專利名稱：液體純化處理模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種液體處理裝置，尤其是涉及一種液體純化處理模塊。
背景技術(shù)：
在液化處理中，尤其是在水的處理過程中，代表性的技術(shù)有蒸餾法、反滲透法、電滲析法、離子交換法、冷凍法等，但用上述方法處理液體的設(shè)備在使用過程中不但能耗高，而且如反滲透法是通過薄膜進行液體處理，薄膜易受水中鈣、氯等物質(zhì)的毒化，給設(shè)備的運行及維護帶來了很多麻煩，因此，盡管有新型薄膜不斷推出，其應(yīng)用仍然受到許多限制。還有像離子交換法，是通過離子交換樹脂作為主體對液體進行處理，一方面樹脂價格昂貴，另一方面因需要采用強堿、強酸來進行再生，從而會產(chǎn)生大量的二次污染，而導(dǎo)致設(shè)備保養(yǎng)和維護的復(fù)雜。電滲析法則采用主要由極板、隔框和離子交換膜組成的電滲析模塊作為處理主體，在直流電場的作用下，實現(xiàn)水的淡化，但由于采用離子交換薄膜，仍然有被毒化的缺點。同時，該模塊只能去除離子，而對有機物、膠體顆粒、其它顆粒或懸浮物的去除效果不明顯。再者，由于電滲析模塊的極板上必須發(fā)生水的電解，因此能耗較大。
目前公知較先進的EDI技術(shù)是在電滲析及離子交換樹脂技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種深度除鹽技術(shù)，主要利用陰陽離子膜的單向傳輸離子的特性，在離子交換樹脂被所電離產(chǎn)生的H+和OH-連續(xù)再生的情況下，對液體中的陰陽離子進行去除，雖然免去了離子交換樹脂的化學(xué)再生，并且比電滲析具有更高的深度處理能力，但是由于該技術(shù)仍然采用了陰陽離子薄膜，仍然存在薄膜被毒化的缺點，所以對原液的水質(zhì)要求很高，以保證處理液體的質(zhì)量和防止薄膜污染。
綜上所說，雖然目前有一些水處理方面的先進技術(shù)，但是要以很低的能耗和簡單的過程來實現(xiàn)水的純化尚需技術(shù)上的突破。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種液體在純化處理過程中結(jié)構(gòu)簡單，液體處理能力強，使用耗能低，模塊具有自我再生功能，無薄膜毒化問題的液體純化處理模塊。
本實用新型所要解決進一步的技術(shù)問題是在液體處理中，離子濃度較低的情況下，能高效去除離子的液體純化處理模塊。
本實用新型采用的技術(shù)方案是一種液體純化處理模塊，其特征在于包括一對以上并排配置的配電底板通過連接件由端板及絕緣隔框固定，且配電底板與配電元件連接，固連有電極板的配電底板上設(shè)有導(dǎo)液孔，并與端板上的進出液口以及相鄰兩電極板之間的空隙連通成液體通道，相鄰電極板之間的空隙內(nèi)裝有能使液流通過的填料。
本實用新型采用進一步的技術(shù)方案是所述的填料為離子交換樹脂。
本實用新型的最佳實施例還包括所述的配電底板采用復(fù)合導(dǎo)電板材，其結(jié)構(gòu)是一耐蝕板材的兩面各固連一層石墨膜。
其中一側(cè)開有導(dǎo)液孔的配電底板，其相鄰配電底板的導(dǎo)液孔與其相互倒置，各對電極板之間的空隙通過導(dǎo)液孔相互串聯(lián)構(gòu)成液體體通道。
其中一對以上兩側(cè)均有開有導(dǎo)液孔的配電底板相對排置，各對電極板之間的空隙通過導(dǎo)液孔相互并聯(lián)構(gòu)成液體通道。
其中一側(cè)開有導(dǎo)液孔的配電底板和兩側(cè)開有導(dǎo)液孔的配電底板相互組合，各對電極板之間的空隙通過導(dǎo)液孔相互并串聯(lián)構(gòu)成液體通道。
本實用新型的工作原理如下當(dāng)直流電源通過配電元件、配電底板施加在正、負電極板上，待處理的液體從端板上的進口、配電底板的導(dǎo)液孔流經(jīng)正、負電極之間液體流通道時，靜態(tài)的填料對液流進行攪拌，使液體中更多的雜質(zhì)離子、帶電顆粒在電場的作用下快速向正、負電極遷移，并貯存在電極表面的雙電層中，使原液體中較多的雜質(zhì)離子、帶電顆粒、有機物去除。對液體純化，當(dāng)所用的填料為離子交換樹脂時，在原液體中的雜質(zhì)離子、帶電顆粒得以去除的同時，在正、負電極與離子交換樹脂之界面處的水分子發(fā)生電離，在正極附近有多余的OH-，而在負極附近有多余的H+離子。這些離子將不斷地對離子交換樹脂進行再生，使吸附在離子交換樹脂上的鹽類離子被交換進入界面處的溶液中，然后再在電場力的作用下吸附在電極表面，從而在離子交換樹脂填充床中形成一個濃度梯度，使得在床中心的離子交換樹脂上的鹽類離子通過固相不斷地向兩極遷移。由于離子在離子交換樹脂內(nèi)的擴散系數(shù)要遠高于溶液中的擴散系數(shù)，大大提高了原液的純化效率和深度。當(dāng)正、負電極飽和或接近飽和后，由控制電路使直流電源斷開，正、負電極短接，由于直流電場的消失和內(nèi)部回路的形成，貯存在電極表面雙電層中的離子、帶電顆粒從電極表面回路通道的液體中，隨液流排出，而所吸附的有機物已在電場的作用下被分解，形成二氧化碳、無機酸、水，其中，二氧化碳和無機酸以酸根的形式被儲存在電極中，在再生時隨液流排出，從而形成電極材料的再生。電極再生后，在控制電路作用下，在正、負電極上施加一極性和上一周期相反的電壓，即可進入下一周期的純化過程，以此往復(fù)對液體進行純化處理。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于1、本實用新型采用了高效的電吸附方法對液體進行處理，在相鄰兩電極板之間的液流通道上設(shè)置了填料，當(dāng)液流經(jīng)兩相鄰電極板時，在填料的擾流作用下，打亂了液流正常的流動方式，其通道中液體流速加快，使液體中更多的雜質(zhì)離子、帶電顆粒在電場的作用下能迅速向正、負電極遷移，并貯存在電極表面的雙電層中，至多去除原液體中的雜質(zhì)離子、帶電顆粒以及有機物等，尤其當(dāng)采用離子交換樹脂作為填料時，能在離子交換樹脂填充床中形成一個濃度梯度，通過離子交換樹脂作為離子傳輸媒介，使得在床中心的離子交換樹脂上的鹽類離子通過固相不斷地向兩極遷移，因離子在離子交換樹脂內(nèi)的擴散系數(shù)要遠高于溶液中的擴散系數(shù)，所以能大大地提高液體的純化效率，也進一步提高了液體的處理深度，尤其在離子濃度較低時，更為明顯。本實用新型的液體處理模塊結(jié)構(gòu)非常簡單，因此可用較低成本，實現(xiàn)液體高質(zhì)量純化的處理要求。2、本實用新型采用了電吸模塊結(jié)構(gòu)，而模塊在電極上沒有明顯的化學(xué)反應(yīng)，所需的電能只是用來移動離子和帶電粒子，因此能耗遠遠低于將液體分子從原液中分離出來的蒸餾法、反滲透法。同時也低于電滲透析法。3、由于不采用薄膜，不存在薄膜毒化問題，因此模塊可以在各種惡劣環(huán)境下工作。4、本實用新型的電極具有自我再生功能，不需化學(xué)藥劑，因此不存在其他方法有二次污染的問題。5、由于電極板無需更換，所以便于液體處理裝置的保養(yǎng)和維修。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進一步的詳細描述。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是
圖1的俯視圖。
圖3是
圖1中A處的結(jié)構(gòu)放大結(jié)構(gòu)示意圖之一。
圖4是
圖1中A處的結(jié)構(gòu)放大結(jié)構(gòu)示意圖之二。
圖5是
圖1中A處的結(jié)構(gòu)放大結(jié)構(gòu)示意圖之三。
圖6是本實用新型的工作示意圖之一。
圖7是本實用新型的工作示意圖之二。
圖8是本實用新型的工作示意圖之三。
具體實施方式
如
圖1、2所示本實用新型的液體純化處理模塊，包括配電底板4、電極板8、絕緣隔框5、端板1、連接件6，一對以上并排配置的配電底板4通過連接件6、絕緣隔框5、端板1固定，連接件6可采用一般的拉緊螺栓、螺母和墊片，也可采用吊緊螺栓，或U形螺栓等配以螺母和墊片，把配電底板4固定連接在端板1、絕緣隔框5之間，還可采用其它結(jié)構(gòu)的連接件，配電底板4與配電元件2連接，如圖2所示配電底板4可通過配電夾3或其它配電板與配電元件2連接，使直流電源通過配電元件2與配電底板4形成電連接，從而實現(xiàn)對電極板8的正、反向供電。為防止連接件6和配電底板4接觸后產(chǎn)生短路，在連接件6的表面覆有一層絕緣材料或覆有熱收縮塑料管。如
圖1、2所示電極板8固連在配電底板4上，電極板8可用導(dǎo)電膠粘劑粘接在配電底板4上，或電極板8以其它方式固定連接配電底板4上。為提高配電底板4的強度或剛度，配電底板4采用復(fù)合導(dǎo)電板材，其結(jié)構(gòu)是一耐蝕板材的兩面各固連一層石墨膜，耐蝕板材起到支撐作用，而柔性石墨膜起導(dǎo)電作用，避免了單獨采用石墨片帶來的強度或剛度不夠的問題。配電底板4上的導(dǎo)液孔10與端板1上的進出液口7以及相鄰兩電極板8之間空隙9連通，在相鄰電極板8之間的空隙9中有能使液流通過的填料11。
如圖4所示，填料11為離子交換樹脂，離子交換樹脂可采用波浪形或網(wǎng)格形的織物放在電極板8之間；或如圖3所示采用是規(guī)則的顆粒狀，或圖5所示的不規(guī)則的顆粒狀，并在電極板8的兩端設(shè)有絕緣網(wǎng)板12，這樣，待處理的液體通過正、負電極板8和離子交換樹脂11時，能高效、迅速地去除液體中的離子、有機物、懸浮物及膠體粒子等，尤其對液體中離子濃度較低的情況下，更為突出。
填料11也可采用其它絕緣材料制成的波浪形透水板或網(wǎng)狀板，直接插裝在相鄰電極板8之間；或采用其它粒狀的絕緣材料，如圖3所示為球形或多邊形的規(guī)則粒狀，也可以是如圖5所示的不規(guī)則粒狀，填充在電極板8的之間，在電極板8的端部還裝有透水的絕緣板12，以防粒狀的填料11流失，液流通過填料11的攪拌作用，可大大提高液體的處理效率。端板1上進出液口7與外部管路相連通，使待處理的液體在正、負電極的直流電場作用下，通過電極板8迅速去除液體中的離子、有機物、懸浮物及膠體粒子等。
為增加液體在液流通道中的駐留時間，進一步提高液體的凈化處理效果，如圖6所示，一側(cè)開有導(dǎo)液孔10的配電底板4，其導(dǎo)液孔10與其相鄰配電底板4的導(dǎo)液孔10相互倒置，各對電極板8之間的空隙9通過導(dǎo)液孔10構(gòu)成串聯(lián)式液體通道，液流從端板1的進液口7進入，經(jīng)相互串聯(lián)的液體通道，從另一端板1的出液口7流出。
為減少串聯(lián)式液體通道所導(dǎo)致的液流速度過高而產(chǎn)生的對電極的沖蝕作用，如圖7所示，一對以上兩側(cè)均開有導(dǎo)液孔10的配電底板4相對排置，各對電極板8之間的空隙9通過導(dǎo)液孔10構(gòu)成并聯(lián)式液體通道，液流從端板1的進液口7進入，并同時通過并聯(lián)的液體通道，再從另一端板1的出液口7流出。
在液流速度不高的情況下，為增加液體的混合和駐留時間，更進一步提高液體的處理效率，如圖8所示，一側(cè)開有導(dǎo)液孔10的配電底板4和二側(cè)開有導(dǎo)液孔10的配電底板4相互組合，各對電極板8之間的空隙9通過導(dǎo)液孔10構(gòu)成并串聯(lián)式液體通道。可以是一對開有一側(cè)導(dǎo)液孔10的配電底板4之間放置有二側(cè)開有導(dǎo)液孔10的配電底板4；也可若干對兩側(cè)開有導(dǎo)液孔10的配電底板4之間放置有開有一側(cè)導(dǎo)液孔10的配電底板4；可以任意組合成并串聯(lián)式液體通道。
本實用新型的液體純化處理模塊，可以對各種來源的水、酒、果汁、飲料、乳制品及各種化工液體進行處理。
權(quán)利要求1.一種液體純化處理模塊，其特征在于包括一對以上并排配置的配電底板(4)通過連接件由端板(1)及絕緣隔框(5)固定，且配電底板(4)與配電元件(2)連接，固連有電極板(8)的配電底板(4)上設(shè)有導(dǎo)液孔(10)，并與端板(1)上的進出液口(7)以及相鄰兩電極板(8)之間的空隙(9)連通成液體通道，相鄰電極板(8)之間的空隙(9)內(nèi)裝有能使液流通過的填料(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體純化模塊，其特征在于所述的填料(11)為離子交換樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液體純化處理模塊，其特征在于所述的填料(11)為波浪形或網(wǎng)格形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液體純化處理模塊，其特征在于所述的填料(11)為粒狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體純化處理模塊，其特征在于所述的配電底板(4)采用復(fù)合導(dǎo)電板材，其結(jié)構(gòu)是一耐蝕板材的兩面各固連一層石墨膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的液體純化處理模塊，其特征在于一側(cè)開有導(dǎo)液孔(10)的配電底板(4)，其相鄰配電底板(4)的導(dǎo)液孔(10)與其相互倒置，各對電極板(8)之間的空隙(9)通過導(dǎo)液孔(10)相互串聯(lián)構(gòu)成液體通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的液體純化處理模塊，其特征在于一對以上兩側(cè)均有開有導(dǎo)液孔(10)的配電底板(4)相對排置，各對電極板(8)之間的空隙(9)通過導(dǎo)液孔(10)相互并聯(lián)構(gòu)成液體通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的液體純化處理模塊，其特征在于一側(cè)開有導(dǎo)液孔(10)的配電底板(4)和兩側(cè)開有導(dǎo)液孔(10)的配電底板(4)相互組合，各對電極板(8)之間的空隙(9)通過導(dǎo)液孔(10)相互并串聯(lián)構(gòu)成液體通道。
專利摘要本實用新型涉及一種液體純化處理模塊,具有結(jié)構(gòu)簡單、能耗低,不需化學(xué)藥劑進行再生,適應(yīng)性強不怕毒化,液體處理效果強的特點。該模塊包括端板、配電底板、電極板、絕緣隔框及連接件,一對以上并排配置的配電底板通過連接件由端板及絕緣隔框固定,配電底板與配電元件連接,連有電極板的配電底板上設(shè)有導(dǎo)液孔,并與端板上的進出液口以及電極板之間的空隙連通構(gòu)成液體通道,在電極板之間的空隙內(nèi)還裝有能使液流通過的填料。在直流電場作用下,加上填料的擾流作用,電極能更有效地去除液體中的離子、有機物、懸浮物及膠體粒子,可以對各種來源的水、酒、果汁、飲料、乳制品及各種化工液體進行處理。
文檔編號C02F1/48GK2498141SQ0124555
公開日2002年7月3日 申請日期2001年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月23日
發(fā)明者孫曉慰 申請人:常州高德卡本凈化技術(shù)開發(fā)有限公司