至少一个W提供在隔室内的流向变换。托架组件可W被定位在框架和外壳之 间，W提供对模块化单元的支撑，并且W将模块化单元固定到外壳内。
[0055] 在第一方向上的流体流动可W是稀释流，并且在第二方向上的流体流动可W是提 浓流。在某些实施例中，在第一方向上的流体流动可W被转变成提浓流，并且在第二方向上 的流体流动可W被转变成稀释流，其中在施加的电场被反转的情况下使用极性反转从而反 转流功能。由间隔物分开的多个间隔物组件可W被固定到一起，W形成电池对的堆，或膜电 池堆。
[0056] 本公开的电净化设备还可W包括包封电池堆的外壳。电池堆的周边的至少一部分 可W固定到外壳。框架或支撑结构可W被定位在外壳和电池堆之间，W提供对电池堆的另 外的支撑。该框架还可W包括允许液体流入和流出电池堆的入口歧管和出口歧管。该框架 和电池堆可W共同提供电净化设备模块化单元。电净化设备还可W包括被固定在外壳内的 第二模块化单元。间隔物（例如阻挡间隔物）可W被定位在第一模块化单元和第二模块化 单元之间。第一电极可W被定位在第一模块化单元的端部处，其在与第二模块化单元连通 的端部对面。第二电极可W被定位在第二模块化单元的端部处，其在与第一模块化单元连 通的端部对面。
[0057] 托架组件可W被定位在框架和第一模块化单元、第二模块化单元或两者的外壳之 间。托架组件可W提供对模块化单元的支撑，并且提供用于到外壳的牢固附接。在本公开 的一个实施例中，电净化设备可W通过将膜电池堆定位在外壳或容器中来组装。可W在电 池堆的每一端处提供端板。粘合剂可W被用于将电池堆的周边的至少一部分密封到外壳的 内壁。
[0058] 在本公开的某些实施例中，提供了电净化设备，其降低或防止由较大电功率消耗 产生的低效率。本公开的电净化设备可W提供多通道流动配置，W降低或防止电流低效率。 多通道流动配置可W通过消除或减少在电净化设备的阳极和阴极之间的直接电流路径来 减少通过流动歧管的电流的旁路，或电流的泄漏。在本公开的某些实施例中，在隔室内的流 动可W被调节、重新分配，或重新定向，W提供流体与隔室内的膜表面的更大的接触。可W 构造并布置隔室W重新分配在隔室内的流体流动。隔室可W具有阻碍物、突出物、突起、凸 缘或挡板，其可W提供重新分配通过隔室的流动的结构。阻碍物、突出物、突起、凸缘或挡板 可W形成为离子交换膜、间隔物的部分，或可W是在隔室内提供的另外的单独结构。在至少 一个实施例中，膜或阻挡间隔物可W是基本上不导电的，W便影响在系统内电流。
[0059] 可被定位在隔室内的间隔物可W提供限定隔室的结构，并且在某些示例中，可W 帮助定向流体流动通过隔室。间隔物可W由聚合物材料或其他材料制成，其允许用于期望 的结构和在隔室内的流动流体。在某些实施例中，可W构造并布置隔室W重新定向或重新 分配在隔室内的流动流体。在一些示例中，间隔物可W包括网状或筛网材料，W提供结构并 允许期望的流体流动穿过隔室。间隔物可W被构造并布置W重新定向流体流动和电流中的 至少一个，W提高处理效率。间隔物还可W被构造并布置W在电净化设备内产生多个流体 流动阶段。间隔物可W包括固体部分，W在特定方向上重新定向流动流体。固体部分还可W 在特定方向上重新定向电流，并且防止在电净化设备中的阳极和阴极之间的直接路径。在 一些实施例中，间隔物可W促进电流通过电池堆，并且通常阻止相对于电池堆的电流旁路。 包括固体部分的间隔物可W被称为阻挡间隔物。阻挡间隔物可W被定位在电池堆内，或可 W被定位在第一电池堆或第一模块化单元和第二电池堆或第二模块化单元之间。
[0060] 在一些实施例中，彼此固定的多个离子交换膜可W在阳离子交换膜和阴离子交换 膜之间交替，W提供一系列离子稀释隔室和离子提浓隔室。膜的几何形状可W是使得膜可 被固定在电池堆内的任何合适的几何形状。在某些实施例中，可W期望的是在电池堆上的 特定数量的拐角或顶点，W便将电池堆适当地固定在外壳内。在某些实施例中，特定的膜与 在电池堆内的其他膜相比可W具有不同的几何形状。可W选择膜的几何形状W帮助W下中 的至少一个：将膜彼此固定、将间隔物固定到电池堆内、将膜固定在模块化单元或模块化单 元内、将膜固定在支撑结构内、将一组膜（诸如电池堆）固定到外壳W及将模块化单元或模 块化单元固定到外壳中。膜、间隔物W及间隔物组件可W固定在膜、间隔物，或者间隔物组 件的周边或边缘的部分处。周边的一部分可W是连续的或不连续的长度的膜、间隔物或者 间隔物组件。被选择W固定膜、间隔物或者间隔物组件的周边的部分可W提供在预定的方 向上定向流体流动的边界或界限。
[0061] 根据一个或多个实施例，如本文所述的电池堆可具有任何期望数量的离子交换 膜、电池对或流动隔室。在一些实施例中，电化学分离系统可W包括单个电池堆。在其他实 施例中，诸如在模块化实施例中，电化学分离系统可W包括两个或多个电池堆。在一些实施 例中，每个电池堆可W被包括在如本文所述的单独的模块化单元中。模块性可W提供设计 灵活性且易于制造。
[0062] 根据一个或多个实施例，电化学分离系统可W包括第一电极、第二电极、具有限定 由第一框架支撑的多个交替的耗尽隔室和提浓隔室的第一电池堆的第一电化学分离模块 化单元，该第一电化学分离模块化单元被定位在第一电极和第二电极之间，W及与第一电 化学分离模块化单元相配合的第二电化学分离模块化单元，其具有限定由第二框架支撑的 多个交替的耗尽隔室和提浓隔室的第二电池堆，该第二电化学分离模块化单元被定位在第 一电化学分离模块化单元和第二电极之间。第一电池堆可W被第一框架围绕，并且第二池 堆可W被第二框架围绕。在一些实施例中，第一和第二电化学分离模块化单元流体地平行 布置。第一和第二电化学分离模块化单元中的每个可W是一体化结构，或者自身可W由子 块构成。第一和第二电化学分离模块化单元可W是可拆卸的。在一些实施例中，阻挡间隔 物可W被定位在第一和第二电化学分离模块化单元之间。如下面所述，框架中的每个可W 包括歧管系统和/或流量分布系统。第一和第二电化学分离模块化单元可W被安装在容器 内，诸如具有托架组件。该系统可W包括两个、=个、四个或更多个模块化单元，运取决于预 期的应用和各种设计元件。待处理的水源可W流体地连接到容器的入口。耗尽隔室和提浓 隔室中的每个可W具有与容器的入口流体连通的入口。
[0063] 在一些非限制性实施例中，耗尽隔室和提浓隔室中的至少一个包括流动再分配 器。在一些实施例中，该系统被构造成使得流动通过耗尽隔室的方向不同于流动通过提浓 隔室的方向。在至少一个实施例中，该系统被构造成使得流动通过耗尽隔室的方向基本上 垂直于流动通过提浓隔室的方向。第一和第二电化学分离模块化单元可W被配置成有利于 在该系统内的多通道流动。
[0064] 根据一个或多个实施例，组装分离系统的方法可W包括将具有由第一框架围绕的 第一电池堆的第一电化学分离模块化单元安装在第一电极和第二电极之间的容器中，并且 将具有由第二框架围绕的第二电池堆的第二电化学分离模块化单元安装在第一电化学分 离模块化单元和第二电极之间的容器中。该方法还可W包括将阻挡间隔物放置在第一和第 二电化学分离模块化单元之间。第一和第二电化学分离模块化单元中的每个的性能可W在 安装在容器中之前进行测试。待处理的水源可W流体地连接到容器的入口。
[0065] 根据一个或多个实施例，一个、两个或更多个模块化单元可W被插入第一电极和 第二电极之间。在一些实施例中，两个模块化单元可W在系统内基本上彼此相邻。在其他 实施例中，阻挡间隔物可W被定位在两个相邻的模块化单元之间。在至少某些实施例中，在 分离系统中的模块化单元可能不具有专用的一组电极。相反，多个模块化单元可W被定位 在单个电极对之间。
[0066] 根据一个或多个实施例，电化学分离模块化单元可W包括限定多个交替的耗尽隔 室和提浓隔室的点池堆，W及支撑系统。支撑系统可W被配置成维持电池堆的竖直对准。在 一些实施例中，支撑系统可W是框架。框架可W至少部分地围绕电池堆。在其他实施例中， 框架可W基本上围绕电池堆。在一些实施例中，框架可W包括被配置成有利于流体流动通 过电池堆的歧管系统。歧管系统可W将工艺液体从中屯、系统歧管递送到它服务的单独的模 块化单元。歧管系统可W包括入口歧管和出口歧管。歧管系统可W包括与每个耗尽隔室的 入口W及与每个提浓隔室的入口流体连通的入口歧管。歧管系统还可W包括与每个耗尽隔 室的出口W及与每个提浓隔室的出口流体连通的出口歧管。歧管系统可W被配置成经由出 口歧管向下游输送处理的液体。歧管系统的至少一部分可W被集成到框架，或在与框架分 开的结构中。在至少一些实施例中，歧管系统可W被构造并布置成防止在模块化单元中的 稀释流和浓缩流的混合。歧管系统可W流体地隔离并且保持与堆相关联的稀释隔室和浓缩 隔室的出口分开。
[0067] 在一些实施例中，诸如框架的支撑系统可W包括流量分布系统。流量分布系统可 W包括歧管系统和分离系统的一部分。流量分布系统可W与歧管系统流体连通，并且可W 被配置成促进到电池堆的均匀的流量分布。流量分布系统可W与每个耗尽隔室的入口W及 与每个提浓隔室的入口流体连通。在一些实施例中，流量分布系统中的至少一部分可W集 成到框架。在其他实施例中，流量分布系统中的至少一部分可W与框架接合。在一些实施例 中，流量分布系统中的至少一部分包括通过框架可拆卸接收的流量分配器插入物。运可W 易于制造流量分布系统的一个或多个零件。歧管和/或流量分布系统的一个或多个零件可 W被集成到框架中，诸如经由插入物结构。在一些实施例中，流量分布系统可W接合电池堆 的每个入口和出口。在一些实施例中，框架可W包括与电池堆中的至少一个侧面相关联的 插入物。在至少一些实施例中，框架可W包括与电池堆中的每个侧面相关联的插入物。例 如，矩形的电池堆可W包括四个插入物。歧管系统和/或流量分布系统或它们的部件可W 与电池堆的每个侧面相联系。
[0068] 根据一个或多个实施例，流量分布系统或与模块化单元框架相关联的插入物可W 被构造并布置W向电池堆的稀释隔室和浓缩隔室供应待处理的液体。流量分布系统或插入 物还可W被构造并布置W接收并流体地隔离与电池堆的稀释隔室和浓缩隔室相关联的出 口流。流量分布系统或插入物可W保持稀释出口流和浓缩出口流分开。用于能够具有预期 功能的流量分布系统的各种设计可W根据一个或多个实施例来实施。基于电池堆的性质， 隔室入口和出口可W被定位在电池堆的一个或多个侧面上。在一些实施例中，隔室入口和 出口可W被定位在电池堆的所有侧面上。包括歧管系统和流量分布系统的框架的设计可W 被配置成使得它可W在任何方向上接收电池堆。插入物或流量分配器还可W插入到框架的 任何侧面中，并且为了灵活性与电池堆的任何侧面相关联。插入物或流量分配器可W被插 入且都用来提供待处理的流体到堆的多个隔室，W及流体地隔离并保持电池堆的分开的出 口流。又如本文所讨论的，插入物或流量分配器还可W被构造并布置W提高总的模块化单 元的电流效率。
[0069] 在一个或多个实施例中，可W调控通过堆的旁路路径W促进电流沿直接路径流动 通过电池堆，从而提高电流效率。在一些实施例中，可W构造并布置电化学分离装置，使得 通过电池堆的一个或多个旁路路径比直接路径更曲折。在至少某些实施例中，可W构造并 布置电化学分离装置，使得通过电池堆的一个或多个旁路路径比直接路径呈现更高的电 阻。在包括模块化系统的一些实施例中，单个的模块化单元被配置成提升电流效率。可W 构造并布置模块化单元，W提供将有助于电流效率的电流旁路路径。在非限制性实施例中， 模块化单元可W包括被配置成提升电流效率的歧管系统和/或流量分布系统。在至少一些 实施例中，可W构造并布置在电化学分离模块化单元中围绕电池堆的框架W提供预定的电 流旁路路径。在一些实施例中，与支撑系统相关联的插入物（诸如歧管或流量分布系统的 部件）可W被配置成提升电流效率。
[0070] 根据一个或多个实施例，歧管系统和流量分布系统中的至少一个可W被构造并布 置W改善模块化单元的效率。流量分布系统可W包括被配置成减少电流损失的至少一个旁 路路径。流量分布系统可W包括在第一方向上取向的多个第一流体通道。