專利名稱：一種海水淡化及苦咸水脫鹽設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于利用電泳原理的廢水分離脫鹽及回收技術(shù)領(lǐng)域。特別涉及海水淡化與苦咸水脫鹽設(shè)備與方法，也可用于各類含鹽廢水的分離脫鹽及回收。
背景技術(shù)：
有機(jī)粒子及無機(jī)離子等荷電粒子在電場作用下的泳移行為—電泳，已經(jīng)被人們用來進(jìn)行分離、分析鑒定許多可荷電的物質(zhì)。常見的如紙上電泳，板層電泳及凝膠電泳已經(jīng)被人們應(yīng)用多年，但都是以分離分析為目的，不能實現(xiàn)連續(xù)制備目的。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是提供一種用于不同分離目的、不同場合的實現(xiàn)連續(xù)地分離與制備的海水淡化及苦咸水脫鹽設(shè)備。
其設(shè)備形式包括用于海水淡化設(shè)備、苦咸水脫鹽設(shè)備、高鹽度工業(yè)廢水脫鹽及鹽回收、微量蛋白質(zhì)，生物酶，生物活性物質(zhì)提純分離的小型設(shè)備。
本實用新型的技術(shù)構(gòu)思是，將吸附和固定材料與電泳電場相結(jié)合，使用垂直電場即電場方向與流體流動方向相互垂直，在流體沿流動方向運(yùn)動時，其中所含的荷電粒子按垂直于流體流動方向而泳移，由于各種粒子的荷電量和粒子本身大小不同，泳移速度不同而分離。同時由于流體的洗脫作用，粒子也沿流體流動方向向下移動，最后各種粒子沿著曲線軌道而遷移。含有各種不同性質(zhì)和濃度的粒子的流體分別收集，使分離后的物質(zhì)從不同的收集口排出，從而實現(xiàn)連續(xù)地分離與制備。
本實用新型的技術(shù)解決方案是一種海水淡化及苦咸水脫鹽設(shè)備，由加料器1、一對電泳電極2、吸附材料3、設(shè)備箱體4和收集器7構(gòu)成，箱體4內(nèi)充吸附材料3，電極2放置在箱體4中，箱體4底部均勻分成網(wǎng)格5，每個網(wǎng)格5中心設(shè)置有排水孔6，每個排水孔6下設(shè)有收集器7。
將待分離物料由加料器1在箱體4上端中部加入，其中不荷電的粒子將在重力作用下隨水垂直向下運(yùn)動而在中部的收集器7內(nèi)獲得，不同電性的荷電粒子，如海水中的氯離子，鈉離子等，在電場力作用下偏離垂直向下的方向而向電極相反方向運(yùn)動，最后在接近相反電極2的收集器7中排出。
向加料器1中連續(xù)加樣，從收集器7中連續(xù)取走分離的物料，實現(xiàn)連續(xù)分離。
電泳電極2是在箱體4兩側(cè)的對稱電極，電極所形成的電場呈平面分布并與流體流動方向相垂直，使荷電粒子在沿流體流動方向移動的同時，受電場力作用發(fā)生垂直于流體流動方向的偏移而實現(xiàn)在平面分布上的分離。一般海水、含鹽污水均直接進(jìn)樣。電極2上所加電壓梯度為1～10伏/厘米，采用安全電壓。大型設(shè)備中，電極分組設(shè)置。
物料的進(jìn)樣速度與物質(zhì)組分?jǐn)?shù)、所加電壓、箱體寬度均有關(guān)系。其基本原則是當(dāng)各種荷電粒子到達(dá)收集樣品池時，能夠有效的分離開來。常用的設(shè)計參數(shù)為在電壓梯度1～10伏/厘米時，箱體寬度3～30厘米/對電極，物質(zhì)組分?jǐn)?shù)不受限制，進(jìn)樣速度按1～20立方米/平方米受水面積小時。
吸附材料3為石英砂，粒度為0.01～3毫米，根據(jù)設(shè)備大小及待分離的粒子的性質(zhì)而確定。
底部收集網(wǎng)格數(shù)多少，也與分離效率有關(guān)，網(wǎng)格數(shù)等于或多于組分?jǐn)?shù)，網(wǎng)格間距與箱體高度有直接關(guān)系，一般取間距為高度的1/5-1/10。
箱體大小由待分離水量決定，按停留時間0.5～2小時設(shè)計，根據(jù)停留時間計算得到總?cè)莘e后，以長、寬、高比例為1∶1∶1～10∶1∶1確定具體尺寸。
本實用新型所能達(dá)到的有益效果是
1、海水淡化、無機(jī)鹽廢水的處理時，是將無機(jī)鹽的陰、陽離子泳移到不同的收集區(qū)，從而將它們從廢水中脫除，其粒子分離效率根據(jù)操作條件不同而異，一般可控制在50-90％分離、脫除率；也可根據(jù)需要控制不同的分離效率。
2、微量生物活性物質(zhì)酶，激素，蛋白，DNA，RNA，質(zhì)粒等的連續(xù)分離與提純，對于難分離物質(zhì)，可以串聯(lián)兩極或多極進(jìn)行連續(xù)分離，直到達(dá)到預(yù)期分離水平。
3、大規(guī)模生產(chǎn)或副產(chǎn)氨基酸的回收，可以將十八種氨基酸有選擇性的逐級分離。
上述三種分離設(shè)備可串聯(lián)組成多級分離，以滿足各種不同的分離要求。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的說明。


圖1為以石英砂為支撐材料的一種海水淡化及苦咸水脫鹽設(shè)備結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施方式
實施例1用聚氯乙烯材料制成的30厘米×30厘米×30厘米的箱體中，放置一對石墨電極，內(nèi)充石英砂，下設(shè)4×4共16個收集器，上設(shè)連續(xù)送料泵提供待分離樣品，在電壓30伏的條件下，對味精生產(chǎn)廢液中的氨基酸進(jìn)行分離，在供液0.5升/小時條件下，PH值保持原始生產(chǎn)廢液的PH＝2.5，經(jīng)一級電泳可將氨基酸濃縮在4個收集器中，并呈有規(guī)律的分布，可獲得不同種類的氨基酸樣品。
實施例2用聚氯乙烯材料制成的30厘米×30厘米×30厘米的箱體中，放置一對石墨電極，內(nèi)充石英砂，下設(shè)4×4共16個收集器，上設(shè)連續(xù)送料泵提供待分離樣品，在電壓30伏的條件下，對PH為7-8的海水進(jìn)行分離，在供液0.5升/小時條件下，經(jīng)一級電泳可收集4類樣品，PH分別為1(第一類)、3(第二類)、6(第三類)、13(第四類)，可獲得酸、堿及中性無鹽水，也可以將第一類與第四類混合后是中性的濃鹽水，第二類與第三類混合后為中性的淡水。
實施例3用聚氯乙烯材料制成的30厘米×30厘米×30厘米的箱體中，放置一對石墨電極，內(nèi)充石英砂，下設(shè)4×4共16個收集器，上設(shè)連續(xù)送料泵提供待分離樣品，在電壓30伏的條件下，對PH為7的硫酸鈉廢液進(jìn)行分離，在供液0.5升/小時條件下，經(jīng)一級電泳可收集3類樣品，分別為氫氧化鈉(陰極區(qū))、硫酸(陽極區(qū))、及中性無鹽水(中間區(qū))。
權(quán)利要求1.一種海水淡化及苦咸水脫鹽設(shè)備，其特征在于，由加料器(1)、電泳電極(2)、吸附材料(3)、設(shè)備箱體(4)和收集器(7)構(gòu)成，箱體(4)內(nèi)充吸附材料(3)，電極(2)放置在箱體(4)中，箱體(4)底部有網(wǎng)格(5)，網(wǎng)格中心設(shè)置有排水孔(6)，排水孔(6)下設(shè)有收集器(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海水淡化及苦咸水脫鹽設(shè)備，其特征在于，電泳電極(2)是在箱體(4)兩側(cè)的對稱電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的一種海水淡化及苦咸水脫鹽方法，其特征在于，大型設(shè)備中，電極(2)分多組設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海水淡化及苦咸水脫鹽方法，其特征在于，吸附材料(3)為石英砂，粒度為0.01～3毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海水淡化及苦咸水脫鹽方法，其特征在于，網(wǎng)格(5)間距為箱體(4)高度的1/5-1/10。
專利摘要一種海水淡化及苦咸水脫鹽設(shè)備屬于利用電泳原理的廢水分離脫鹽及回收技術(shù)領(lǐng)域。設(shè)備由箱體、吸附材料、電泳電極、進(jìn)料器、收集器等構(gòu)成；應(yīng)用電泳電場與流體流動方向相互垂直的基本過程，使陰陽無機(jī)荷電粒子運(yùn)動軌跡發(fā)生彎曲而最終通過樣品收集器將物質(zhì)分離。它可于海水淡化、苦咸水脫鹽、無機(jī)鹽分離、有機(jī)可荷電粒子的分離與回收。并可用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)過程和水處理過程。
文檔編號C02F1/469GK2646131SQ03238188
公開日2004年10月6日 申請日期2003年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月9日
發(fā)明者周集體 申請人:大連理工大學(xué)