专利名称：可并串联式电去离子装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用电化学处理水的装置领域，具体为一种可并串联式电去离子装置。
背景技术：
EDI技术，即Electrodeionization技术，又称电去离子技术，它将电渗析技术和 离子交换技术融为一体，通过阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择透过作用以及离子交换树脂 对水中离子的交换作用，在电场的作用下实现水中离子的定向迁移，从而达到水的深度净 化除盐，并通过水电解产生的氢离子和氢氧根离子对装填树脂进行连续再生，因此EDI制 水过程不需酸、碱化学药品再生即可连续制取高品质超纯水，可广泛应用于电力、电子、医 药、化工、食品和实验室领域。EDI装置一般由电极、模堆(阴膜、阳膜、树脂、淡水隔板和浓 水隔板)和夹紧装置组成。其中淡水和浓水隔板的材料和结构是关键部分。目前EDI的 装置存在以下几个缺点1、淡水室没有设置布水装置，水在流动中将产生微小的滞流和短 流现象，造成随着运行时间的增加出现不可逆转的脱盐率下降的现象；2、淡水室内水流分 布不均勻，离子交换树脂容易抱团。3、EDI根据处理量来划分模块，比较单一，不能因生产 工艺的要求而进行灵活变通，造成成本过高。针对现有的问题部分专利因此对电去离子内 部中的淡水和浓水隔板结构进行了部分的改造，取得了一定的效果。如名称为“一种电去 离子装置”、授权公告号为C拟617760Y的中国实用新型专利，于2004年5月沈日公开了一 种用于水处理的电去离子装置，这种电去离子装置包括水路系统、夹紧装置、电极装置、膜 堆，膜堆由若干膜对组成，每个膜对由阳膜、浓水隔板、阴膜、淡水隔板组成，淡水隔板由本 体和内框组成，内框中填充离子交换树脂，所述的本体上有原水进口、浓水进口、淡水出口、 浓水出口和极水出口，原水进口和淡水出口分别与设于本体内的空心流道相通，空心流道 与内框连接处设有布水板。如专利200620052180. 9和200620052181. 3发明者对其以前公 布的专利200520052039. 4和200520052038. X中淡水和浓水隔板进行了改进，提高了受力 的均勻性，改进了漏水性使得结构更加牢固、不易变形；专利ZL03230478. 1发明了一种电 去离子装置，该装置的淡水隔板不易变形，水流动阻力小，有效的改进了水流的分布；专利 200520117481. 0对电去离子的淡水隔板进行了改进，在其两侧设置内有呈逐渐放宽的喇叭 状细缝型的布水槽，在一定程度上有效的减少了涡流的发生，改善了入口处水流的分布。但 整体上而言其结构复杂，制作成本较高，不利推广。专利ZL02284477. 5这种双室连续电去 离子装置，实际上是将抛光混床与电去离子相结合在一个设备中完成任务，并在淡水室内 增加分层室；专利ZL200420077411. 2用胫板将淡水室分成若干亚室，再与其内设置多个水 再分布器，将亚室进一步划分，减少反混。但是在淡水室内亚室的增加同时也增加了胫板的 数量，胫板边缘处相对中间流速过快的问题也未得到良好的解决。
发明内容为了克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单，可任意串、并联，节约设备成本的去离子装置，本实用新型公开了一种可并串联式电去离子装置。本实用新型通过如下技术方案达到发明目的一种可并串联式电去离子装置，包括电极，模堆和夹紧装置，模堆由阳膜、浓水室、 阴膜和淡水室依次排列组成，模堆的阳膜和阴膜分别连接至电极的正极端和负极端，模堆 的淡水室内填充树脂，模堆用夹紧装置固定，其特征是模堆的淡水室上还设有极水连通 孔，浓水连通孔，淡水出口，浓水循环水入口，原水进口，淡水进出口布水装置和过滤芯，淡 水进出口布水装置和过滤芯都为蜂窝状，过滤芯嵌于淡水室的中部，淡水室的上下两侧都 固定淡水进出口布水装置，上侧的淡水进出口布水装置连接淡水出口，下侧的淡水进出口 布水装置连接原水进口，极水连通孔和浓水连通孔都位于淡水出口的一侧，浓水循环水入 口位于原水进口的一侧。当原水进入淡水室后，由原水进口与淡水进出口布水装置之间的 类似三角区域将水进行缓冲，然后由蜂窝材料制成的淡水进出口布水装置和过滤芯进行分 布流体，起到布水器的作用，当原水进入到淡水室进行电去离子时，流经室壁时遇到受阴阳 离子填充的蜂窝材料起到减缓流速的作用，使得室内流速接近一致。所述的可并串联式电去离子装置，当原水从孔进入电去离子装置后，经过电极模 块，分别经过电极板，阴离子膜和极水室上的连通孔后进入模堆模块，表现为依次经过阳 离子膜，浓水室，阴离子膜的连通孔后进入淡水室进行电去离子工艺，其中模堆大于一个单 元，原水进入若干个这样的模堆，再分别经过极水室，阳离子膜和电极的连通孔进入左侧电 极模块，到达左侧夹紧板，再次进入相类似的电去离子装置，将一个电去离子装置一端的所 有接口的密封装置打开，并且与下一个电去离子装置的对应孔相连接，形成串联连接。所述的可并串联式电去离子装置，其特征是其一端的所有进口采用螺栓和垫片 密封。所述的可并串联式电去离子装置，当原水从从孔进入装置，同样经过电极模块的 连通孔进入浓水室，部分浓水继续通过后续模块上的连通孔，分配给后续浓水室，原水经过 去离子后形成淡水，由出口产水，产生的浓水和极水都由孔排出。本实用新型采用蜂窝材料来做淡水、浓水室进出口分布器，由于蜂窝材料属于多 孔材料，孔与孔相连就组成了水的流道，将进口的原水分成无数细流进入淡水室，其因孔径 可小至微米甚至纳米级别，因此流道的比表面积有几个数量级的增加，有利于原水与树脂 的充分接触，在微流体区域内极大的推动了离子交换。淡水室腔内边缘处流速较内部较快， 其根本原因在于在壁面边缘处光滑，阴阳树脂与壁面之间的空隙相对于阴阳树脂之间的空 隙要大，因此为了减小这种速度差的一种有效方法就是，将这种空隙差减小。本装置在腔室 的边缘处各安装一条蜂窝材料带，可有效的达到目的。蜂窝孔径不一，阴阳树脂能填充较大 孔径的窝孔，小孔径的蜂窝则和树脂与大窝孔间隙作为流道。使得壁面与树脂中间的空隙 与树脂本身之间的空隙达到了一致。以上在入口处和淡水、浓水室壁面增加蜂窝材料带的 方式，可经济有效的解决入水口水流分布的问题，以及腔内滞流和短流的现象。并且这种多 功能材料的使用，能减小设计、制造和装配成本，经济合理。采用蜂窝材料填充淡水室内壁， 可有效的平均其内部流速，壁面微小的滞流和短流现象，和离子交换树脂容易抱团的弊端； 对电去离子装置的封板进行设计，使得其可作为独立使用或者并联使用的同时，也可进行 串联方式连接使用，丰富了产品的多样性。可串并连结构通常去离子装置的原水、浓水、淡水、极水的进出口都设计在装置的某一端面，在安装的时候只能进行并联安置。但在实际设计和施工中，对纯水的产量有不 同要求，电去离子装置的型号根据产量来划分，品种单一。因此有必要对装置的安装方式进 行多样化设计以满足各种场合的需要。本实用新型在夹紧装置两端同时设计原水、浓水、淡 水、极水的进出口，并且设计相应的密封螺栓。在并联或独立使用场合只需将一端的所有端 口全部配合上密封螺栓，密封住接口 ；在串联场合只需打开所有端口，将以一台装置某一端 面的所有接口与另外一台装置另一端面的接口相连通即可完成串联和并联之间的切换。本实用新型的有益效果是采用新型多功能材料作为淡水和浓水室内的布水器和 边框，减小了普通EDI边框流体相对过快的弊端，以及进一步能使得腔室内的流体得到稳 定均勻的流动，避免了普通EDI内部离子交换树脂抱团等不利现象。设计了一种新型的EDI 结构装置，可将EDI在不同的生产场合根据工艺参数的要求，进行串联或者并联，模糊化了 市场上EDI以处理量划分型号，可在现场柔性的进行纯水的生产。
图1是本实用新型淡水室的结构示意图；图2是本实用新型串联连接的结构示意图；图3是本实用新型并联连接的结构示意图；图4是本实用新型并联连接时螺栓密封的结构示意图。图5是本实用新型多空蜂窝材料与阴阳树脂结合示意图
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。实施例1一种可并串联式电去离子装置，包括电极，模堆和夹紧装置，模堆由阳膜、浓水室、 阴膜和淡水室依次排列组成，模堆的阳膜和阴膜分别连接至电极的正极端和负极端，模 堆的淡水室内填充树脂，模堆用夹紧装置固定，如图1所示，具体结构是模堆的淡水室34 上还设有极水连通孔34a，浓水连通34b孔，淡水出口 34c，浓水循环水入口 34d，原水进口 34e,淡水进出口布水装置34f和过滤芯34g，过滤芯34g嵌于淡水室34的中部，淡水室34 的上下两侧都固定淡水进出口布水装置34f，上侧的淡水进出口布水装置34f连接淡水出 口 34c，下侧的淡水进出口布水装置34f连接原水进口 34e，极水连通孔3 和浓水连通孔 34b都位于淡水出口 3 的一侧，浓水循环水入口 34d位于原水进口 3 的一侧。淡水进出 口布水装置:34f的厚度比淡水室34多3mm 6mm，淡水进出口布水装置34f和过滤芯34g 都为蜂窝状，多空蜂窝材料与阴阳树脂结合如图5所示。当原水进入淡水室34后，由原水 进口 3 与淡水进出口布水装置34f之间的类似三角区域将水进行缓冲，然后由蜂窝材料 制成的淡水进出口布水装置34f和过滤芯3 进行分布流体，起到布水器的作用，当原水进 入到淡水室34进行电去离子时，流经室壁时遇到受阴阳离子34h填充的蜂窝材料起到减缓 流速的作用，使得室内流速接近一致。实施例2一种可并串联式电去离子装置，如图2所示，当原水从孔Ie进入电去离子装置后， 经过电极模块2，分别经过电极板21，阴离子膜22和极水室23上的连通孔后进入模堆模块，表现为依次经过阳离子膜33，浓水室32，阴离子膜31的连通孔后进入淡水室34进行 电去离子工艺，其中模堆大于一个单元，原水可进入若干个这样的模堆，再分别经过极水室 23，阳离子膜22和电极板21的连通孔进入左侧电极模块2，到达左侧夹紧板1，再次进入相 类似的电去离子装置，将一个电去离子装置一端的所有接口的密封装置打开，并且与下一 个电去离子装置的对应孔相连接，形成串联连接。当原水从孔Id进入装置，同样经过电极 模块2的连通孔进入浓水室32，部分浓水继续通过后续模块上的连通孔，分配给后续浓水 室，原水经过去离子后形成淡水，由出口 Ic产水，产生的浓水由孔Ib排出，极水由孔Ia排 出。布水装置的厚度比淡水室和浓水室多3mm 6mm。其他结构都和实施例1同。实施例3一种可并串联式电去离子装置，如图3所示，从Id孔进入装置，同样经过电极模块 2的连通孔进入浓水室32，部分浓水继续通过后续模块上的连通孔，分配给后续浓水室，原 水经过去离子后形成淡水，由出口 Ic产水，产生的浓水由孔Ib排出，极水由孔Ia排出。当 原水从孔Id进入装置，同样经过电极模块2的连通孔进入浓水室32，部分浓水继续通过后 续模块上的连通孔，分配给后续浓水室，原水经过去离子后形成淡水，由出口 Ic产水，产生 的浓水由孔Ib排出，极水由孔Ia排出。布水装置的厚度比淡水室和浓水室多3mm 6mm。其一端的所有进口采用螺栓51和垫片52密封，如图4所示。其他结构都和实施 例1同。
权利要求1.一种可并串联式电去离子装置，包括电极，模堆和夹紧装置，模堆由阳膜、浓水室、阴 膜和淡水室依次排列组成，模堆的阳膜和阴膜分别连接至电极的正极端和负极端，模堆的 淡水室内填充树脂，模堆用夹紧装置固定，其特征是模堆的淡水室(34)上还设有极水连 通孔(34a)，浓水连通孔(34b)，淡水出口 (34c)，浓水循环水入口 (34d)，原水进口 (34e)，淡 水进出口布水装置(34f)和过滤芯(34g)，淡水进出口布水装置(34f)和过滤芯(34g)都为 蜂窝状，过滤芯(34g)嵌于淡水室(34)的中部，淡水室(34)的上下两侧都固定淡水进出口 布水装置(34f)，上侧的淡水进出口布水装置(34f)连接淡水出口(3 )，下侧的淡水进出 口布水装置(34f)连接原水进口(3 )，极水连通孔(34a)和浓水连通孔(34b)都位于淡水 出口(34c)的一侧，浓水循环水入口(34d)位于原水进口(34e)的一侧。
2.如权利要求1所述的可并串联式电去离子装置，其特征是其一端的所有进口采用 螺栓(51)和垫片(52)密封。
专利摘要本实用新型涉及用电化学处理水的装置领域，具体为一种可并串联式电去离子装置。一种可并串联式电去离子装置，包括电极，模堆，阴膜，阳膜，树脂，淡水隔板，浓水隔板和夹紧装置，其特征是还包括极水连通孔，浓水连通孔，淡水出口，浓水循环水入口，原水进口，淡水进出口布水装置和过滤芯，淡水进出口布水装置和过滤芯都为蜂窝状，当原水进入淡水室后，由进口与布水器之间的类似三角区域将水进行缓冲，然后由蜂窝材料进行分布流体，起到布水器的作用，当原水进入到淡水室进行电去离子时，流经室壁时遇到受阴阳例子填充的蜂窝材料起到减缓流速的作用，使得室内流速接近一致。本实用新型结构简单，流速稳定，适应性强。
文档编号C02F1/42GK201890791SQ200920076369
公开日2011年7月6日 申请日期2009年6月16日 优先权日2009年6月16日
发明者张锴, 李瑛娜, 蔡骏 申请人:上海东芯建筑工程技术有限公司, 李瑛娜, 蔡骏