1.一种双极膜法电渗析再生钠型分子筛系统,其特征在于所述系统包括双极膜电渗析器、碱液罐、料液罐、酸液罐、脱钠离子交换柱;
所述双极膜电渗析器为三隔室结构,双极膜电渗析系统的两侧为极液室,所述极液室分别为阳极室和阴极室,两侧极液室中间为电渗析隔室,电渗析隔室中双极膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜间隔排列构成酸室、料液室、碱室;
所述脱钠离子交换柱包括空心腔体、上盖、下盖;所述空心腔体的上端、下端分别与上盖、下盖螺纹密封连接;所述上盖设有第一通孔,下盖设有第二通孔,第一通孔、空心腔体、第二通孔形成液体通道;所述空心腔体内壁沿圆周方向设有2个平行的环形台阶,从上到下分别为第一环形台阶和第二环形台阶,所述第一环形台阶和第二环形台阶分别用于放置第一多孔板和第二多孔板,使第一多孔板和第二多孔板相互平行,并且垂直于液体通道的方向;所述上盖的第一通孔设有可伸入空心腔体的第一延长段,第一延长段的底部表面与第一多孔板的顶部表面触接,所述下盖的第二通孔设有可伸入空心腔体的第二延长段,第二延长段的顶部表面与第二多孔板的底部表面触接,所述的第一延长段、第二延长段分别用于固定2个多孔板;所述上盖的第一通孔处设有上端pH传感器、下盖的第二通孔处设有下端pH传感器;
所述料液罐的出口通过液体泵d和阀门V连通双极膜电渗析器的料液室的入口,料液室的出口连通料液罐的入口;
所述碱液罐的出口通过液体泵c和阀门VI连通双极膜电渗析器碱室的入口,碱室的出口连通碱液罐的入口;
所述酸液罐的出口通过液体泵b后分为两个支路,第一支路通过阀门I连通脱钠离子交换柱的底端通孔入口,第二支路通过阀门III连通双极膜电渗析器的酸室入口;酸室的出口连通酸液罐的入口;
脱钠离子交换柱的顶端通孔出口连通两个支路,第三支路通过液体泵a和阀门II连通脱钠离子交换柱的底端通孔入口;第四支路通过阀门IV连通双极膜电渗析器的酸室入口。
2.如权利要求1所述的双极膜法电渗析再生钠型分子筛系统,其特征在于所述上盖底部第一通孔的外侧设有一环形向内的第一凹槽,所述下盖顶部第二通孔的外侧设有环形向内的第二凹槽,所述第一凹槽内表面与空心腔体的上端外表面为螺纹配合;所述第二凹槽内表面与空心腔体的下端外表面为螺纹配合。
3.如权利要求1所述的双极膜法电渗析再生钠型分子筛系统,其特征在于所述第一延长段、第二延长段分别与空心腔体恰好相嵌套。
4.利用权利要求1~3之一所述的双极膜法电渗析再生钠型分子筛系统进行再生钠型分子筛的方法,其特征在于所述方法包括以下步骤:(1)脱钠离子交换柱内装填待脱钠的钠型分子筛:将两个多孔板放置于中心腔体的两个环形台阶上,待脱钠的钠型分子筛装填于两个多孔板之间,然后将上盖、下盖与空心腔体旋紧密封,多孔板通过上盖的第一通孔的第一延长段以及下盖的第二通孔的第二延长段压紧固定;
开启顶端pH传感器和底端pH传感器,此时所有阀门处于关闭状态;
(2)双极膜电渗析处理:
A、分别向酸液罐、碱液罐加入纯水,在料液罐加入分子筛脱钠后的含盐废水,开启阀门I、III、IV、V和VI,启动液体泵b、c、d,使酸液罐的纯水通入酸室,碱液槽的纯水通入碱室,料液罐中分子筛脱钠后的含盐废水通入料液室,并在极液室中加入质量浓度1-3%的硫酸溶液,将双极膜电渗析系统的阳极、阴极分别与直流稳压电源正负极相连,启动电源,进行电渗析处理;
B、双极膜电渗析处理过程中,在碱室得到碱溶液,经碱室出口回到碱液罐,然后再通入碱室循环;料液室得到双极膜电渗析处理后的母液废水,经料液室出口回到料液罐,然后再通入料液室循环处理;酸室得到酸溶液,经过液体泵b后分为2个流路,第一流路是通过第一支路,经过阀门I进入脱钠离子交换柱的底端入口,从顶端出口流出,此时阀门II所在的第三支路处于关闭状态,因此脱钠离子交换柱顶端出口的流出液通过连通双极膜电渗析器酸室入口的第四支路,经阀门IV回到酸液罐;酸室得到的酸溶液经过液体泵b后的第二流路是通过第二支路,经阀门III直接回到酸液罐,酸液罐中的液体继续通入酸室循环;
(3)调节阀门I,调节第一支路内的酸液流量使离子交换柱内的分子筛处于湍流状态,监控脱钠离子交换柱的出入口两端pH变化;当底端入口端pH传感器显示pH低于3时,关闭阀门I和IV,开启阀门II和液体泵a,使脱钠脱钠离子交换柱在湍流状态下进行自循环,液体流路的方向是从脱钠脱钠离子交换柱的底端入口进入,从顶端出口流出,然后通过第三支路,经阀门II和液体泵a回到脱钠脱钠离子交换柱的底端入口,形成内部循环;
此时酸室得到的酸溶液,经过液体泵b直接通过第二支路,经阀门III回到酸液罐,酸液罐中的液体继续通入酸室循环;
(4)顶端pH传感器和底端pH传感器显示差值稳定在0.01~0.5之间1~24h后,关闭阀门II和液体泵a,取出交换柱内的浆液,更换新一批待脱钠的钠型分子筛;
(5)开启阀门I和IV,重复操作步骤(2)B~(4),步骤(4)取出的浆液经固液分离,液相为分子筛脱钠后的含盐废水,固相干燥后即为脱钠分子筛。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于所述步骤(2)B中,在碱室得到碱溶液,所述碱溶液为氢氧化钠溶液,酸室得到酸溶液,所述酸溶液为硫酸溶液。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于所述方法包括步骤(6):
(6)(a)步骤(5)得到的分子筛脱钠后的含盐废水作为料液加入双极膜电渗析料液罐,按照步骤(2)B~(5)重复操作,用双极膜电渗析系统处理;
(b)当料液室中的料液电导率降低至1.00ms/cm以下时,将料液室中的废水排出其总体积的80~90%,得到处理后的母液废水,同时料液室中再加入与排出的废水等体积的未处理的分子筛脱钠后的含盐废水,酸室、碱室中溶液不进行置换,保持不变;
(c)循环操作步骤(a)~(b),直至酸室中硫酸溶液质量浓度达到10%以上或碱室中的氢氧化钠溶液质量浓度达到20-25%,用纯水置换80~90%体积的硫酸溶液或用纯水置换
80~90%体积的氢氧化钠溶液,其它保持不变;
(d)循环操作步骤(a)~(c),分别制得质量浓度10%以上的硫酸溶液和质量浓度20-
25%的氢氧化钠溶液,并得到处理后的母液废水。
7.如权利要求4所述的方法,其特征在于所述步骤(1)中,待脱钠的钠型分子筛的装填体积为两个多孔板之间的空间体积50%~80%。
8.如权利要求4所述的方法,其特征在于所述步骤(1)中,多孔板为孔径为50~200μm的多孔板,材质为PVDF烧结板。
9.如权利要求4所述的方法,其特征在于所述步骤(2)中,双极膜电渗析时控制极液室流量200~300L/h,控制料液室、碱室、酸室的流量400~500L/h,保证各隔室进口压力均不超过0.02MPa,控制双极膜电渗析系统中双极膜及阴、阳离子交换膜的电流密度为30-50mA/cm2,控制料液、酸液、碱液的温度为30℃。