电化学水处理的隔膜组件与电化学水处理装置的制作方法

本发明涉及电化学水处理领域，尤其涉及电化学水处理的隔膜组件与电化学水处理装置。

背景技术：

随着经济的飞速发展，工业废水带来的环境污染日趋严重。在循环水处理领域，电化学水处理方式代替药剂法处理成为一种趋势，电化学水处理需采用阴极板与阳极板。

现有相关技术中，例如公开号为cn206940502u的专利，其所提供的水处理装置可在阴极板与阳极板之间设置隔膜。然而，在水流的影响下，隔膜会因水流的冲击而发生形变甚至损伤。

技术实现要素：

本发明提供一种电化学水处理的隔膜组件与电化学水处理装置，以解决隔膜会因水流的冲击而发生形变甚至损伤的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种电化学水处理的隔膜组件，包括：两个隔膜框架、夹持安装于两个隔膜框架之间的隔膜本体，以及用于锁紧两个隔膜框架与所述隔膜本体的多个锁紧结构；

所述锁紧结构包括具有螺纹的杆件，以及与所述螺纹匹配的两个螺母，所述杆件穿过所述两个隔膜框架与所述隔膜本体，所述两个螺母自所述杆件的两侧分别旋入所述螺纹，以使得所述两个隔膜框架与所述隔膜本体被所述两个螺母锁紧夹持。

可选的，所述杆件的两端分别顶推所述第一电极板与所述第二电极板。

可选的，所述隔膜框架两侧的杆件部分的长度是相同的。

可选的，所述隔膜框架包括内框架与环设于所述内框架外围的外框架。

可选的，所述内框架包括第一长条与第二长条，所述第一长条与所述第二长条互相交叉。

可选的，所述第一长条与所述第二长条互相垂直。

可选的，所述顶推部件为螺杆。

可选的，所述隔膜本体为以下至少之一：阴离子交换膜、阳离子交换膜、双极膜、石棉纤维膜、无纺布、化纤滤布、陶瓷隔膜以及带有细孔的塑料板。

根据本发明的第二方面，提供了一种电化学水处理装置，包括第一方面及其可选方案涉及的隔膜组件、腔体、第一电极板与第二电极板；

所述隔膜组件、所述第一电极板与所述第二电极板设于所述腔体内，每个隔膜组件均设于一个第一电极板与一个第二电极板之间。

可选的，所述的装置，还包括进水通道，所述腔体通过所述进水通道的送水口送入水，所述第一电极板、所述隔膜组件与所述第二电极板是沿第一水平方向分布的；所述进水通道沿垂直于所述第一水平方向的第二水平方向设置于所述腔体的一侧或两侧，以使得自所述送水口送入的水能够沿所述第二水平方向进入所述腔体中。

可选的，所述送水口与所述进水通道中内腔的底端之间具有间隔距离。

本发明通过锁紧结构锁紧下隔膜框架对隔膜本体的锁紧夹持，可对隔膜本体位置以及形状进行稳固，限制其形变的发生，进而通过对形变的限制，可降低损伤发生的可能性。

本发明可选方案中，通过锁紧结构中杆件对两侧第一电极板与第二电极板的顶推，可以进一步限制隔膜组件相对于两侧的电极板的位置，避免其在水流作用下发生偏差，同时，通过锁紧结构中螺母的锁紧，也可帮助限制隔膜的形变，进而还可通过对形变的限制，降低损伤发生的可能性。

本发明可选方案中，电化学水处理装置中通过将进水通道设置于腔体的沿第二水平方向的一侧或两侧，可以使得自所述送水口排出的水能够沿第二水平方向进入所述腔体，由于该流向是沿第二水平方向的，其并不易于对隔膜产生垂直其表面的水流冲击，进而，随着电极板与隔膜的间隔中水的累积和流动，其对隔膜所产生的沿第一水平方向的水流冲击也相对会减少，可有效减轻隔膜因垂直的水流冲击而产生变形或损伤的情况。

本发明可选方案中，由于所述送水口与所述进水通道中内腔的底端之间具有间隔距离，内腔中的水需积累后才能自出水口排出，其可通过水的累积，消解其沿第一水平方向的流动，从而减小或消除进入腔体的水的沿第一水平方向的流速；同时，通过水的累积，还可保障各送水口送出水的时间、水压、流速等因素能保持相近，进而，隔膜两侧的水能够相对均衡，从而有利于降低对隔膜的水流冲击，进一步降低了隔膜发生形变、损伤的可能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中一种隔膜组件的截面示意图；

图2是本发明实施例中另一种隔膜组件的截面示意图；

图3是本发明实施例中一种隔膜组件的结构示意图；

图4是本发明实施例中另一种隔膜组件的结构示意图；

图5是本发明实施例中一种电化学水处理装置的局部结构示意图；

图6是本发明实施例中隔膜组件与送水口、排水口的位置关系示意图。

附图标记说明：

1-第一电极板；

2-第二电极板；

3-隔膜组件；

31-隔膜本体；

32-外框架；

33-内框架；

331-第一长条；

332-第二长条；

34-通孔；

35-锁紧结构；

351-杆件；

352-螺母；

4-腔体；

5-进水通道；

51-内腔；

6-送水口；

7-排水口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1是本发明实施例中一种隔膜组件的截面示意图；图2是本发明实施例中另一种隔膜组件的截面示意图；图3是本发明实施例中一种隔膜组件的结构示意图；图4是本发明实施例中另一种隔膜组件的结构示意图。

请参考图1至图4，所述隔膜组件3包括：两个隔膜框架、夹持安装于两个隔膜框架内的隔膜本体31，以及用于锁紧两个隔膜框架与所述隔膜本体31的多个锁紧结构。

隔膜本体31，可例如阴离子交换膜、阳离子交换膜、双极膜、石棉纤维膜、无纺布、化纤滤布或陶瓷隔膜中任意之一，也可例如带有微小细孔且不影响导电的塑料薄板。

所述锁紧结构35包括具有螺纹的杆件351，以及与所述螺纹匹配的两个螺母352，所述杆件351穿过所述两个隔膜框架与所述隔膜本体31，所述两个螺母352自所述杆件的两侧分别旋入所述螺纹，以使得所述两个隔膜框架与所述隔膜本体31被所述两个螺母352锁紧夹持。具体的，螺母可锁紧于内框架33和/或外框架32。

为了适于穿过，内框架33和/或外框架32可设有供杆件351穿过的通孔34。

杆件351，可以为任意能够穿过电极板的结构与材质，同时，杆件351与电极板间可设有绝缘的配件。

通过锁紧结构中杆件对两侧第一电极板与第二电极板的顶推，可以进一步限制隔膜组件相对于两侧的电极板的位置，避免其在水流作用下发生偏差，同时，通过锁紧结构中螺母的锁紧，也可帮助限制隔膜的形变，进而还可通过对形变的限制，降低损伤发生的可能性。

在图1所示实施方式中，杆件351可以是长条状的，例如可以为预制件，在图2所示实施方式中，杆件351还可采用螺杆，通过螺母352和杆件351的调节，还可使得所述隔膜框架两侧的杆件部分的长度相同，以保障两侧的均衡性。

请参考图3和图4，所述隔膜框架包括内框架33与环设于所述内框架33外围的外框架32。

该内框架33与外框架32可以是一体成型的，也可以是装配在一起的，隔膜本体31可透过内框架33连通至隔膜组件与电极板之间的间隔空间。

其中一种实施方式中，所述内框架33包括第一长条331与第二长条332，所述第一长条331与所述第二长条332互相交叉。

通过长条可对隔膜进行稳固，限制其形变的发生，进而通过对形变的限制，也可降低损伤发生的可能性。

其中，长条的分布方式可以是多样的，例如可以是竖直向与水平向的，还可以是斜向的，长条的截面形状可以矩形的、规则图形的、不规则图形的等等。长条除了可以呈直线型，也可以呈弧线形或曲线型。

其中，至少部分所述通孔34设于所述第一长条331与所述第二长条332的交叉位置。具体的，通孔34可设于该交叉位置，如图3所示；通孔34也可既设于该交叉位置，又设置于非交叉位置，如图4所示。此外，部分通孔34还可设置于外框架32。

其中的通孔可以是均匀分布的，以达到均匀的受力。

图5是本发明实施例中一种电化学水处理装置的局部结构示意图。

请参考图5，电化学水处理装置，包括以上可选方案涉及的隔膜组件3、腔体4、电极板。其中的电极板可以包括第一电极板1与第二电极板2。

所述第一电极板1、所述隔膜组件3与所述第二电极板2是沿第一水平方向分布的；其可理解为：每个隔膜组件3两侧分别设有一个第一电极板1与一个第二电极板2，即：每两个相邻的第一电极板1与第二电极板2之间设有一个隔膜组件3。

若该第一电极板1为阴极板，则第二电极板2为阳极板，若该第一电极板1为阳极板，则第二电极板2为阴极板。

第一水平方向，可理解为电极板的分布方向，同时，由于电极板均为板状，第一水平方向也可理解为垂直于各电极板表面的方向。

本实施例可选实施方式中，一个腔体4中，可以仅设有一个第一电极板1、一个第二电极板2，以及对应的一个隔膜组件3，一个腔体4中，也可如图5所示，设有多个第一电极板1与多个第二电极板2，对应的隔膜组件3的数量可根据电极板数量匹配确定。

可见，只要在腔体4中设置有第一电极板1、第二电极板2，以及隔膜组件3，不论数量如何，均不脱离本实施例描述的范围。

图6是本发明实施例中隔膜组件与送水口、排水口的位置关系示意图。

其中一种实施方式中，所述腔体4通过送水口6送入水。故而，只要通过电极板位置的送水口6将水送至腔体内，则不脱离本实施例的相关描述。

其中一种实施方式中，所述送水口6沿竖直向的高度低于所述内框架33的竖直向的位置。

一种举例中，可理解为送水口6的顶部可低于内框架33的底部，其可避免排出的水直接运动到隔膜本体31暴露在外的位置。另一种举例中，还可理解为送水口6的竖直向的中心的位置低于内框架33的底部，其可使得送入的水部分未直接运动到隔膜本体31暴露在外的位置。

其中一种实施方式中，所述腔体4通过排水口7排出水，所述排水口7沿竖直向的高度高于所述内框架33的竖直向的位置。

腔体4的靠近顶部的位置或顶部可设置有该排水口7，该排水口7可以是多个的，进而，一种方式中，每个隔膜组件与一个电极板的间隔可设置一个排水口7。

此外，为了进一步保障送水的均衡，进水通道的进水口和/或送水口还可设有调节部件，例如阀门，该阀门可连接控制器，控制器可根据流量阈值对调节部件进行调节，以使得对应位置的流量能够被控制。

其中一种实施方式中，所述的装置，还包括进水通道5，所述进水通道5能够通过送水口6连通至所述腔体4内；一种具体实施过程中，每个送水口6可对应设于一个电极板的位置。

其中，进水通道5可以是与腔体4的外壳装配在一起的，也可以是与腔体4的外壳是一体的，若是装配在一起的，则送水口可理解为一个送水口开设于腔体4的外壳，另一个送水口开设于进水通道5的侧壁，两者之间还可设有连接通道；若是一体的，则该送水口6即为连通进水通道5与腔体4的口。

故而，只要通过送水口6将水送至腔体内，则不脱离本实施例的相关描述。

本实施例的一种实施方式中，所述进水通道沿5垂直于所述第一水平方向的第二水平方向设置于所述腔体4的一侧，以使得自所述送水口6排出的水能够沿所述第二水平方向进入所述腔体4中。

另一实施方式中，所述进水通道5沿垂直于所述第一水平方向的第二水平方向可设置于所述腔体4的两侧，进而，水流可自两侧分别进入到腔体4中。其中，腔体4两侧的进水通道可以分别是两个相互独立的进水通道，也可以是互相流通的。若仅一侧进水，相较于两侧进水，可更易于实现送水的均衡。

本实施例提供的具有进水通道的电化学水处理装置中，通过将进水通道设置于腔体的沿第二水平方向的一侧，可以使得自所述送水口排出的水能够沿第二水平方向进入所述腔体，由于该流向是沿第二水平方向的，其并不易于对隔膜产生垂直其表面的水流冲击，进而，随着电极板与隔膜的间隔中水的累积和流动，其对隔膜所产生的沿第一水平方向的水流冲击也相对会减少，可有效减轻隔膜因垂直的水流冲击而产生变形或损伤的情况。

其中一种实施方式中，所述送水口6的第一部分位于其所对应的电极板的第一侧，所述送水口6的第二部分位于其所对应的电极板的第二侧。该第一部分与第二部分可理解为是沿第一水平方向划分的。

由于隔膜组件3是设置于两个电极板之间的，故而，电极板的第一侧，可以为电极板与其相邻的一个隔膜组件3之间的间隔空间，第二侧，可以为电极板与其相邻的另一个隔膜组件3之间的间隔空间，或者电极板的未设置有隔膜组件3的一侧空间。电极板的第一侧与第二侧之间可以是不连通的，即各间隔空间之间可以是不连通的。

以上实施方式可保障隔膜组件两侧所送出水的水量、水压、流速等至少之一因素是较为均衡的，避免了两侧的不均衡而导致对隔膜产生不同的作用力，进一步降低了隔膜发生形变、损伤的可能。

具体实施过程中，所述送水口6的第一部分与所述出水口的第二部分的尺寸和/或形状相同。进而，其可在隔膜组件3两侧提供均匀的送水量、送水速度与送水压强等。

此外，为了进一步保障送水的均衡，进水通道的进水口和/或送水口还可设有调节部件，例如阀门，该阀门可连接控制器，控制器可根据流量阈值对调节部件进行调节，以使得对应位置的流量能够被控制。

有关送水口6的形状，例如：若送水口6为矩形口，则第一部分与第二部分为矩形口的中线划分确定的，若送水口6为圆形口，则第一部分与第二部分为圆形口的直径划分确定的；同时，送水口6还可例如为多边形、不规则图形等。

所述送水口6与所述进水通道5中内腔51的底端之间具有间隔距离。

其中的底端可根据不同的进水通道的内腔51形状来匹配理解，例如：

若内腔51为横截面为矩形的矩形腔，则该底端可理解为底面位置，若内腔51为横截面为圆形的圆形腔，则该底端可理解为圆形最低处的位置。

由于所述送水口与所述进水通道中内腔的底端之间具有间隔距离，内腔中的水需积累后才能自出水口排出，其可通过水的累积，消解其沿第一水平方向的流动，从而减小或消除进入腔体的水的沿第一水平方向的流速；同时，通过水的累积，还可保障各出水口排出水的时间、水压、流速等因素能保持相近，进而，隔膜两侧的水能够相对均衡，从而有利于降低对隔膜的水流冲击，进一步降低了隔膜发生形变、损伤的可能。

可见，只要能够经间隔距离来产生出可积水的空间，就不脱离以上描述。

此外，所述进水通道5的进水口可设于所述进水通道5的沿所述第一水平方向的一端。进水口也可设于进水通道5的顶部，还可设于其底部，换言之，由于进水通道5可累积水，进水口的位置可以是多样的，同时，进水口的数量也可是多样的，进而，其包括在同一位置设置多个进水口的情况，也可包括在多个不同位置分别设置一个或多个进水口的情况。

综上所述，本发明通过锁紧结构锁紧下隔膜框架对隔膜本体的锁紧夹持，可对隔膜本体位置以及形状进行稳固，限制其形变的发生，进而通过对形变的限制，可降低损伤发生的可能性。

本发明可选方案中，通过锁紧结构中杆件对两侧第一电极板与第二电极板的顶推，可以进一步限制隔膜组件相对于两侧的电极板的位置，避免其在水流作用下发生偏差，同时，通过锁紧结构中螺母的锁紧，也可帮助限制隔膜的形变，进而还可通过对形变的限制，降低损伤发生的可能性。

本发明可选方案中，电化学水处理装置中通过将进水通道设置于腔体的沿第二水平方向的一侧，可以使得自所述送水口排出的水能够沿第二水平方向进入所述腔体，由于该流向是沿第二水平方向的，其并不易于对隔膜产生垂直其表面的水流冲击，进而，随着电极板与隔膜的间隔中水的累积和流动，其对隔膜所产生的沿第一水平方向的水流冲击也相对会减少，可有效减轻隔膜因垂直的水流冲击而产生变形或损伤的情况。

本发明可选方案中，由于所述送水口与所述进水通道中内腔的底端之间具有间隔距离，内腔中的水需积累后才能自出水口排出，其可通过水的累积，消解其沿第一水平方向的流动，从而减小或消除进入腔体的水的沿第一水平方向的流速；同时，通过水的累积，还可保障各送水口送出水的时间、水压、流速等因素能保持相近，进而，隔膜两侧的水能够相对均衡，从而有利于降低对隔膜的水流冲击，进一步降低了隔膜发生形变、损伤的可能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。