專利名稱：可并串聯(lián)式電去離子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及用電化學處理水的裝置領(lǐng)域，具體為一種可并串聯(lián)式電去離子裝置。
背景技術(shù)：
EDI技術(shù)，即Electrodeionization技術(shù)，又稱電去離子技術(shù)，它將電滲析技術(shù)和 離子交換技術(shù)融為一體，通過陽、陰離子膜對陽、陰離子的選擇透過作用以及離子交換樹脂 對水中離子的交換作用，在電場的作用下實現(xiàn)水中離子的定向遷移，從而達到水的深度凈 化除鹽，并通過水電解產(chǎn)生的氫離子和氫氧根離子對裝填樹脂進行連續(xù)再生，因此EDI制 水過程不需酸、堿化學藥品再生即可連續(xù)制取高品質(zhì)超純水，可廣泛應用于電力、電子、醫(yī) 藥、化工、食品和實驗室領(lǐng)域。EDI裝置一般由電極、模堆(陰膜、陽膜、樹脂、淡水隔板和濃 水隔板)和夾緊裝置組成。其中淡水和濃水隔板的材料和結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵部分。目前EDI的 裝置存在以下幾個缺點1、淡水室沒有設(shè)置布水裝置，水在流動中將產(chǎn)生微小的滯流和短 流現(xiàn)象，造成隨著運行時間的增加出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的脫鹽率下降的現(xiàn)象；2、淡水室內(nèi)水流分 布不均勻，離子交換樹脂容易抱團。3、EDI根據(jù)處理量來劃分模塊，比較單一，不能因生產(chǎn) 工藝的要求而進行靈活變通，造成成本過高。針對現(xiàn)有的問題部分專利因此對電去離子內(nèi) 部中的淡水和濃水隔板結(jié)構(gòu)進行了部分的改造，取得了一定的效果。如名稱為“一種電去 離子裝置”、授權(quán)公告號為C擬617760Y的中國實用新型專利，于2004年5月沈日公開了一 種用于水處理的電去離子裝置，這種電去離子裝置包括水路系統(tǒng)、夾緊裝置、電極裝置、膜 堆，膜堆由若干膜對組成，每個膜對由陽膜、濃水隔板、陰膜、淡水隔板組成，淡水隔板由本 體和內(nèi)框組成，內(nèi)框中填充離子交換樹脂，所述的本體上有原水進口、濃水進口、淡水出口、 濃水出口和極水出口，原水進口和淡水出口分別與設(shè)于本體內(nèi)的空心流道相通，空心流道 與內(nèi)框連接處設(shè)有布水板。如專利200620052180. 9和200620052181. 3發(fā)明者對其以前公 布的專利200520052039. 4和200520052038. X中淡水和濃水隔板進行了改進，提高了受力 的均勻性，改進了漏水性使得結(jié)構(gòu)更加牢固、不易變形；專利ZL03230478. 1發(fā)明了一種電 去離子裝置，該裝置的淡水隔板不易變形，水流動阻力小，有效的改進了水流的分布；專利 200520117481. 0對電去離子的淡水隔板進行了改進，在其兩側(cè)設(shè)置內(nèi)有呈逐漸放寬的喇叭 狀細縫型的布水槽，在一定程度上有效的減少了渦流的發(fā)生，改善了入口處水流的分布。但 整體上而言其結(jié)構(gòu)復雜，制作成本較高，不利推廣。專利ZL02284477. 5這種雙室連續(xù)電去 離子裝置，實際上是將拋光混床與電去離子相結(jié)合在一個設(shè)備中完成任務(wù)，并在淡水室內(nèi) 增加分層室；專利ZL200420077411. 2用脛板將淡水室分成若干亞室，再與其內(nèi)設(shè)置多個水 再分布器，將亞室進一步劃分，減少反混。但是在淡水室內(nèi)亞室的增加同時也增加了脛板的 數(shù)量，脛板邊緣處相對中間流速過快的問題也未得到良好的解決。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，可任意串、并聯(lián)，節(jié)約設(shè)備成本的去離子裝置，本實用新型公開了一種可并串聯(lián)式電去離子裝置。本實用新型通過如下技術(shù)方案達到發(fā)明目的一種可并串聯(lián)式電去離子裝置，包括電極，模堆和夾緊裝置，模堆由陽膜、濃水室、 陰膜和淡水室依次排列組成，模堆的陽膜和陰膜分別連接至電極的正極端和負極端，模堆 的淡水室內(nèi)填充樹脂，模堆用夾緊裝置固定，其特征是模堆的淡水室上還設(shè)有極水連通 孔，濃水連通孔，淡水出口，濃水循環(huán)水入口，原水進口，淡水進出口布水裝置和過濾芯，淡 水進出口布水裝置和過濾芯都為蜂窩狀，過濾芯嵌于淡水室的中部，淡水室的上下兩側(cè)都 固定淡水進出口布水裝置，上側(cè)的淡水進出口布水裝置連接淡水出口，下側(cè)的淡水進出口 布水裝置連接原水進口，極水連通孔和濃水連通孔都位于淡水出口的一側(cè)，濃水循環(huán)水入 口位于原水進口的一側(cè)。當原水進入淡水室后，由原水進口與淡水進出口布水裝置之間的 類似三角區(qū)域?qū)⑺M行緩沖，然后由蜂窩材料制成的淡水進出口布水裝置和過濾芯進行分 布流體，起到布水器的作用，當原水進入到淡水室進行電去離子時，流經(jīng)室壁時遇到受陰陽 離子填充的蜂窩材料起到減緩流速的作用，使得室內(nèi)流速接近一致。所述的可并串聯(lián)式電去離子裝置，當原水從孔進入電去離子裝置后，經(jīng)過電極模 塊，分別經(jīng)過電極板，陰離子膜和極水室上的連通孔后進入模堆模塊，表現(xiàn)為依次經(jīng)過陽 離子膜，濃水室，陰離子膜的連通孔后進入淡水室進行電去離子工藝，其中模堆大于一個單 元，原水進入若干個這樣的模堆，再分別經(jīng)過極水室，陽離子膜和電極的連通孔進入左側(cè)電 極模塊，到達左側(cè)夾緊板，再次進入相類似的電去離子裝置，將一個電去離子裝置一端的所 有接口的密封裝置打開，并且與下一個電去離子裝置的對應孔相連接，形成串聯(lián)連接。所述的可并串聯(lián)式電去離子裝置，其特征是其一端的所有進口采用螺栓和墊片 密封。所述的可并串聯(lián)式電去離子裝置，當原水從從孔進入裝置，同樣經(jīng)過電極模塊的 連通孔進入濃水室，部分濃水繼續(xù)通過后續(xù)模塊上的連通孔，分配給后續(xù)濃水室，原水經(jīng)過 去離子后形成淡水，由出口產(chǎn)水，產(chǎn)生的濃水和極水都由孔排出。本實用新型采用蜂窩材料來做淡水、濃水室進出口分布器，由于蜂窩材料屬于多 孔材料，孔與孔相連就組成了水的流道，將進口的原水分成無數(shù)細流進入淡水室，其因孔徑 可小至微米甚至納米級別，因此流道的比表面積有幾個數(shù)量級的增加，有利于原水與樹脂 的充分接觸，在微流體區(qū)域內(nèi)極大的推動了離子交換。淡水室腔內(nèi)邊緣處流速較內(nèi)部較快， 其根本原因在于在壁面邊緣處光滑，陰陽樹脂與壁面之間的空隙相對于陰陽樹脂之間的空 隙要大，因此為了減小這種速度差的一種有效方法就是，將這種空隙差減小。本裝置在腔室 的邊緣處各安裝一條蜂窩材料帶，可有效的達到目的。蜂窩孔徑不一，陰陽樹脂能填充較大 孔徑的窩孔，小孔徑的蜂窩則和樹脂與大窩孔間隙作為流道。使得壁面與樹脂中間的空隙 與樹脂本身之間的空隙達到了一致。以上在入口處和淡水、濃水室壁面增加蜂窩材料帶的 方式，可經(jīng)濟有效的解決入水口水流分布的問題，以及腔內(nèi)滯流和短流的現(xiàn)象。并且這種多 功能材料的使用，能減小設(shè)計、制造和裝配成本，經(jīng)濟合理。采用蜂窩材料填充淡水室內(nèi)壁， 可有效的平均其內(nèi)部流速，壁面微小的滯流和短流現(xiàn)象，和離子交換樹脂容易抱團的弊端； 對電去離子裝置的封板進行設(shè)計，使得其可作為獨立使用或者并聯(lián)使用的同時，也可進行 串聯(lián)方式連接使用，豐富了產(chǎn)品的多樣性?？纱⑦B結(jié)構(gòu)通常去離子裝置的原水、濃水、淡水、極水的進出口都設(shè)計在裝置的某一端面，在安裝的時候只能進行并聯(lián)安置。但在實際設(shè)計和施工中，對純水的產(chǎn)量有不 同要求，電去離子裝置的型號根據(jù)產(chǎn)量來劃分，品種單一。因此有必要對裝置的安裝方式進 行多樣化設(shè)計以滿足各種場合的需要。本實用新型在夾緊裝置兩端同時設(shè)計原水、濃水、淡 水、極水的進出口，并且設(shè)計相應的密封螺栓。在并聯(lián)或獨立使用場合只需將一端的所有端 口全部配合上密封螺栓，密封住接口 ；在串聯(lián)場合只需打開所有端口，將以一臺裝置某一端 面的所有接口與另外一臺裝置另一端面的接口相連通即可完成串聯(lián)和并聯(lián)之間的切換。本實用新型的有益效果是采用新型多功能材料作為淡水和濃水室內(nèi)的布水器和 邊框，減小了普通EDI邊框流體相對過快的弊端，以及進一步能使得腔室內(nèi)的流體得到穩(wěn) 定均勻的流動，避免了普通EDI內(nèi)部離子交換樹脂抱團等不利現(xiàn)象。設(shè)計了一種新型的EDI 結(jié)構(gòu)裝置，可將EDI在不同的生產(chǎn)場合根據(jù)工藝參數(shù)的要求，進行串聯(lián)或者并聯(lián)，模糊化了 市場上EDI以處理量劃分型號，可在現(xiàn)場柔性的進行純水的生產(chǎn)。

圖1是本實用新型淡水室的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型并聯(lián)連接時螺栓密封的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實用新型多空蜂窩材料與陰陽樹脂結(jié)合示意圖
具體實施方式
以下通過具體實施例進一步說明本實用新型。實施例1一種可并串聯(lián)式電去離子裝置，包括電極，模堆和夾緊裝置，模堆由陽膜、濃水室、 陰膜和淡水室依次排列組成，模堆的陽膜和陰膜分別連接至電極的正極端和負極端，模 堆的淡水室內(nèi)填充樹脂，模堆用夾緊裝置固定，如圖1所示，具體結(jié)構(gòu)是模堆的淡水室34 上還設(shè)有極水連通孔34a，濃水連通34b孔，淡水出口 34c，濃水循環(huán)水入口 34d，原水進口 34e,淡水進出口布水裝置34f和過濾芯34g，過濾芯34g嵌于淡水室34的中部，淡水室34 的上下兩側(cè)都固定淡水進出口布水裝置34f，上側(cè)的淡水進出口布水裝置34f連接淡水出 口 34c，下側(cè)的淡水進出口布水裝置34f連接原水進口 34e，極水連通孔3 和濃水連通孔 34b都位于淡水出口 3 的一側(cè)，濃水循環(huán)水入口 34d位于原水進口 3 的一側(cè)。淡水進出 口布水裝置:34f的厚度比淡水室34多3mm 6mm，淡水進出口布水裝置34f和過濾芯34g 都為蜂窩狀，多空蜂窩材料與陰陽樹脂結(jié)合如圖5所示。當原水進入淡水室34后，由原水 進口 3 與淡水進出口布水裝置34f之間的類似三角區(qū)域?qū)⑺M行緩沖，然后由蜂窩材料 制成的淡水進出口布水裝置34f和過濾芯3 進行分布流體，起到布水器的作用，當原水進 入到淡水室34進行電去離子時，流經(jīng)室壁時遇到受陰陽離子34h填充的蜂窩材料起到減緩 流速的作用，使得室內(nèi)流速接近一致。實施例2一種可并串聯(lián)式電去離子裝置，如圖2所示，當原水從孔Ie進入電去離子裝置后， 經(jīng)過電極模塊2，分別經(jīng)過電極板21，陰離子膜22和極水室23上的連通孔后進入模堆模塊，表現(xiàn)為依次經(jīng)過陽離子膜33，濃水室32，陰離子膜31的連通孔后進入淡水室34進行 電去離子工藝，其中模堆大于一個單元，原水可進入若干個這樣的模堆，再分別經(jīng)過極水室 23，陽離子膜22和電極板21的連通孔進入左側(cè)電極模塊2，到達左側(cè)夾緊板1，再次進入相 類似的電去離子裝置，將一個電去離子裝置一端的所有接口的密封裝置打開，并且與下一 個電去離子裝置的對應孔相連接，形成串聯(lián)連接。當原水從孔Id進入裝置，同樣經(jīng)過電極 模塊2的連通孔進入濃水室32，部分濃水繼續(xù)通過后續(xù)模塊上的連通孔，分配給后續(xù)濃水 室，原水經(jīng)過去離子后形成淡水，由出口 Ic產(chǎn)水，產(chǎn)生的濃水由孔Ib排出，極水由孔Ia排 出。布水裝置的厚度比淡水室和濃水室多3mm 6mm。其他結(jié)構(gòu)都和實施例1同。實施例3一種可并串聯(lián)式電去離子裝置，如圖3所示，從Id孔進入裝置，同樣經(jīng)過電極模塊 2的連通孔進入濃水室32，部分濃水繼續(xù)通過后續(xù)模塊上的連通孔，分配給后續(xù)濃水室，原 水經(jīng)過去離子后形成淡水，由出口 Ic產(chǎn)水，產(chǎn)生的濃水由孔Ib排出，極水由孔Ia排出。當 原水從孔Id進入裝置，同樣經(jīng)過電極模塊2的連通孔進入濃水室32，部分濃水繼續(xù)通過后 續(xù)模塊上的連通孔，分配給后續(xù)濃水室，原水經(jīng)過去離子后形成淡水，由出口 Ic產(chǎn)水，產(chǎn)生 的濃水由孔Ib排出，極水由孔Ia排出。布水裝置的厚度比淡水室和濃水室多3mm 6mm。其一端的所有進口采用螺栓51和墊片52密封，如圖4所示。其他結(jié)構(gòu)都和實施 例1同。
權(quán)利要求1.一種可并串聯(lián)式電去離子裝置，包括電極，模堆和夾緊裝置，模堆由陽膜、濃水室、陰 膜和淡水室依次排列組成，模堆的陽膜和陰膜分別連接至電極的正極端和負極端，模堆的 淡水室內(nèi)填充樹脂，模堆用夾緊裝置固定，其特征是模堆的淡水室(34)上還設(shè)有極水連 通孔(34a)，濃水連通孔(34b)，淡水出口 (34c)，濃水循環(huán)水入口 (34d)，原水進口 (34e)，淡 水進出口布水裝置(34f)和過濾芯(34g)，淡水進出口布水裝置(34f)和過濾芯(34g)都為 蜂窩狀，過濾芯(34g)嵌于淡水室(34)的中部，淡水室(34)的上下兩側(cè)都固定淡水進出口 布水裝置(34f)，上側(cè)的淡水進出口布水裝置(34f)連接淡水出口(3 )，下側(cè)的淡水進出 口布水裝置(34f)連接原水進口(3 )，極水連通孔(34a)和濃水連通孔(34b)都位于淡水 出口(34c)的一側(cè)，濃水循環(huán)水入口(34d)位于原水進口(34e)的一側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的可并串聯(lián)式電去離子裝置，其特征是其一端的所有進口采用 螺栓(51)和墊片(52)密封。
專利摘要本實用新型涉及用電化學處理水的裝置領(lǐng)域，具體為一種可并串聯(lián)式電去離子裝置。一種可并串聯(lián)式電去離子裝置，包括電極，模堆，陰膜，陽膜，樹脂，淡水隔板，濃水隔板和夾緊裝置，其特征是還包括極水連通孔，濃水連通孔，淡水出口，濃水循環(huán)水入口，原水進口，淡水進出口布水裝置和過濾芯，淡水進出口布水裝置和過濾芯都為蜂窩狀，當原水進入淡水室后，由進口與布水器之間的類似三角區(qū)域?qū)⑺M行緩沖，然后由蜂窩材料進行分布流體，起到布水器的作用，當原水進入到淡水室進行電去離子時，流經(jīng)室壁時遇到受陰陽例子填充的蜂窩材料起到減緩流速的作用，使得室內(nèi)流速接近一致。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，流速穩(wěn)定，適應性強。
文檔編號C02F1/42GK201890791SQ200920076369
公開日2011年7月6日 申請日期2009年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者張鍇, 李瑛娜, 蔡駿 申請人:上海東芯建筑工程技術(shù)有限公司, 李瑛娜, 蔡駿