一种一体化双极膜电渗析设备的制作方法

本实用新型属于水处理领域，尤其是涉及一种一体化双极膜电渗析设备。

背景技术：

电渗析工程是新兴的膜法分离工程之一，它是在外加直流电场的作用下，水中的阴、阳离子做定向运动，从而使电解质离子自溶液中部分分离出来。电渗析是以溶液中离子选择透过性的离子交换膜为特征的高效分离技术，在各种天然水淡化、海水浓缩制盐、废水处理以及食品、医疗工业等行业中起着重要的作用。

电渗析设备主要由膜堆、电极、水管和水泵组成，水泵将水槽中的水通过加压的方式从水管进入膜堆。南开大学在文献（高艳蓉，王建友，刘红斌，双极膜电渗析解离NaCl清洁制备酸碱的实验研究，膜科学与技术，34（3）2014）中描述了一种双极膜电渗析设备，该设备由流量计、阀门、水泵、膜堆、直流电源等组成，使用此电渗析设备，以NaCl为原料制备备NaOH和HCl，在10～40mA／cm²的电流密度下，对于浓度1.5 mol／L的NaCl原料母液，NaOH的收率可达80％，能耗在1.5～5.5 kWh／kg之间。但是上述的电渗析设备中，水泵与膜堆分别放置于不同的位置，不仅安装复杂，空间占用大，而且给设备的运输带来不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对以上存在的问题，提供一种一体化双极膜电渗析设备。

为此，本实用新型采用如下技术方案：

一种一体化双极膜电渗析设备，所述一体化双极膜电渗析设备包括支架，所述支架内设置电控柜、盐室水箱、酸室水箱、碱室水箱、极室水箱、盐室水泵、酸室水泵、碱室水泵、极室水泵和双极膜堆；所述电控柜用于控制盐室水泵、酸室水泵、碱室水泵、极室水泵和双极膜堆，所述双极膜堆设置盐水进液口、酸液进液口、碱液进液口、极水进液口和盐水出液口、酸液出液口、碱液出液口、极水出液口，所述盐室水泵、酸室水泵、碱室水泵和极室水泵通过连接管分别将盐室水箱、酸室水箱、碱室水箱、极室水箱连接至双极膜堆的盐水进液口、酸液进液口、碱液进液口、极水进液口；所述极水进液口为两个，所述极水出液口为两个，极水从第一极水进液口进入，从第一极水出液口出水，然后极水进入第二极水进液口，从第二极水出液口出水，最后返回至极室水箱。

优选地，所述电控柜为直流电控柜。

优选地，所述双极膜堆由均相离子交换阳膜、均相离子交换阴膜和双极膜组成。

优选地，所述双极膜堆两侧设置正极和负极标识。

优选地，所述盐室水箱、酸室水箱、碱室水箱和极室水箱为金属材质或PP材质或PE材质或PVDF材质。

优选地，所述连接管为PVC材质或PP材质或玻璃钢材质或碳钢材质。

优选地，所述连接管和双极膜堆之间通过活接头或缩接头连接。

优选地，所述活接头或缩接头为PVC材质或PP材质或PE材质或PVDF材质。

本实用新型提供一种一体化双极膜电渗析设备，所述一体化双极膜电渗析设备将电控柜、盐室水箱、酸室水箱、碱室水箱、极室水箱、盐室水泵、酸室水泵、碱室水泵、极室水泵和双极膜堆分别固定于支架的不同位置，为一体化的设备，从而使得该一体化双极膜电渗析设备所占用的空间更小，安装更紧凑，且使用更加安全，运输更为方便快捷。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一体化双极膜电渗析设备的示意图；

图2为本实用新型所提供的一体化双极膜电渗析设备的支架的俯视图；

图中：1-支架；2-电控柜；301-盐室水箱；302-酸室水箱；303-碱室水箱；304-极室水箱；401-盐室水泵；402-酸室水泵；403-碱室水泵；404-极室水泵；5-双极膜堆。

具体实施方式

参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细地描述。

如图1和图2所示，一体化双极膜电渗析设备包括支架1，支架1内设置电控柜2、盐室水箱301、酸室水箱302、碱室水箱303、极室水箱304、盐室水泵401、酸室水泵402、碱室水泵403、极室水泵404和双极膜堆5；电控柜2用于控制盐室水泵401、酸室水泵402、碱室水泵403、极室水泵404和双极膜堆5，双极膜堆5设置盐水进液口、酸液进液口、碱液进液口、极水进液口和盐水出液口、酸液出液口、碱液出液口、极水出液口，盐室水泵401、酸室水泵402、碱室水泵403、极室水泵404通过连接管分别将盐室水箱301、酸室水箱302、碱室水箱303、极室水箱304连接至双极膜堆5的盐水进液口、酸液进液口、碱液进液口、极水进液口，极水进液口为两个，极水出液口为两个，极水从第一极水进液口进入，从第一极水出液口出水，然后极水进入第二极水进液口，从第二极水出液口出水，最后返回至极室水箱。

使用上述的电渗析设备，膜堆选用双极膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜组成的三隔室双极膜堆。在室温下，对2%的草酸钠进行生产草酸实验。在外接直流电源电压恒定300 V的条件下，处理60 min中，酸室中的草酸电导可达到70 ms/cm以上，二水合草酸浓度可达到8%以上。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，仅为本实用新型的优选实施例而已，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本实用新型的保护范围。