本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種帶有中間極板的電滲析水處理裝置及方法。

背景技術(shù)：

電滲析（簡(jiǎn)稱ED）水處理技術(shù)是一項(xiàng)比較成熟的技術(shù)，在ED基礎(chǔ)上，結(jié)合傳統(tǒng)混合離子交換除鹽工藝（DI），產(chǎn)生了電子混床（EDI）除鹽技術(shù)，提高了除鹽效率，但EDI對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求十分嚴(yán)格，因此處理成本比較高。相對(duì)于EDI，進(jìn)而衍生EDR技術(shù)，一種利用離子交換膜對(duì)溶液中陰陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性，以直流電場(chǎng)為推動(dòng)力的膜分離方法。所有與電滲析有關(guān)的水處理技術(shù)最后都會(huì)有濃鹽水產(chǎn)生，對(duì)于這些濃鹽水的處理又成為一個(gè)難題。

本發(fā)明提出了一種新的電滲析水處理方法，即在傳統(tǒng)EDR基礎(chǔ)上，在每一對(duì)陰陽(yáng)離子交換膜之間加入中間電極，因此將透過(guò)陰陽(yáng)離子交換膜的陰陽(yáng)離子區(qū)隔開(kāi)，且發(fā)生電解反應(yīng)，不僅生成脫離子水，還形成堿性水和酸性水，堿性水和酸性水又有其各自的應(yīng)用領(lǐng)域，從而解決了濃鹽水處理問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有與電滲析有關(guān)的水處理技術(shù)都有濃鹽水產(chǎn)生的問(wèn)題，并在EDR基礎(chǔ)上提出了一種新的水處理裝置及方法，除了產(chǎn)生去離子水外，還產(chǎn)生堿性水和酸性水取代濃鹽水。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的：

一種帶有中間電極的電滲析水處理裝置，包括進(jìn)水口1、產(chǎn)水口2、堿性水產(chǎn)水口3、酸性水4產(chǎn)水口、陰極板5、陽(yáng)極板9，其中，陰極板5和陽(yáng)極板9在最外側(cè)，在陰極板5和陽(yáng)極板6之間設(shè)有至少一塊中間極板6，所述中間極板6與陰極板5之間設(shè)有一組陽(yáng)離子交換膜7和一組陰離子交換膜8，所述中間極板6與陽(yáng)極板9之間也設(shè)有一組陽(yáng)離子交換膜7和一組陰離子交換膜8。

本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案還包括：

所有相鄰的兩塊中間極板6之間均設(shè)有一組陽(yáng)離子交換膜7和一組陰離子交換膜8。

所有陽(yáng)離子交換膜7都靠近陰極板5一側(cè)，所有陰離子交換膜8都靠近陽(yáng)極板9一側(cè)。

陽(yáng)離子交換膜7與陰極板5之間形成堿性水通道，

陰離子交換膜8與陽(yáng)極板9之間形成酸性水通道，陽(yáng)離子交換膜7與陰離子交換膜8之間形成產(chǎn)水通道。

所述堿性水通道將進(jìn)水口1和堿性水產(chǎn)水口3連通，所述酸性水通道將進(jìn)水口1和酸性水產(chǎn)水口4連通，所述產(chǎn)水通道將進(jìn)水口1和產(chǎn)水口2連通。

所述進(jìn)水口1位于電滲析水處理裝置的一側(cè)，所述堿性水產(chǎn)水口3、產(chǎn)水口2以及酸性水產(chǎn)水口4位于電滲析水處理裝置的另一側(cè)。

所述陰極板5連接直流電源的負(fù)極，所述陽(yáng)極板9連接直流電源的正極。

一種帶有中間電極的電滲析水處理方法，包括以下步驟：

進(jìn)水，待處理水由進(jìn)水口1導(dǎo)入電滲析水處理裝置；

分流，導(dǎo)入電滲析水處理裝置中的待處理水被分為三股：一股流經(jīng)堿性水通道，一股流經(jīng)產(chǎn)水通道，一股流經(jīng)酸性水通道；

分離，中間極板6在電場(chǎng)作用下兩側(cè)聚集相異電荷，待處理水中的陽(yáng)離子透過(guò)陽(yáng)離子交換膜7向陰極板5一側(cè)方向移動(dòng)，或者接觸帶有負(fù)電荷的中間極板6一側(cè)時(shí)，發(fā)生陰極電解反應(yīng)，生成堿性水；待處理水中的陰離子透過(guò)陰離子交換膜8向陽(yáng)極板9一側(cè)方向移動(dòng)，或者接觸帶有正電荷的中間極板6一側(cè)時(shí)，發(fā)生陽(yáng)極電解反應(yīng)，生成酸性水；陽(yáng)離子交換膜7與陰離子交換膜8之間的水失去陰陽(yáng)離子，生成去離子水；

出水，分離出的堿性水經(jīng)由堿性水通道從堿性水產(chǎn)水口3導(dǎo)出，酸性水經(jīng)由酸性水通道從酸性水產(chǎn)水口4導(dǎo)出，去離子水經(jīng)由產(chǎn)水通道從產(chǎn)水口2導(dǎo)出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：透過(guò)陰陽(yáng)離子交換膜的陰陽(yáng)離子被區(qū)隔開(kāi)，不僅生成脫離子水，產(chǎn)生的堿性水和酸性水取代了濃鹽水，而堿性水和酸性水又有其各自的應(yīng)用領(lǐng)域，從而解決了濃鹽水處理問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種電滲化學(xué)反應(yīng)水處理裝置的原理結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：

1、進(jìn)水口 2、產(chǎn)水口 3、堿性水產(chǎn)水口

4、酸性水產(chǎn)水口 5、陰極板 6、中間極板

7、陽(yáng)離子交換膜 8、陰離子交換膜 9、陽(yáng)極板

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖，進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明一種帶有中間電極的電滲析水處理裝置，包括進(jìn)水口1、產(chǎn)水口2、堿性水產(chǎn)水口3、酸性水產(chǎn)水口4、陰極板5、陽(yáng)極板9，其中，陰極板5和陽(yáng)極板9在最外側(cè)，陰陽(yáng)極板之間包含有一塊以上的中間極板6，在任何每相鄰兩塊電極板之間都有一對(duì)陰陽(yáng)離子交換膜，所有陽(yáng)離子交換膜7都靠近陰極板5一側(cè)，所有陰離子交換膜8都靠近陽(yáng)極板9一側(cè)，這樣在每對(duì)極板之間就形成了三股水通道，即陽(yáng)離子交換膜7與陰極板5之間的通道。陰離子交換膜8與陽(yáng)極板9之間的通道。陽(yáng)離子交換膜7與陰離子交換膜8之間的通道。

本發(fā)明一實(shí)施例中，陽(yáng)離子交換膜7與陰極板5之間形成的通道為堿性水通道，陰離子交換膜8與陽(yáng)極板9之間形成的通道為酸性水通道，陽(yáng)離子交換膜7與陰離子交換膜8之間形成的通道為產(chǎn)水通道；堿性水通道將進(jìn)水口1和堿性水產(chǎn)水口3連通，酸性水通道將進(jìn)水口1和酸性水產(chǎn)水口4連通，產(chǎn)水通道將進(jìn)水口1和產(chǎn)水口2連通；進(jìn)水口1位于電滲析水處理裝置的一側(cè)，所述堿性水產(chǎn)水口3、產(chǎn)水口2以及酸性水產(chǎn)水口4位于電滲析水處理裝置的另一側(cè)，待處理的水由進(jìn)水口1導(dǎo)入，分別由堿性水產(chǎn)水口3、產(chǎn)水口2以及酸性水產(chǎn)水口4導(dǎo)出。

陰極板5和陽(yáng)極板9與直流電源接通，陰極板5連接直流電源的負(fù)極，所述陽(yáng)極板9連接直流電源的正極，這樣在陰極板5與陽(yáng)極板9之間就形成了直流電場(chǎng)，在電場(chǎng)的作用下，所有中間極板6的兩側(cè)面就會(huì)積聚相異電荷，正電荷靠近陰極板5一側(cè)，負(fù)電荷靠近陽(yáng)極板9一側(cè)，當(dāng)含有電解質(zhì)的水同時(shí)通過(guò)所有通道時(shí)，在電場(chǎng)力的驅(qū)動(dòng)下，陽(yáng)離子就會(huì)透過(guò)陽(yáng)離子交換膜7向陰極板5一側(cè)方向移動(dòng)，陰離子就會(huì)透過(guò)陰離子交換膜8向陽(yáng)極板9一側(cè)方向移動(dòng)，當(dāng)陽(yáng)離子接觸到陰極板5或帶有相異電荷的中間極板6一側(cè)時(shí)，就會(huì)發(fā)生陰極電解反應(yīng)，生成堿性水3；當(dāng)陰離子接觸到陽(yáng)極板9或帶有相異電荷的中間極板6一側(cè)時(shí)，就會(huì)發(fā)生陽(yáng)極電解反應(yīng)，生成酸性水4。陽(yáng)離子交換膜7與陰離子交換膜8之間的水就會(huì)失去陰陽(yáng)離子，生成去離子水。于是陰極板5與陽(yáng)離子交換膜7之間的通道就形成了堿性水3的通道，陽(yáng)極板9與陰離子交換膜8之間的通道就形成了酸性水4的通道，陽(yáng)離子交換膜7與陰離子交換膜8之間的通道就形成了產(chǎn)水通道。

本發(fā)明帶有中間電極的電滲析水處理包括以下步驟：

進(jìn)水，待處理水由進(jìn)水口1導(dǎo)入電滲析水處理裝置；

分流，導(dǎo)入電滲析水處理裝置中的待處理水被分為三股：一股流經(jīng)堿性水通道，一股流經(jīng)產(chǎn)水通道，一股流經(jīng)酸性水通道；

分離，中間極板6在電場(chǎng)作用下兩側(cè)聚集相異電荷，待處理水中的陽(yáng)離子透過(guò)陽(yáng)離子交換膜7向陰極板5一側(cè)方向移動(dòng)，或者接觸帶有負(fù)電荷的中間極板6一側(cè)時(shí)，發(fā)生陰極電解反應(yīng)，生成堿性水；待處理水中的陰離子透過(guò)陰離子交換膜8向陽(yáng)極板9一側(cè)方向移動(dòng)，或者接觸帶有正電荷的中間極板6一側(cè)時(shí)，發(fā)生陽(yáng)極電解反應(yīng)，生成酸性水；陽(yáng)離子交換膜7與陰離子交換膜8之間的水失去陰陽(yáng)離子，生成去離子水；

出水，分離出的堿性水經(jīng)由堿性水通道從堿性水產(chǎn)水口3導(dǎo)出，酸性水經(jīng)由酸性水通道從酸性水產(chǎn)水口4導(dǎo)出，去離子水經(jīng)由產(chǎn)水通道從產(chǎn)水口2導(dǎo)出。

本發(fā)明通過(guò)在每一對(duì)陰陽(yáng)離子交換膜之間加入中間電極，因此將透過(guò)陰陽(yáng)離子交換膜的陰陽(yáng)離子區(qū)隔開(kāi)，且發(fā)生電解反應(yīng)，不僅生成脫離子水，還形成堿性水和酸性水，堿性水和酸性水又有其各自的應(yīng)用領(lǐng)域，從而解決了濃鹽水處理問(wèn)題，由此達(dá)到了水處理目的。

以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明。凡在本發(fā)明的原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。