化处理器(1)和返流电渗式水处理器(2)，上述电场式硬水氧化处理器有与直流电源联接的正负电极性相间排列的至少两块电极板(6、7、9)及其延伸式连接的绝缘隔板(10、11)分隔成的流道式的电解室(8)，上述的返流电渗式水处理器有与直流电源联接的正负电极性相间排列的至少两块电极板(18、19、20、21)，相邻的电极板及其间的两张半透膜(25、26)形成正极侧的电解室(27)和负极侧的电解室(29)及二者之间的中间的电解室(28)，净化处理依次按如下步骤进行1)氧化还原沉积处理 将被处理水送入电场式硬水氧化处理器(1)的电解室(8)氧化金属离子在电极板(6、7、9)上沉积生成金属氧化垢、氧化卤素负离子生成次卤酸，转换电极板的正负极性，金属氧化垢从电极板上脱落于水中排出，间隔式交替循环地转换电极板的电极性，金属氧化垢的沉积和脱落也交替循环进行，再经沉淀和/或过滤分离去除金属氧化垢，制得在处理水；2)离子分离处理 将在处理水流经返流电渗式水处理器(2)的中间的电解室(28)，并送入正极侧的电解室(27)和负极侧的电解室(29)进行离子分离处理，中间的电解室水中的负离子和正离子分离并分别穿越半透膜(25、26)进入正极侧的电解室和负极侧的电解室，从中间的电解室送出净化水，从正极侧的电解室排出酸性废水，从负极侧的电解室排出碱性废水；3)酸碱中和处理将酸性废水与碱性废水混合中和后排放。
2.根据权利要求1所述的饮用水的电渗、电解净化方法，其特征在于所说的两张半透膜(25、26)均是中性半透膜，或者分别是正电极侧的负离子膜、负电极侧的正离子膜。
3.根据权利要求1所述的饮用水的电渗、电解净化方法，其特征在于所说的步骤2)中，转换相邻电极板的正负电极性，并冲水清除电极板上的结垢。
4.根据权利要求1、2、3所述的饮用水的电渗、电解净化方法，其特征在于所说的步骤1)氧化还原沉积处理串连连续进行至少两次。
5.根据权利要求1、2、3所述的饮用水的电渗、电解净化方法，其特征在于所说的步骤2)离子分离处理串连连续进行至少两次。
6.根据权利要求1、2、3所述的饮用水的电渗、电解净化方法，其特征在于所说的步骤1)氧化还原沉积处理中有至少两个并连进行的电场式硬水氧化处理器(1)。
7.根据权利要求1、2、3所述的饮用水的电渗、电解净化方法，其特征在于所说的步骤2)离子分离处理中有至少两个并连进行的返流电渗式水处理器(2)。
全文摘要
本发明的饮用水的电渗、电解净化方法，涉及利用电解、电渗现象，沉积和分离水中的污染物的净化方法。旨在解决已有技术净化效果差、效率低、收率低、二次污染等问题。按如下步骤进行1)氧化还原沉积处理，将被处理水送入电场式硬水氧化处理器(1)并间隔式交替地转换电极板极性，金属氧化垢在电极板上交替的沉积和脱落，再经沉淀和/或过滤分离，制得在处理水；2)离子分离处理，将在处理水流经返流电渗式水处理器(2)，从中间的电解室(28)送出净化水，从其两侧的电解室(27、28)分别排出酸性废水和碱性废水；3)混合酸性废水与碱性废水中和后排放。适用于净化饮用水、工业废水、环境污水，特别是将浅层地下水、含盐水净化为饮用水。
文档编号C02F1/46GK1465531SQ02133419
公开日2004年1月7日 申请日期2002年7月5日 优先权日2002年7月5日
发明者刘锦超, 舒煦 申请人:四川川投博士创新科技开发有限公司