[发明专利]废水处理系统与方法

说明书

本揭露提供一种废水处理系统与方法。所述废水处理系统包括废水室、正极室、负极室、酸液室、碱液室以及缓冲室。废水室接收含有第一离子的废水。正极室与负极室分别设置于废水室的相对两侧。酸液室设置于废水室与正极室之间。碱液室设置于废水室与负极室之间。缓冲室设置于酸液室与碱液室中的一个与废水室之间，接收含有第一离子的缓冲溶液。废水室与缓冲室之间的界面为第一离子交换膜，酸液室与碱液室中的所述一个与第一缓冲室之间的界面为第二离子交换膜，且第一离子交换膜与第二离子交换膜具有相同的电性。

技术领域

本揭露涉及一种废水处理系统与方法。

背景技术

在现有的废水处理系统中，电透析(electrodialysis，ED)装置可将废水中的盐类转变成酸液与碱液，以达到资源回收以及减少环境污染的目的。

在传统的双极膜电透析装置中，酸液室、废水室以及碱液室依序排列。在废水处理的过程中，酸液室中的阳离子与碱液室中的阴离子的浓度会随时间而增加，而废水室中的阳离子与阴离子的浓度则越来越低，因此在酸液室、废水室以及碱液室之间产生浓度极化现象，导致离子迁移阻抗增加而影响废水处理的效能。此外，由于上述的浓度极化现象，酸液室中的阳离子与碱液室中的阴离子会扩散回废水室中，导致无法有效地回收酸液与碱液。另外，由于传统的双极膜电透析装置中仅具有标准的阴离子交换膜与标准的阳离子交换膜，因此无法将具有相同电性的离子(例如氯离子与硫酸根离子)分离开，导致所回收的酸液与碱液的纯度降低。

发明内容

本揭露是针对一种废水处理系统，其包括设置于废水室与酸液室和/或碱液室之间的缓冲室。

本揭露是针对一种废水处理方法，其通过设置于废水室与酸液室和/或碱液室之间的缓冲室来提高废水处理效率以及酸液和/或碱液的回收效率。

根据本揭露的实施例，废水处理系统包括废水室、正极室、负极室、酸液室、碱液室以及第一缓冲室。废水室接收含有第一离子的废水。正极室与负极室分别设置于废水室的相对两侧。酸液室设置于废水室与正极室之间。碱液室设置于废水室与负极室之间。第一缓冲室设置于酸液室与碱液室中的一个与废水室之间，接收含有第一离子的第一缓冲溶液。废水室与第一缓冲室之间的界面为第一离子交换膜，酸液室与碱液室中的所述一个与第一缓冲室之间的界面为第二离子交换膜，且第一离子交换膜与第二离子交换膜具有相同的电性。第一缓冲溶液中的第一离子的浓度不低于废水室中的第一离子的目标浓度，且不高于酸液室与碱液室中的所述一个中的第一离子的目标浓度。

根据本揭露的实施例，废水处理方法包括以下步骤。将含有第一离子的废水提供至上述的废水处理系统。将含有第一离子的第一缓冲溶液提供至第一缓冲室中，其中第一缓冲溶液中的第一离子的浓度不低于废水室中的第一离子的目标浓度，且不高于酸液室与碱液室中的所述一个中的第一离子的目标浓度。施加电压至正极室与负极室。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本揭露的实施例的废水处理系统的示意图；

图2为本揭露的实施例的废水处理的示意图；

图3为实验例与比较例的废水脱盐率的比较图；

图4为实验例与比较例的产生的盐酸的浓度的比较图；

图5为实验例与比较例的产生的盐酸的纯度的比较图；

图6为实验例与比较例的产生盐酸的能耗的比较图；

图7为实验例与比较例的产生盐酸的电流效率的比较图。

具体实施方式

现将详细地参考本揭露的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。