[发明专利]具有被动再生污垢去除序列的电化学工艺

说明书

公开了操作电化学分离装置的方法。该方法包括以主动模式操作电化学分离装置，直到电阻达到预定的阈值；以被动模式使电化学分离装置再生，直到电阻达到预定的阈值；以及以主动模式恢复电化学分离装置的操作。该方法还包括以主动模式操作电化学分离装置持续预定的时间段，以被动模式使电化学分离装置再生持续预定的时间段，以及以主动模式恢复电化学分离装置的操作。还公开了包括电化学分离装置和控制模块的水处理系统。还公开了通过提供控制序列来促进电化学分离装置的操作的方法。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2018年7月25日提交的题为“ElectrodialysisProcess with Active Foulant Removal Sequence”的美国临时申请序号62/703,135的优先权，该美国临时申请为了所有目的通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本文公开的方面和实施方案总体上涉及电化学分离装置，并且更具体地，涉及用于使电化学分离装置再生的系统和方法。

概述

根据一个方面，提供了一种操作电化学分离装置的方法。电化学分离装置可以包括稀释隔室、浓缩隔室、定位在稀释隔室和浓缩隔室之间的离子交换膜、以及第一电极和第二电极。该方法可以包括以主动模式操作电化学分离装置，直到电化学分离装置中的电阻达到第一预定阈值。主动模式可以包括在第一电极和第二电极之间传输电流；将第一进料流引导至稀释隔室以产生产物流；以及将第二进料流引导至浓缩隔室以产生废弃物流(reject stream)；该方法可以包括以被动模式使电化学分离装置再生，直到电阻达到低于第一预定阈值的第二预定阈值。被动模式可以包括以主动模式暂停电化学分离装置的操作。该方法可以包括以主动模式恢复电化学分离装置的操作，直到电阻达到大于第二预定阈值的第三预定阈值。

在一些实施方案中，该方法还可以包括确定电化学分离装置中的电阻。

第一预定阈值可以比起动电阻(starting resistance)大至少10欧姆。

第二预定阈值可以比第一预定阈值小至少约10欧姆。

电阻可以是平均电阻。该方法还可以包括确定电化学分离装置中的平均电阻。

第一预定阈值可以比起动电阻大至少约10欧姆/天。

第二预定阈值可以比第一预定阈值小至少约10欧姆/天。

第三预定阈值可以不等于第一预定阈值。

第三预定阈值可以大于第一预定阈值。

在一些实施方案中，该方法还可以包括使第一电极的极性和第二电极的极性反转。

在一些实施方案中，该方法还可以包括对电化学分离装置进行化学清洗。

根据另一个方面，提供了一种操作电化学分离装置的方法。电化学分离装置可以包括稀释隔室、浓缩隔室、定位在稀释隔室和浓缩隔室之间的离子交换膜、以及第一电极和第二电极。该方法可以包括以主动模式操作电化学分离装置持续第一时间段。主动模式可以包括在第一电极和第二电极之间传输电流；将第一进料流引导至稀释隔室以产生产物流；以及将第二进料流引导至浓缩隔室以产生废弃物流；该方法可以包括以被动模式使电化学分离装置再生持续第二时间段。被动模式可以包括以主动模式暂停电化学分离装置的操作。该方法可以包括以主动模式恢复电化学分离装置的操作持续第三时间段。

在一些实施方案中，第一时间段可以足以将电化学分离装置中的电阻增加至阈值电阻。

阈值电阻可以比基线电阻大至少约10欧姆。

第一时间段可以在约12小时和约48小时之间。

在一些实施方案中，第二时间段可以足以将电化学分离装置中的电阻降低至基线电阻。