电场除盐装置的制作方法

本实用新型涉及一种电场除盐装置。

背景技术：

目前，现有技术的电除盐领域有电去离子技术(EDI)，电吸附(EST)，电渗析(ED)等技术，他们都是运用直流电场吸附阴阳离子原理。

EDI技术是通过填充离子交换树脂的方式，实现对水中离子的吸附，优点是能用于超纯水处理，缺点是离子吸附的总量偏低，不能用于高浓度溶液，且淡水和浓水不能实时分离，效率偏低，且填充的树脂长时间使用会逐渐失效。

EST技术是通过电极板，直接吸附水中的离子于电极表面，吸附饱和后通过再生工序把盐离子排走，优点是能处理高浓度盐溶液，缺点是淡水和浓水不能实时分离，效率偏低；且电极板的吸附能力也会失效。

ED技术是利用阴阳离子膜的选择通过能力，在电场作用下分离盐溶液中的离子，实现浓淡水分离。优点是能除盐浓度适用性大，缺点是对阴阳离子膜性能依赖性大，且水损耗量大。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种电场除盐装置，它方便介质，譬如水的回收利用，回收损耗小，也可根据需要用于酸液、碱液、盐液的提纯。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种电场除盐装置，它包括：

至少一个介质室，所述介质室包括原介质室、酸浓介质室和碱浓介质室，所述原介质室用于通入介质，所述酸浓介质室和所述碱浓介质室分别位于所述原介质室的两侧，并且所述酸浓介质室和所述原介质室之间通过第一分隔膜分隔开，所述碱浓介质室和所述原介质室之间通过第二分隔膜分隔开；其中，所述第一分隔膜和所述第二分隔膜均为通过离子、并且在一定压力下透过介质的膜；

电场产生装置，所述电场产生装置用于对介质室施加电场，所述电场至少使通过原介质室的介质中的阳离子通过第二分隔膜向碱浓介质室移动和使通过原介质室的介质中的阴离子通过第一分隔膜向酸浓介质室移动。

进一步提供了一种电场产生装置的具体结构，所述电场产生装置包括正电极板和负电极板，所述酸浓介质室、原介质室和碱浓介质室从左往右依次设置，所述正电极板位于酸浓介质室的左侧，所述负电极板位于碱浓介质室的右侧。

进一步为了避免酸浓介质室在压力下导致正电极板和第一分隔膜贴在一起，影响介质的流通，所述正电极板为形成酸浓介质室的左壁，所述正电极板与所述第一分隔膜之间设置有至少一个支撑垫。

进一步为了避免碱浓介质室在压力下导致负电极板和第二分隔膜贴在一起，影响介质的流通，所述负电极板为形成碱浓介质室的右壁，所述负电极板与所述第二分隔膜之间设置有至少一个支撑垫。

进一步，所述正电极板和负电极板由石墨或石墨烯材质制成。

进一步，所述介质为水。

进一步，电场除盐装置还包括一与电场产生装置相连以便用于向电场产生装置供电的供电系统。

进一步为了方便向原介质室通入待处理介质和回收处理后介质，所述原介质室上设置有向原介质室内通入待处理介质的进口和从原介质室流出处理后介质的出口。

进一步方便回收酸浓介质和/或碱浓介质，以及利于清洗，所述酸浓介质室和/或所述碱浓介质室上设置有接口。

采用了上述技术方案后，原水进入原介质室，然后电场产生装置接通直流电，形成感应电场，原水通过原介质室时，金属离子（阳离子）受电场吸引通过第二分隔膜进入碱浓介质室，酸根离子（阴离子）受电场吸引通过第一分隔膜进入酸浓介质室；此外，原介质室通过一定的水压，有少量的水也会进入碱浓介质室和酸浓介质室，分别形成碱浓水和酸浓水，电极板上会粘附少量的离子，但更多的离子留在浓水中，随着通电过程，浓水浓度逐渐增加，导致浓水电导率产生变化，感应电场会受一些影响，通过原介质室处理后的淡水制取需要的淡水、碱浓介质室内形成的碱浓水以及酸浓介质室内形成的酸浓水通过各自通道不断流出，分别制取需要的盐水；其中，浓水浓度增加有上限，决定浓水浓度上限因素有以下几点：A.水压，B.不同膜的通水能力，C.电压，D.电极板电阻率，E.原水浓度；其中，工作时，通过调节水压来调节产水率，通过调节电压来调节除盐率，如果需要再生时，由于薄膜在制水过程中通道可能会有堵塞，效率下降到一定程度后，把清洗水打入进入酸浓介质室和/或碱浓介质室，形成反向水压，部分水进入原介质室，将分隔膜的通道打通，第一分隔膜和第二分隔膜可以为离子膜或非离子的普通薄膜，针对普通薄膜(非离子膜)再生时，电极板电压反转，原正电极板接负电，原负电极板接正电，可提高再生效率。

附图说明

图1为本实用新型的介质室的部分结构示意图；

图2为本实用新型的电场除盐装置的结构示意图；

图3为图2中的W部放大图。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1~3所示，一种电场除盐装置，它包括：

至少一个介质室，所述介质室包括原介质室1、酸浓介质室2和碱浓介质室3，所述原介质室1用于通入介质，所述酸浓介质室2和所述碱浓介质室3分别位于所述原介质室1的两侧，并且所述酸浓介质室2和所述原介质室1之间通过第一分隔膜4分隔开，所述碱浓介质室3和所述原介质室1之间通过第二分隔膜5分隔开；其中，所述第一分隔膜4和所述第二分隔膜5均为通过离子、并且在一定压力下透过介质的膜；该膜可用高通量普通薄膜，也可以用特殊离子膜，要求不光通离子，也能在一定压力下通水；该分隔膜3可在市场上买到；

电场产生装置，所述电场产生装置用于对介质室施加电场，所述电场至少使通过原介质室1的介质中的阳离子通过第二分隔膜5向碱浓介质室3移动和使通过原介质室1的介质中的阴离子通过第一分隔膜4向酸浓介质室2移动。

如图1所示，所述电场产生装置包括正电极板6和负电极板7，所述酸浓介质室2、原介质室1和碱浓介质室3从左往右依次设置，所述正电极板6位于酸浓介质室2的左侧，所述负电极板7位于碱浓介质室3的右侧，电极电压从0.5V-2V可调节。所述正电极板6和所述负电极板7采用不会受到电离分解的导电材料支撑，其包括但不限于石墨或石墨烯材质。

如图1所示，所述正电极板6为形成酸浓介质室2的左壁，所述正电极板6与所述第一分隔膜4之间设置有至少一个支撑垫8。

如图1所示，所述负电极板7为形成碱浓介质室3的右壁，所述负电极板7与所述第二分隔膜5之间设置有至少一个支撑垫8。

所述介质包括但不限于水。

如图2所示，电场除盐装置还包括一与电场产生装置相连以便用于向电场产生装置供电的供电系统9；供电系统6提供的是直流电源。

如图1所示，所述原介质室1上设置有向原介质室1内通入待处理介质的进口11和从原介质室1流出处理后介质的出口12。

如图1所示，所述酸浓介质室2和/或所述碱浓介质室3上设置有接口23。

原水进入原介质室1，然后电场产生装置接通直流电，形成感应电场，原水通过原介质室1时，金属离子（阳离子）受电场吸引通过第二分隔膜5进入碱浓介质室3，酸根离子（阴离子）受电场吸引通过第一分隔膜4进入酸浓介质室2；此外，原介质室1通过一定的水压，有少量的水也会进入碱浓介质室3和酸浓介质室2，分别形成碱浓水和酸浓水，电极板上会粘附少量的离子，但更多的离子留在浓水中，随着通电过程，浓水浓度逐渐增加，导致浓水电导率产生变化，感应电场会受一些影响，通过原介质室1处理后的淡水制取需要的淡水、碱浓介质室3内形成的碱浓水以及酸浓介质室2内形成的酸浓水通过各自通道不断流出，分别制取需要的盐水；其中，浓水浓度增加有上限，决定浓水浓度上限因素有以下几点：A.水压，B.不同膜的通水能力，C.电压，D.电极板电阻率，E.原水浓度；其中，工作时，通过调节水压来调节产水率，通过调节电压来调节除盐率，如果需要再生时，由于薄膜在制水过程中通道可能会有堵塞，效率下降到一定程度后，把清洗水打入进入酸浓介质室2和/或碱浓介质室3，形成反向水压，部分水进入原介质室1，将分隔膜的通道打通，第一分隔膜4和第二分隔膜5可以为离子膜或非离子的普通薄膜，针对普通薄膜(非离子膜)再生时，可以短时间反向接通电源，电压和接通时间根据现场实际情况而定，也就是电极板电压反转，原正电极板接负电，原负电极板接正电，可提高再生效率。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。