技術領域

本發明涉及一種新型脫鹽技術，尤其涉及一種綠色納米碳基膜電容水處理設備,利用碳納米管-碳納米纖維復合電極實現高效、綠色的脫鹽水處理。

背景技術

隨著工業社會的擴張與發展，空氣、土壤、水等資源日益成為關乎國計民生的基礎性戰略資源。純凈的水資源在關系社會發展的重要領域，如生物制藥、微電子制造中是必不可少的。水中若含有超量的離子，不僅在上述領域會造成嚴重的問題，在日常生活中也會給人類造成麻煩。常見的工業或民用自來水中含有Ca2+，Mg2+以及一些陰離子如HCO-，上述離子如果不能有效去除，容易在金屬制管道或鍋爐內結垢，堵塞管道；若進入人體，容易形成結石或造成其他健康問題。現今，冶金、電鍍、化工甚至核電等行業排放的大量含有害離子的工業廢水更是對水環境造成了極大的危害。最近社會廣泛關注的浙江血鉛超標事件和日本福島核事故等事件再次向我們警示了水處理技術尤其是脫鹽去離子的重要意義。同時，由于淡水資源的短缺，向海要水已經成為一項勢在必行的世界性課題。面對水資源的危機，除了要合理、節約用水以外，高效、綠色的脫鹽水處理技術是開拓水資源、凈化污水，保護人民生命安全的重要途徑。而在另一方面，資源循環利用是當今社會所倡導的理念，環保工作中經常對工業廢液進行元素的提煉富集，以回收再利用。通過電容吸附-脫附的方法，對溶液中離子進行富集是一種行之有效的方法。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明的目的是提供一種可大范圍推廣的新型脫鹽技術，其優勢在于，離子去除率：>?90%（離子濃度不小于100?ppm）；耗電量：0.7度電/噸水；水利用率：90%；能自動控制MCDI的脫鹽和再生過程。?

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：

化學氣相沉積法制備碳納米管-碳納米纖維復合電極。采用低溫低壓化學氣相沉積裝置在導電襯底上直接生長具有高比表面積的碳納米管-碳納米纖維復合薄膜，并進一步用酸和等離子體活化處理，可作為比較理想的碳復合電極材料。

膜電容去離子水處理裝置。CDI脫鹽技術是一種理想的脫鹽技術。將離子交換膜引入到CDI技術中，形成了將離子交換膜與CDI技術相結合的MCDI技術，可以大大提高電極去除離子的效率，有研究表明MCDI的除鹽率在CDI的基礎上能提高50%左右。擁有膜電容脫鹽技術，并且通過設計器件與外圍電路實用化，可以進一步完善現有的水體脫鹽技術。

脫鹽裝置的控制電路，實現對數據的采集和對外設備的控制以及顯示系統狀態的功能，實現自動化控制。

具體實施方式

下面結合原理和具體操作實施例對本發明作進一步說明。

低成本：運行費用低，處理1噸水耗能小于0.7度電，低于電滲析技術（1度電/噸）；在制造成本方面，膜電容去離子（Membrane?Capacitive?Deionization:?MCDI）器件在除鹽率上已經達到電滲析器件的水平，但是成本遠低于后者（價格僅為電滲析的1/10左右）

高效率：電吸附除鹽率達到90%以上，水利用率高（85%-90%）；

環境友好：電極可重復再生，使用壽命長（幾個月連續測試表明：表面不脫落、不起泡）；

設計新穎：自行設計加工水處理器件，可實現個性化、多功能組合并實現自動化控制。

以上對本發明的具體實施例進行了詳細描述，但本發明并不限制于以上描述的具體實施例，其只是作為范例。對于本領域技術人員而言，任何對該進行的等同修改和替代也都在本發明的范疇之中。因此，在不脫離本發明的精神和范圍下所作出的均等變換和修改，都應涵蓋在本發明的范圍內。