一种电吸附液体净化装置的制作方法

本发明涉及液体净化处理技术领域，特别涉及一种电吸附液体净化装置。

背景技术：

电容去离子技术（capacitivedeionization），又被称为电吸附（electroadsorption）或者流通式电容器（flowthrough-capacitor）是一种新型的去离子技术。它可以通过在阴阳两极之间施加一个恒定电压或者恒定电流，将溶液中的离子吸附到多孔导电活性炭电极的孔隙结构中。电极材料有一定的孔隙结构比例，一般占电极体积的（30-80%），当吸附饱和之后，需要进行脱附，此时，可以将阴阳两极短接，或者施加一个反向的电压，从而将吸附在电极中的离子排出。吸附阶段，在两个极板之间施加一个电压，阴离子向阳极运动，并被吸附在电极内部的孔隙结构中，阳离子向阴极运动，被吸附在阴极的孔隙结构中。放电阶段，电路短接，此时失去了电场力的作用后，被吸附在电极结构中的离子被迅速的释放出来。这部分离子可以被释放到一个很小的水体积中，从而作为废水排出。电吸附作为一种新兴液体净化技术，正得到广大技术领域科研人员的不断关注，但要达到适用面广、成本低、能耗少、净化能力强、经久耐用等效果，还需不断对该项技术进行创新和改进。

申请号为01127146.9的《液体处理纯化模块》公开了一种去除液体中带电离粒子的技术。该模块包括端板、配电底板、电极板、绝缘隔框及连接件，一对以上并排配置的配电底板通过连接件由端板及绝缘隔框固定，配电底板与配电元件连接，连有电极板的配电底板上设有导液孔，并与端板上的进液口以及电极板之间的空隙连通构成液体通道，在电极板之间的空隙内还装有能使液体通过的填料。其利用电吸附原理能有效地去除液体中的带电粒子及溶解于液体中的盐分。还能去除液体中带电的胶体、有机物和微生物等。设备寿命长，电耗更是远低于其他液体净化技术。但是，由于该专利所述模块中电极板采用平行板结构，模块所用零件数量太多，制造精度要求高，制造成本高。

申请号为200610172589.9的《卷式电吸附滤芯》公开了一种卷式电吸附装置及去除电粒子的技术。该装置是在设有进液口、出液口和电极壳体内设有卷式电吸附组件，该组件由导电层、吸附层、支撑层、吸附层、导电层、吸附层、支撑层和吸附层（共8层）组成的复合层卷绕在芯轴上，并由外侧的固定层将其扎紧固定在芯轴上制成。当原液从进液口进入滤芯，在穿过卷式电吸附组件中的支撑层时，在直流电场力的作用下，液体的带电粒子被吸附在吸附层表面的双电层中而被有效去除，液体得到净化。该发明比较前一发明，具有能耗低、结构简单、制造成本低的优点。但是，该专利所述卷式电吸附组件是从轴向进出液体，造成液体流程短、带电粒子的去除率低，需多个单体串联组合；且如果切线方向进液，液体处理量小，液体在电吸附滤芯内旋转流动，阻力较大。更为重要的是，在处理模块内，随着液体流动，液体中的带电粒子不断被电极板吸附，换言之，液体中带电粒子的浓度不断降低，从而导致电极板吸附效率严重下降，此时需要在保持液体流量基本不变的前提下，减小相邻电极板的间距，上述发明无法做到。

申请号为201210108930.x的《环流式电吸附液体净化装置》公开了一种环流式电吸附液体净化装置，包括设有进液管、出液管的壳体，壳体被设有包括配电装置、两个以上的电极板和隔离层的环流式电吸附液体净化组件，隔离层位于两个极性相反的电极板之间，隔离层上设有液体通道。该发明具有结构简单、制造成本低、能耗低、液体处理量大、带电粒子去除率高的优点。但是，该装置采用的液体通道模式限制了水流的流速和均匀程度，必然引起离子吸附效率的逐步下降；且采用的贯穿式导电柱极大浪费了贵金属，造价昂贵，重量大，不容易迅速组装。

技术实现要素：

本发明所要解决的问题是针对上述现有技术的不足而提供的一种结构简单、成本低廉、操作简单、离子吸附率高、易于组装的电吸附液体净化装置。

本发明主要通过如下技术方案解决上述技术问题：

一种电吸附液体净化装置，包括设有进液口和出液口的壳体，壳体内设有电吸附组件，所述电吸附组件由复合电极和导水隔膜组成；所述复合电极由双面涂敷碳材料的导电隔膜组成；所述复合电极和所述导水隔膜交替卷绕在单侧开口的空心棒上；所述空心棒上开有两个小孔，复合电极上的电线由所述小孔引出。

所述导水隔膜由尼龙网或无纺布或玻璃纤维组成。所述导水隔膜为横纵网状或螺旋状。所述导水隔膜的宽为0.1m-1m，长为0.5m-5m，厚度为5μm-300μm。

所述碳材料为活性炭或碳纳米管或石墨烯海绵。

所述导电隔膜的宽比所述导水隔膜窄0.2cm-1cm，长为0.5m-5m，厚度为50μm-600μm。所述导电隔膜表面或内部可铺设金属网。所述碳材料外部还可铺设离子交换膜。

与现有技术相比，本发明所述的一种电吸附液体净化装置节省了大量壳体材料，大大减轻了重量；省略了现有技术中用于导电的导电柱，改用柔性导电金属材料，节省了贵金属的使用；阴阳两极从空心柱中引出，无需复杂的密封方法，易于操作；水流更加均匀，离子更易被吸附；单位反应器质量所能吸附的离子量大大提高；使用了复合电极材料，在活性炭上直接涂敷离子交换溶液，大大增强了离子的吸附能力；同时，易于组装可以迅速大量生产，而传统方法组装器件速度极慢。

附图说明

图1是本发明结构示意图

图2是本发明复合电极示意图

图3是本发明空心棒示意图

图4为本发明电吸附组件卷绕示意图

其中，1为壳体，2为进液口，3为出液口，4为电吸附组件，5为复合电极，6为碳材料，7为离子交换膜，8为导电隔膜，9为空心棒，10为小孔，11为导水隔膜。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步的阐述，详见附图1、附图2、附图3和附图4所示，本发明提供的一种电吸附液体净化装置，包括设有进液口2和出液口3的壳体1，壳体1内设有电吸附组件4，所述电吸附组件4由复合电极5和导水隔膜11组成；所述复合电极5由双面涂敷碳材料6的导电隔膜8组成；所述复合电极5和所述导水隔膜11交替卷绕在单侧开口的空心棒9上；所述空心棒9上开有两个小孔10，复合电极5上的电线由所述小孔10引出。

优选的，所述导水隔膜11由尼龙网或无纺布或玻璃纤维组成。

优选的，所述导水隔膜11为横纵网状或螺旋状。

优选的，所述导水隔膜11的宽为0.1m-1m，长为0.5m-5m，厚度为5μm-300μm。

优选的，所述碳材料6为活性炭或碳纳米管或石墨烯海绵。

优选的，所述导电隔膜8的宽比所述导水隔膜11窄0.2cm-1cm，长为0.5m-5m，厚度为50μm-600μm。

优选的，所述导电隔膜8表面或内部可铺设金属网。

优选的，所述碳材料6外部还可铺设离子交换膜7。

上述实施例仅为阐述本发明实际原理所用，不应当理解为这里的详细叙述是本发明保护范围的限制，任何可能的结构改变、装置改装和材料选择，只要能够通过本发明技术方案有限次的修改和原理应用能够实现的，都应理解为落入本发明的保护范围之中。