[发明专利]电脱盐系统和方法

说明书

用于海水和微咸水的脱盐以用于获得饮用水的目的的系统和方法。系统可包括电渗析模块和电去离子模块的组合。系统配置和工艺控制可实现低能量消耗量和稳定操作。

本申请是申请日为2012年06月29日，申请号为“201280042728.X”，发明名称为“电脱盐系统和方法”的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求2011年7月1日提交的、名称为“ELECTRODESALINATION SYSTEM AND METHOD”的美国临时专利申请序列号61/503,850的优先权，出于所有目的，该美国临时专利申请的全部公开内容据此通过引用整体并入本文。

公开内容的领域

各方面大体涉及电化学分离，并且更具体地，涉及用于脱盐的电化学系统和方法。

概述

各方面大体涉及为降低能量消耗量的电脱盐系统和方法。

根据一个或多个方面，脱盐系统可包括电渗析(ED)设备、流体连接于ED设备的下游的电去离子(EDI)设备、和控制器，该控制器被配置为关于功率消耗量和盐除去来确定ED设备和EDI设备之间的最佳转换点，并且还被配置为当ED设备的产物流达到最佳转换点时使EDI设备联机。

可选地，最佳转换点是基于电压降。

可选地，最佳转换点是基于小室厚度。

可选地，最佳转换点是基于电导率。

可选地，最佳转换点在约2500ppm和约3000ppm之间。

可选地，最佳转换点是约2800ppm。

可选地，控制器还被配置为调节所述ED设备和所述EDI设备中的至少一个中的电解质的pH水平。

可选地，系统还包括流体连接于所述ED设备的上游的预处理单元。

可选地，控制器还被配置为对所述ED设备和所述EDI设备中的至少一个进行就地消毒或就地清洁操作。

根据一个或多个方面，提供饮用水的方法可包括将海水进料流流体连接到电净化系统的入口，该系统包括至少第一级和在第一级下游的第二级；以第一速率从第一级回收水；以小于第一速率的第二速率从第二级回收水；以及将电净化系统的出口流体连接到供使用的饮用点。

可选地，提供饮用水的方法还包括维持所述第一级和所述第二级中的每一个中的浓缩隔室和稀释隔室之间的目标浓度梯度。

可选地，提供饮用水的方法还包括进行与所述电净化系统的至少一级相关的浓缩流的多重倾倒。

可选地，提供饮用水的方法还包括调节所述电净化系统中的电解质的pH水平。

可选地，提供饮用水的方法还包括对所述电净化系统进行就地消毒或就地清洁操作。

可选地，电净化系统包括电容去离子设备。

根据一个或多个方面，提供饮用水的方法可包括将海水进料流流体连接到电净化系统的入口，该系统包括至少第一电渗析(ED)级和在第一ED级下游的第二ED级；通过使工艺流(process stream)以相对于第一ED级增加的速度经过第二ED级中的稀释隔室来防止浓差极化(concentration polarization)；以及将饮用水递送到在电净化系统下游的供使用的点。

可选地，第一ED级包括至少第一通道和第二通道，且其中所述第一通道具有与所述第二通道不同数目的小室对。

可选地，第二ED级包括至少一个阻塞隔离物。