海水淡化系統的製作方法

2023-05-22 17:33:06

海水淡化系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於處理水的電化學電池，所述電化學電池包括：至少一個構造以容留待處理的水的水腔室；至少一個氧化還原電極，所述至少一個氧化還原電極包含能夠接受並與所述水中的至少一種負離子具有可逆氧化還原反應的反應物；至少一個能夠容納和嵌入所述水中的至少一種正離子的嵌入電極，其中所述嵌入電極浸沒在所述水腔室中或通過任選的多孔隔板與所述水腔室分離；和分離所述氧化還原電極與所述水腔室的陰離子交換膜。所述電池可用來淡化寬鹽度範圍的水，包括海水和微鹹水。所述電池也可用來收集鹽，所述鹽可隨後用來增濃工業鹽水。公開了用於使用所述電化學電池來處理水、例如淡化鹽水溶液的方法。還公開了用於生產增濃鹽水以製鹽的方法。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 總體而言，本發明涉及鹽水淡化領域，更具體而言，涉及用於從海水分離鹽的電化 學方法。該方法也關係到鹽水增濃和製鹽領域。 海水淡化系統

【背景技術】
[0002] 地球表面上適合人口和工業直接消費的水不到百分之一。大多數地表淡水由河流 和湖泊提供。不具有靠近此類河流和湖泊的地理優勢的許多地方遭受著淡水的稀缺。雖然 通過長管道從湖泊和河流輸送淡水以及抽取地下淡水是一直流行的解決方案，但隨著時間 的推移，此類資源正變得越來越少。
[0003] 水的鹽度常常由溶解的鹽的總溶解固體（"TDS"）數表示，單位mg / L。海水的 鹽度在33,000和37,00011^/1^之間變化，並接受平均35,00011^/1^作為海水的了05數。 具有大於2, 000-3, 000TDS的水通常被認為太鹹而不能飲用。微鹹水不具有嚴格的定義，並 且取決於其位置，其鹽度可為2,000和35, 000TDS之間。鹽度在500和1，000TDS的範圍內 的水被認為是可飲用的，但常具有強烈的味道。世界上大多數公共供水保持淡水500以下 的TDS數。
[0004] 海水含有許多種類的鹽。平均起來，在海水中的35,000mg / L TDS中，氯化鈉佔 30,000mg / L，其餘的5,000mg / L主要為鈣、鉀、鎂和硫酸根離子。
[0005] 通過淡化微鹹水和海水來獲得淡水是一個古老的做法。熱蒸餾是商業基礎上用來 淡化海水的最早方法，改進的蒸餾方法在今天被繼續使用著。該方法涉及蒸餾鹽水和冷凝 水蒸汽以獲得淡水。雖然用蒸餾可獲得很高純度的淡水，例如25TDS以下，但由於水的蒸發 比熱和潛熱大，故其仍是能量密集型方法。因此在可得到大量廢熱的地方如電廠附近、在出 於自然原因而淡水稀缺的地方如乾旱的沿海地區（如波斯灣）或在可非常廉價地得到能量 的地方如中東，其將是商業上可行的。
[0006] 熱蒸餾中的現代技術包括多級閃蒸（"MSF"）和多效蒸餾（"MED")。因為來自水 蒸汽冷凝的熱必須被再利用以使得蒸餾方法成本有效，故在這樣的方法中，熱-機械布置 要求很高。另外，由於熱開支，故僅非常大的蒸餾裝置才獲得良好的能量效率。一般來說， 在大裝置中，能量消耗達到5-9kWh / m3。
[0007] 反向滲透（"R0"）方法使用半透膜和150至1200psi的驅動液壓力來從微鹹水或 海水移除溶解的固體。在高壓下，水分子移動通過所述膜，而鹽離子在低若干數量級的速率 下通過所述膜。因此，通過R0方法，大部分溶解鹽被移除。通常，越高的鹽度要求越高的淡 化壓力，並且常常採用多個壓力階段來驅使水通過R0膜。R0仍是能量密集型方法，通常，使 用R0方法淡化海水需要3-10kWh / m3的能量。另外，除非進水被仔細地預先處理過，否則 因為大量的水流經所述膜，故進水中的微粒和其它雜質可能堵塞和汙染所述膜。伴隨R0方 法的其它問題包括其高的安裝和基建費用。此外，由於R0膜的前側上高的驅動壓力及相應 的低背壓，故在R0方法過程中超過70%的進水進入廢物流的情況並不少見。
[0008] 在現代淡化技術中，已採用電化學方法。一種這樣的電化學方法為電滲析("ED")， 其為電壓驅動的膜過程。使用電勢來使鹽移動通過膜，而留下淡水作為產物。ED利用了溶 解在水中的大多數鹽為離子並且或帶正電荷或帶負電荷的事實。因為同性電荷互相排斥、 異性電荷互相吸引，故離子將朝向具有相反電荷的電極遷移。可構建合適的膜以允許正離 子或負離子的選擇性通過。在鹽溶液中，溶解的離子如帶正電荷的鈉和帶負電荷的氯將通 過允許陽離子或陰離子而非二者通過的選定膜遷移向相反的電極。在ED方法過程中，水槽 的鹽含量變稀，同時在電極處形成濃溶液。在ED單元中，膜常常以交替樣式布置，在陰離子 選擇性膜後跟著陽離子選擇性膜。濃溶液和稀溶液在交替的膜之間的空間中產生，由兩個 膜約束的空間被稱為電池。典型的ED裝置包括數百個與電極約束在一起的電池，並被稱為 堆疊體。進水同時通過所有電池以從堆疊體提供連續的淡化水流和穩定的濃縮物（鹽水） 流。
[0009] ED的一種變型，稱為倒極電滲析（"EDR"）方法，基於與ED單元相同的一般原理 運行，不同的是產物槽和濃縮物槽二者構造相同。在一小時數次的時間間隔下，電極的極性 倒轉，使得離子以相反的方向被吸引通過膜。倒極後立即移除產物水，直至生產線被衝洗並 恢復所需的水質。衝洗僅花數分鐘即恢復制水。倒極方法可有用地在水垢、泥渣和電池中 其它沉積物的積聚導致不利影響之前破碎和衝洗它們。衝洗有助於減少膜汙染的問題。因 為鹽的濃度梯度在這樣的雙極膜結構中起著重要作用，故保持梯度所需的電壓將隨梯度的 幅度而上升。電壓不能上升到高於約1.3V的水的電解分解電壓，故在其下ED / EDR起作 用的最大鹽度受限制。因此，該技術通常用來淡化微鹹水，而不是高鹽度水如海水。
[0010] 電容去離子（"⑶"）為一種電吸附方法，使用電場梯度作為驅動力由此從鹽水移 除離子。鹽水進料流經由材料如碳基氣凝膠構成的電極。這些氣凝膠具有非常大的表面積， 通常400-l，000m 2 / g，這有助於得到比簡單平板高的電荷電容。以1-2伏的電勢差施加一 個直流電，使陽離子被吸引到陽極電極，而陰離子被吸引到陰極電極。離子被保持在電極表 面雙電層中。該技術可淡化初始鹽度為2, 000-4, 000TDS的微鹹水至500TDS以下，從而使 得其可飲用。採用良好的系統設計，通常可在放電過程中回收高達70%的充電儲能。因此， ⑶的淨能耗低於〇. 5kWh / m3。然而，鹽度高於約4, 000TDS的水不能使用該方法淡化，因 為電容場上的濃度梯度將太大而不能通過靜電力的施加得以分離。
[0011] 如上所述，不同的現有淡化技術具有各種優缺點。例如，CD和ED技術雖然能量高 效並且可在商業上擴展至小單元，但不適於海水淡化。R0和熱蒸餾技術如MED和MSF可用 於海水淡化，但能量需求高並且不能在商業上擴展。為避免這些及其它缺陷，本文公開了一 種新型電化學淡化方法，其高度高效、高度可擴展並且可有效地淡化高鹽度水如海水。


【發明內容】

[0012] 本發明的一個目的是提供一種具有高能量效率和高可擴展性的電化學淡化方法， 其在一系列鹽度下起作用，包括高鹽度如海水。本發明的另一個目的是提供一種電化學淡 化方法，其可用來以可擴展並且成本有效的方式增濃鹽水以用於其它應用。
[0013] 因此，本文公開了一種用於處理水的電化學電池，其中正、負鹽離子被從水體分 離；在相應的電極處或被還原或被氧化；並因適宜電壓的施加而保持物理溶解、吸收、吸附 或嵌入。還公開了用於使用這樣的電化學電池從水移除鹽的方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 引入本說明書中並構成本說明書的一部分的附圖示意了本發明的若干示例性實 施例並與【具體實施方式】一起用來說明本發明的原理。
[0015] 圖1為示意圖，示出了 Μη02的主要晶體結構。
[0016] 圖2為各種Μη02晶型的Na-Mn02循環伏安圖。
[0017] 圖3呈現了處於淡化（充電）模式的所公開淡化裝置。
[0018] 圖4呈現了處於增濃（放電）模式的所公開淡化裝置。

【具體實施方式】
[0019] 如本文所用，"淡化"及其變型指各離子如Na+和Cr從初始水源的移除以使得淡 化水的鹽度低於初始水源的鹽度。
[0020] 如本文所用，"增鹹（resalination) "及其變型指各離子如Na+和Cr向初始水源 的添加以使得增鹹水的鹽度高於初始水源的鹽度。
[0021] 如本文所用，"電化學電池"及其變型指能夠通過電能的引入促進化學反應的裝 置。
[0022] 如本文所用，"嵌入電極"及其變型指用作自電解質向其中可逆地嵌入客體離子物 質的主體固體的電活性材料。嵌入電極可明示或固有地含有促進電子傳遞的導電集電體。
[0023] 如本文所用，"氧化還原電極"及其變型指一定量的鹽溶液可因來自鹽水的負離子 進入該氧化還原電極體而改變其氧化態。氧化還原電極可明示或固有地含有促進電子傳遞 的導電集電體。
[0024] 在各種示例性實施例中，本發明涉及具有高能量效率和高可擴展性的電化學淡化 方法，並且其可用來淡化具有不同鹽度程度的水，從高鹽度如海水到較低鹽度如微鹹水不 等。
[0025] 本文公開了一種用於水的處理、例如用於水的淡化的電化學電池。在一個實施例 中，電化學電池包括至少一個氧化還原電極，所述氧化還原電極包含能夠通過反應物之間 的可逆氧化還原反應貯存負離子的反應物。氧化還原電極的非限制性例子有包含能夠發生 亞鐵-鐵氧化還原反應的反應物的那些。
[0026] 在一個實施例中，電化學電池包括至少一個能夠容納正離子的晶體嵌入電極，例 如包含二氧化錳的嵌入電極。二氧化錳可呈若干晶型，包括α (阿爾法）、β (貝塔）、Y (伽 馬）、S (德耳塔）和λ (拉姆達）。如圖1中所示，α型包含一維隧道，而δ型為二維層 狀化合物。在一個實施例中，二氧化錳具有使得嵌入最大化的晶型如α或δ型。
[0027] 在水性介質中，鹽常常解離成正離子（"陽離子"）和負離子（"陰離子"）。適宜 地施加電場，所述離子可通過適宜的膜被選擇性地從一個水體輸運至另一水體。在電場下， 陰離子和陽離子將沿相反的方向運動，各朝向帶相反電荷的電極。選擇性地主要允許陰離 子通過但阻擋大多數陽離子傳輸的膜被稱為陰離子交換膜（"ΑΕΜ"）。本文所述的電化學 電池還包括陰離子交換膜，所述膜具有良好的化學和機械穩定性以及低的質子傳輸。在一 個實施例中，陰離子交換膜為Fumasep K FAB(FuMA_Tech GmbH, Germany)。
[0028] 在一個實施例中，電化學電池包括至少一個構造以容留待處理、例如待淡化或增 鹹的水的水腔室。在各種實施例中，此類待淡化的水包括鹽度為至少500mg / L、例如鹽度 在1000-35, OOOmg / L範圍內的水。在另一個實施例中，待增鹹的水包括鹽度低於500mg / L、例如鹽度低於lOOmg / L或甚至低於50mg / L的水。
[0029] 在一個實施例中，電化學電池還包括能夠施加足以使得氧化還原電極比嵌入電極 更正的電壓的電源。
[0030] 電化學電池任選地包括各種出口或腔室，其可根據最終用途採用。例如，電池可包 括至少一個用於移除經處理水的出口。電化學電池可還包括至少一個用於收集鹽的腔室。
[0031] 還公開了一種淡化水的方法，所述方法包括使鹽度為至少500mg / L、例如鹽度在 1，000-35, OOOmg / L範圍內的水流經電化學淡化電池，所述電化學淡化電池包括：至少一 個氧化還原電極，所述氧化還原電極包含能夠通過反應物之間的可逆氧化還原反應貯存負 離子的反應物；至少一個能夠容納正離子的晶體嵌入電極；和陰離子交換膜，以產生鹽度 低於500mg / L、例如鹽度低於250mg / L、低於100mg / L、或低於50mg / L的經處理水。
[0032] 在一個實施例中，所述方法採用各種算法來控制進和/或出電池的材料流量。例 如，所述方法可採用算法來完全或部分地控制進和/或出電池的反應物或待處理水的流 量。
[0033] 在一個實施例中，所述方法還包括通過連接所述氧化還原電極和嵌入電極至電子 負載來增鹹先前淡化的體系。在此實施例中，增鹹步驟向電子負載供給能量。
[0034] 所述方法可還包括用足以使得氧化還原電極比嵌入電極更正的電源施加電壓。
[0035] 如前面所提到，本發明還提供一種電化學淡化電池及一種以可擴展並且成本有效 的方式使用其來增濃鹽水以用於其它應用的方法。在此實施例中，所述方法還包括收集通 過淡化方法移除的鹽和向工業鹽水中添加所收集的鹽來增大其濃度。
[0036] 下面提供本發明背後的過程和反應圖式的非限制性但更詳細的說明。
[0037] 氣化還原電極處的氣化還原反應：
[0038] 電極反應可由下面的反應圖式1表示：
[0039] 反應圖式1
[0040] Cr+FeCl2 - FeCl3+e、氧化過程中，和
[0041] FeCl3+e-Cl+FeCl2 ;還原過程中。
[0042] 反應圖式1的化學勢為約0· 7V。
[0043] FeCl2的濃度在約0. 1M至約1M的範圍內。HC1的濃度在約0. 1M至約3M的範圍 內。在一個示例性實施例中，使用在0. 1M HC1中的0. 1M F eCl2溶液。
[0044] 二氣化錳某質中鈉的嵌入：
[0045] 具有水反應性離子如Na+、Li+、K+、Mg2+和Ca2+的金屬因其電化學勢高而不能在水 溶液中鍍到電極上。因此，在電化學電池中鍍這些金屬於負電極上的任何嘗試均可能導致 與水的反應以及氫氣的生成，而非金屬鍍。因此，以電化學方式從水溶液移除此類離子不能 通過電鍍做到。然而，這些第I和第II族金屬離子中的一些可被嵌入到合適的過渡金屬化 合物中，在這裡，它們將與水隔離。一種這樣的流行體系為二氧化錳（Μη0 2)。已經顯示Na+ 和K+向Μη02中的嵌入。然而，不是每一種Μη02晶型均可非常好地嵌入鹼金屬。圖1為示 意圖，示出了 Μη02的主要晶體結構。如圖1中所示，在本發明的一個實施例中，優選Μη02的 α和δ型。
[0046] Na+嵌入Μη02中的一般反應可由下面的反應圖式2表不：
[0047] 反應圖式2
[0048] 對於嵌入，Na++Mn02+f - Nax (Mn02)y，和 [0049]對於脫嵌，Nax (Mn02) y - Na++Mn02+e\
[0050] 反應圖式2是偽電容性質的，因為其涉及部分離子電荷。此外，反應圖式2不具有 純粹的能斯特標準電極電勢。
[0051] 圖2為各種Μη02晶型的Na-Mn02循環伏安圖。在0. 1M Na2S04水溶液中於20mV / s的掃描速率下在相對於參比電極--飽和甘汞電極（SEM)O和1.0V之間記錄數據點。如 圖2中所示，大多數嵌入發生在0. IV和0.9V之間。
[0052] 廣為接受的是，Na+和K+可以經多次循環可逆地嵌入到適宜的Μη02基質中並從所 述基質中脫嵌。本發明中利用了這一性質。雖然本文中公開了某些Μη0 2晶型，但應理解，對 於Na+和K+嵌入，其它實施例可使用其它晶體。事實上，可在電化學勢下依靠嵌入擔當Na 或K離子的主體的任何晶體化合物均適合用於本發明公開的方法中。例如，其它潛在的晶 體包括但不限於LiMn02、磷酸鐵和金屬間過渡金屬氧化物。
[0053] 本發明還通過下面的非限制性實例進一步說明，這些實例僅意在示例本發明。
[0054] 實例1 :用於淡化的電化學電池
[0055] 氯化亞鐵-氯化鐵氣化還原反應：
[0056] 氯離子（CD在電勢的影響下擴散通過膜，將在0. 1M HC1中的0. 1M氯化亞鐵水 溶液氧化成氯化鐵。以大為青睞的方式通過捨棄擴散通過膜的cr離子，該氯化鐵被還原 為氯化亞鐵溶液。
[0057] 陰離子奪換臘:
[0058] 使用陰離子交換膜Flimase丨FAB(FuMA_Tech GmbH, Germany),其陰離子選擇性 高於96%，電阻小於1Ω / cm2,在0-13的pH範圍中穩定，並且厚度為約0.1mm。
[0059] α -Mn〇2 的制各：
[0060] 如下製備實驗室規模量的α型Μη02 (" α -Μη02")。應指出，α -Μη02的大量製備可 用其它工業方法實現。製備200ml0. 1M的ΚΜη04和200ml0. 15M的MnS04 ·Η20並單獨加熱至 30°C。將ΚΜη04溶液置於燒杯中並在超聲浴中攪拌。向ΚΜη0 4溶液中逐滴加入MnS04溶液。 出現棕色沉澱。沉澱繼續，直至全部MnS04溶液被消耗完。從超聲浴取出燒杯並讓其沉降1 小時。將溶液和沉澱物一起在9000rpm下離心2分鐘。棄去液體後，用去離子（"DI"）水 洗滌沉澱物並在9000rpm下再次離心2分鐘。收回沉澱物並在真空下於80°C乾燥2小時。 最後將所得經乾燥的沉澱物粉末在空氣中於200°C下退火12小時。
[0061] Mn〇2電極的制各：
[0062] 將如上製得的α-Μη02(70重量％ )與乙炔黑（20重量％ )和聚偏二氟乙烯 ("PVDF "）粉末（10重量％ )混合。根據需要加入幾滴1-甲基-2-吡咯烷酮以溶解PVDF 粉末，並將混合物磨細成濃糊。以〇.lg/ em2的密度將該糊施加到石墨板上以形成電極。 隨後將該電極在130°C的溫度下於真空下烘焙4小時。
[0063] 電化學淡化電池的鉬裝:
[0064] 圖3呈現了處於淡化（充電）模式的所公開淡化裝置。如圖3中所示，電化學淡 化電池由堆疊體形成，該堆疊體包含第一石墨電極板111、含鐵電解質的腔室113、AEM114、 主流腔室117、任選的多孔膜115和已裝配在第二石墨電極板112上的Μη0 2層116。腔室 117具有入口 119和出口 118,鹽水根據需要通過它們流動。
[0065] 在充電（淡化）過程中，將第一電極111連接到電源120的正極端子而將第二電 極112連接到負極端子。
[0066] 任選的多孔膜115可防止流動流中的微粒物質與1111〇2層116接觸，從而有助於防 止或減少Μη02層的磨損。
[0067] 在一個示例性實施例中，腔室113中鐵電解質的量為約16cc，而主流腔室117的液 體量為約4cc。腔室113中鐵電解質的量在約5cc至約25cc的範圍內，而主流腔室117的 液體量在約lcc至約5cc的範圍內。
[0068] 通過入口 119注入具有典型的海水組成和35, 000TDS的鹽度的溶液A以填充腔室 117。向電池101施加最大1.8V的電壓，最大電流設定為250mA。電池電流在250mA下開始 並逐漸降至25mA，在25mA時停止充電。通過注射器經出口 118移除腔室117中的溶液並作 為溶液B貯存。
[0069] 圖4呈現了處於增濃（放電）模式的所公開淡化裝置。將溶液A的新鮮批料通過 入口 119注入到腔室117中，並如圖4中所示連接兩個端子111和112到電子負載160。放 電在200mA的電流下開始並繼續直至電流和電壓分別降到20mA和0. 2V。通過注射器經出 口 118移除腔室117中的溶液並作為溶液C貯存。
[0070] 測量溶液B和C的TDS值。溶液B具有12, 000的TDS，而溶液C具有56, 000的 TDS。很明顯，溶液B被淡化了而溶液C被增鹹了。如圖4中所述的放電過程賦予系統回收 淡化過程中花費的許多能量的機會，從而大大改善系統效率。
[0071] 如圖3中所示，在從電源120向電池上施加電壓後，主腔室117中的Cr離子132 將通過AEM114移動到鐵電解質中並轉化FeCl 2為FeCl3。由於AEM的高選擇性，故Fe2+或 Fe3+離子不能沿相反的方向移動。同時，主腔室117中的Na+離子131移動通過任選的多孔 膜115並嵌入到Μη0 2層116中。各離子Na+和Cr的移除構成淡化過程。
[0072] 如圖4中所示，在以電子負載160的形式釋放電壓並提供電子路徑後，將發生逆向 氧化還原反應。在鐵電解質腔室113中，Cl_離子132因 FeCl3還原為匕(：12而被釋放，並行 進通過AEM114進入主腔室117中。由於AEM114的選擇性，故來自腔室117的Na+離子基 本不被允許進入鐵電解質中。同時，Na+離子131從Μη0 2層116脫嵌並行進通過任選的多 孔膜115進入主腔室117中。各離子Na+和C1-的添加構成增鹹過程。
[0073] 由於AEM不是100 %選擇性的，故鐵電解質將逐漸被來自鹽水的NaCl和其它鹽所 汙染。另外，在不同的工藝步驟下可能需要不同大小的鐵摩爾濃度。因此，使得鐵電解質動 態化，例如通過讓鐵電解質流進和流出用於處理、再調節或棄去的系統，可能將由於新鮮電 解質的補充而造就電池導電性的改善。
[0074] 主要的鹽水電解質可以使得淡化效率最優化的間歇或連續過程流動。另外，可將 同一過程分到具有不同參數的若干電池中，這些電池在不同的鹽度範圍下運行，以便可使 得總效率最優化。
[0075] 有時，Μη02電極可能因脫嵌的滯後動力學而不能完全去極化。可以使得電池倒轉 其極性已知的時間量的方式來設置系統，監視電壓和電流，從而使Μη0 2基質去極化和恢復 極化。
[0076] 系統可由若干電池構成，這些電池自動化地運行，使得當一些電池在淡化時，一些 在增鹹並且一些在去極化。使用高導電性的水，該電化學電池將很好地起作用，並因此隨著 淡化的進行，電池電流和效率降低。在低的鹽度水平下，其它技術如電容和R0淡化可能更 有效。因此可能的是，可使用本文所述的實施例作為上遊淡化裝置來減少初始TDS至較低 的值，在該點下遊可使用另一技術以便優化整個工廠的總效率。
[0077] 在實際系統中，可電學上串聯而液壓上並聯若干電池來製得電化學堆疊體以提高 材料利用率。堆疊體通常可由1至100個電池構成。
【權利要求】
1. 一種用於水的處理的電化學電池，所述電化學電池包括： 至少一個構造以容留待處理的水的水腔室； 至少一個氧化還原電極，所述至少一個氧化還原電極包含能夠接受所述水中的至少一 種負離子並與所述水中的至少一種負離子具有可逆氧化還原反應的反應物； 至少一個能夠容納和嵌入所述水中的至少一種正離子的嵌入電極，其中所述嵌入電極 浸沒在所述水腔室中或通過任選的多孔隔板與所述水腔室分離； 分離所述氧化還原電極與所述水腔室的陰離子交換膜； 任選地，能夠施加足以使得所述氧化還原電極比所述嵌入電極更正的電壓的電源； 任選地，至少一個用於移除所述經處理水的出口；和 任選地，至少一個用於收集鹽的腔室， 其中所述氧化還原電極優選包含在鹽酸中的氯化亞鐵溶液，和 其中所述嵌入電極優選包含二氧化錳，所述二氧化錳優選呈α或δ晶型。
2. 根據權利要求1所述的電化學電池，其中所述構造以容留待處理的水的腔室包含鹽 度為至少500mg / L的待淡化水。
3. 根據權利要求1所述的電化學電池，其中所述構造以容留待處理的水的腔室包含鹽 度低於500mg / L的待增鹹水。
4. 一種淡化水的方法，所述方法包括： 使鹽度為至少500mg / L的水流經根據前述權利要求中任一項所述的電化學淡化電 池； 任選地，根據算法控制進出所述電池的所述反應物、所述待淡化水或所述經淡化水中 至少之一的流量； 任選地，通過連接所述氧化還原電極和所述嵌入電極至電子負載來增鹹先前淡化的 水； 任選地，用足以使得所述氧化還原電極比所述嵌入電極更正的電源施加電壓； 任選地，收集通過所述淡化移除的鹽；和 任選地，隨後向工業鹽水中添加所收集的鹽， 其中所述水以低於500mg / L的鹽度、優選地在10-250mg / L範圍內的鹽度離開所述 陰離子交換膜， 其中所述待淡化水的鹽度優選在1000-35, OOOmg / L的範圍內，和 其中所述任選的增鹹優選向所述電子負載供給能量。
【文檔編號】C02F1/42GK104108771SQ201410116716
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年3月26日 優先權日:2013年4月16日
【發明者】S·K·薩胡, F·E·託雷斯 申請人:帕洛阿爾託研究中心公司