将无膜电解水组件串并联使用提高电解水指标的方法
【技术领域】
[0001]本发明将无膜电解水组件串并联使用提高电解水指标的方法，属于无膜电解水技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，无膜电解水技术与流行于世80多年的传统隔离膜电解水技术相比，具有巨大优势，如既可以电解静止水又可以电解了流动水、电解效率高、只出一种电解水、不限水温、适应水TDS从大于零到很高的大范围、节水节能环保，因此已呈现出对世界电解水大洗牌的发展态势。但在电解流动水方面，由于无膜电解水技术采用较小电解功率，要满足较高电解水指标(如电解水ORP负电位值、含氢量及一定水量等)要求，一方面在电解电极工艺结构需要创新技术方案；另一方面，在装置有关工艺流程结构方面仍有待创新，以使得无膜电解水装置可比重要指标达到乃至超越传统电解水机水平，推动无膜电解水技术创新普及发展，实现电解水技术革命。本发明人在长期研究中发现:在无膜电解水装置出水量较大情况下，无膜电解水技术由于采用较小电解功率，要满足较高电解水指标(如负电位0RP、含氢量等)要求，更为困难。按照通常做法，采取增大单个电解电极组件的处理功效，达到较大水量电解指标要求，这样做缺点是使得电解电极组件制造难度显著加大，电解效率欠佳，产品性价比降低。本发明将电极组件串联或并联使用以提高电解水效率的方法与结构，是发明人在多年研究相关技术基础上，总结创造的重要技术创新方案，可以克服采用单个电解电极组件电解较大量流水成本高、制造要求较高、电解效率欠佳等不足，既能满足较大水量较高电解水指标要求，又具有较高电解效率，可以获得较高的产品性价比。
【发明内容】
[0003]本发明提出将无膜电解水组件串并联使用提高电解水指标的方法，主要
【发明内容】
为:基于电解水离子活性能级原理、原水经多级电解有利于提高电解水指标与电解效率原理；包含N个无膜电解水组件，无膜电解水组件有进水通道与出水通道；当N取大于I的整数，N个无膜电解水组件串联或并联连接；当N取大于3的整数，N个无膜电解水组件串联或并联或串并混联连接。
[0004]
【发明内容】
之二为:所述若干个无膜电解水组件，任一个无膜电解水组件，均有阴、阳电极，该阴、阳电极的电解间隙是连续的、非间断的；在采用一个壳体安装多个电极组件时，无膜电解水组件数目以阴、阳电极电解间隙的非连续或间断作区分。
[0005]
【发明内容】
之三为:所述当N为大于I的整数，N个无膜电解水组件串联或并联连接，电解水组件串联连接指:以水流流经顺序而言，前一个电解水组件的出水通道与后一个电解水组件的进水通道连通。
[0006]
【发明内容】
之四为:所述N个或M个无膜电解水组件，当N或M取值大于2，2个或者2个以上无膜电解水组件可以采用水流通道并联连接方式；电解水组件并联连接指:2个或者2个以上电解水组件的进水通道均连接至同一进水通道，该进水通道称为并联进水通道；2个或者2个以上电解水组件的出水通道均连接至相同出水通道，该出水通道称为并联出水通道；电解水组件并联连接使得并联进水通道进水分为若干支流，分别进入并联连接的各个电解水组件作电解，再由各个出水通道流经并联出水通道流出。
[0007]
【发明内容】
之五为:所述当N取大于I的整数，N个无膜电解水组件串联或并联连接，电解水组件串并混联连接指:N个电解水组件任意用串联或并联方式连接。
[0008]
【发明内容】
之六为:所述无膜电解水组件，任一个无膜电解水组件，均有阴、阳电极，该阴、阳电极的电解间隙是连续的、非间断的；
[0009]本发明技术方案，首先基于本发明人的新发现及据此提出的“电解水离子活性能级原理”:在水被电解过程中，水分子并非如人们通常假定的那样:要么被电解至四分五裂，成为各奔东西的氢、氧离子或离子根，要么还是稳定如常的水分子，事实上，在电解水过程中，吸收电能从而增加活性能的水分子各元素、离子或离子根，处于不同的活性能量强度级次状态:一些水分子的氢氧离子(或离子根)，获得了足以克服分子结合力的活性能，各奔东西，此类水分子所具活性能级次可定义为“水分子高级次活性能”或称为“水分子分解级次活性能”，电解水指标主要由此类水分子分裂出的离子形成，例如:电解负氢水的ORP负值(氧化还原负电位)与含氢量，主要是由负氢离子H与电子所产生，H可以以等离子态相对稳定存在(日本专家及川胤昭《氢的革命》有这方面论证)，这一点，为发明人发现的负氢水中ORP负值与氢含量成比例长时间并存的事实所确认(本发明人据此将ORP负值与氢含量存在一定正比例关系的水称为“负氢水”)；其次，电解水中，一些水分子氢氧离子(或离子根)获得较高活性能，但尚未达到可自行挣脱水分子结合力的能量强度，因而水分子中离子处于若即若离却难割难分状态，此类水分子所具活性能级次可定义为“水分子临界级次活性能”，此种处于临界分解的水分子是不太稳定的，受到外加能量作用，较易四分五裂为各种离子，产生电解水指标；再次，电解水中，为数更多的水分子活性能级低于临界分解能级，可定义为水分子“低级次活性能”，此类水分子比未经过电解处理的水分子具有程度不同的不稳定性或说有一定的活性，较易受外力作用而分解。
[0010]更为重要的是，在上述原理基础上，本发明人进一步发现并提出了“水经多级电解有利于获得较高电解水指标原理”:一般以为要获得较高电解水指标，必须加大电解功率，的确，给一定电解水组件提供较大电解功率，会使电解水指标有所提高，但深入研究发现:随着功率上升，电解水指标上升呈现趋缓倾向，以至大到一定功率，电解水指标几乎不再上升，效率会显著降低；原因在于:无膜电解水电极具有电极间隙较窄小的特点，由于流入各个间隙的水质、结构差异性等各种原因，容易产生水流在电解电极间隙中分布不均匀等问题，在电解功率较大的情况下，氢氧气泡增加，使得水流在电解电极间隙中分布不均匀等问题更为严重，故难以获得较高电解水指标；若采用加大电解面积扩大水流通道的技术方案，结构差异性影响较大，容易出现电流在电解间隙中分布不均匀等问题，电解水效率会下降，同样难以获得较高电解水指标。
[0011]基于上述发现与原理，采用本发明将无膜电解水组件串并联使用提高电解水指标的方法，能够较好地解决上述技术难题:首先，每个电解水组件的电解水功率可以按较佳效率确定，若经一级电解水组件电解的电解水指标尚未达到要求，再串联一级电解水组件强化电解，一方面是巩固已有电解水效果，同时锦上添花，促使已处于“临界级次活性能”状态的水分子被电解分离，提高电解水指标；处于“低级次活性能”水分子也是较可能被电解的对象，为提高电解