专利名称：高效微型电渗析苦咸水脱盐器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水处理装置，是用电渗析方法将苦咸水中的盐类脱除的专用装置。
利用电渗析技术将苦咸水或海水淡化成饮用水，在工业上已广泛应用，这对提高水厂的水质、防止锅炉结垢等方面起独到的作用。但我国幅员辽阔，地理环境、水质、经济情况和居民群体的大小等差异，大体积的工业型电渗析脱盐器，难以全面铺开，尚需小型化的家庭用的脱盐器作为一种必不可少的补充。这种小型化绝非靠各部件外形尺寸的相对缩小来实现，而是改变其内的核心部件隔板的结构，使脱盐的有效面积和脱盐流程长度处于最佳配比状态，又将外配极水改为内配极水，革除了许多外管道以及电极配水框来实现。
作为家庭用的水处理装置，我国在目前尚处于吸附或过滤式的净化阶段，各种净化器竞相问世，但它们均无有效的脱盐、降低硬度的功能。
本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足之处，而设计出一种通过改变隔板结构、改变极水配置结构和方式，使电渗析更为合理，在达到小型化、降低造价、利于家庭推广应用的同时，其产水量、脱盐率、耗电量达到标准要求的高效微型电渗析苦咸水脱盐器。
本实用新型的目的可以通过如下措施来实现它由电控制部、水预处理部和脱盐部组成，脱盐部按级分段安装，阴阳离子交换膜与浓(淡)水隔板交替层状叠装，每级最外侧为不锈钢极板，各级叠装后，其整体的外侧由夹板紧固定位，夹板上有进出水(即分配水和集水)接口，不锈钢极板靠膜堆一侧有极水隔板，其平面通水道为有利于增加流程的蛇形通水道，该水道一端近旁有三个水通孔，其中一个为极水通孔，另两个为浓(淡)水通孔，另一端只有一个极水通孔，极水通孔与蛇形通水道之间有小水道相连，浓(淡)水隔板的平面通水道也是有利于增加脱盐流程的蛇形通水道，其头部和尾部旁各有三个水通孔，其中一个为极水通孔，另两个为浓(淡)水通孔，后者中的一个孔与该蛇形通水道之间有小水道相连。
图1为本实用新型工艺流程与结构示意图。
图2为各级中极板、隔板、离子交换膜交替安装位置关系图。
图3为苦咸水电渗析原理图。
图4为浓(淡)水隔板结构示意图。
图5为极水隔板结构示意图。
本实用新型下面将结合附图予以详述整个脱盐器可以有个外壳，各部件、有关仪表、外管道等都安装其上。电控制部包括桥式整流器，它将交流变为直流，变压器将电压降至合理又安全的电压，换向开关将电极板的正负极按需调换，还有保险丝、指示灯等均可沿用原有技术；水预处理部主要有调节阀、压力表、过滤器等，也可采用原有技术，恕不赘述。为有利对问题的理解，有必要简述一下苦咸水的电渗析原理电渗析是在直流电场作用下，利用阴、阳离子交换膜对水溶液中阴、阳离子的选择透过特性，使水溶液中呈离子状态的溶质和溶剂定向分离的理化过程。如图3所示，当苦咸水通过阴、阳离子交换膜5和7，浓(淡)水隔板11和12交替层状叠装，且在两端设置电极而成电渗析隔室6和8时，直流电场使离子定向迁移，阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移，又因离子交换膜的选择透过特性，阴离子交换膜只能通过阴离子，阳离子交换膜只能通过阳离子(以下简称阴膜和阳膜)，拿Nacl解离成Na+和cl-作例，则淡水室中的cl-向阳极移，透过阴膜7进入浓水室14，Na+向阴极移，透过阳膜5进入浓水室14，而浓水室中的Na+和cl-，虽在直流电作用下，有向其带相反电的电极迁移的动向，但受隔室两侧阴阳膜的阻挡而留于室中。则浓水室14因阴阳离子的不断进入，又一点出不去而越来越浓，淡水室13反而越来越淡，通过每张隔板10和11边缘的水通孔4和9(层状叠装后，各孔便连为一条集水孔道)，分别将各浓淡水隔室的水流汇集而引出，便产生脱盐(淡)水和浓水。电控制部可通过换向开关，按需调整电极的正负，则原浓水室便可变为淡水室，原淡水室也就变为浓水室，其隔板12和11因此也变成为“通用”隔板，既可作浓水隔板，也可作淡水隔板。家庭用的脱盐器必须在考虑小型化、低成本的同时，确保良好的产水量和脱盐率，这便有个如何解决好有效脱盐面积和加长脱盐流程的配比问题，这点我们从浓(淡)水隔板11和12的平面通水道冲制成蛇形通水道15着手，所谓“蛇形”即为多层S形走向，当然为达“加长脱盐流程”目的，还可选择由园心向外周多层园圈形、螺旋形走向等，从制作方便、水道之间的支撑效果考虑，蛇形尚属优先。这蛇形平面水道的出现，完全改变了习惯沿用的流道填网式隔板结构。另外，不锈钢电极3通上直流电后，便产生了氧化还原反应，使极水中产生一些气体和沉淀，它们应适时排出，所以便应有个单独的与浓(淡)水不相干的极水系统，过去这采用外管道，每块电极的配水框来独立供极水。本实用新型采用每块不锈钢电极板3靠膜堆一侧有一张极水隔板10，它的平面通水道也为蛇形通水道15，水道一端三个水通孔，其中一个为极水通孔4，另两个为浓(淡)水通孔9，另一端只有一个极水通孔4，而且极水通孔与蛇形通水道15之间有小水道16相连。这一极水隔板的增设和其结构特点，使外配极水改为内配极水，弃去许多外设管道，也省略了每块电极板的配水框，体积小了，制作成本低了，生产和安装都方便多了。各级交替层状叠装后，其整体的外侧由夹板2紧固定位，进出水(即分配水与集水)接口1安装在夹板2上。
还需说明的是若本脱盐器按四级八段安装的话，应该共有五块不锈钢极板3，每块极板靠膜堆的一侧均有一张极水隔板10，共八张，每台40对膜，可将进水口的孔道称为分配水孔道，出水口孔道为集水孔道，中间大量的孔道为浓水或淡水孔道9。
本实用新型相比现有技术具有体积小，造价低廉，生产和安装方便，产水量和脱盐率高，耗电小等优点，尤其适合家庭推广应用。
权利要求1.一种高效微型电渗析苦咸水脱盐器，由电控制部、水预处理部和脱盐部组成，脱盐部按级分段安装，阴、阳离子交换膜(5、7)与浓(淡)水隔板(11、12)交替层状叠装，每级最外侧为不锈钢极板(3)，各级叠装后，其整体的外侧由夹板(2)紧固定位，进出水接口(1)安装在夹板(2)上，其特征在于不锈钢极板(3)靠膜堆的一侧有极水隔板(10)，其平面通水道为有利于增加流程的蛇形通水道(15)，该水道(15)的一端近旁有三个水通孔，其中一个为极水通孔(4)，另两个为浓(淡)水通孔(9)，另一端只有一个极水通孔，极水通孔(4)与蛇形通水道之间有小水道(16)相连，浓(淡)水隔板(11、12)的平面通水道也是有利于增加脱盐流程的蛇形通水道(15)，其头部和尾部旁各有三个水通孔，其中一个为极水通孔(4)，另两个为浓(淡)水通孔(9)，后者中的一个孔与该蛇形通水道之间有小水道(16)相连。
专利摘要一种高效微型电渗析苦咸水脱盐器，由电控制部、水预处理部、脱盐部三部分组成，其脱盐部按级分段安装，阴阳离子交换膜和浓(淡)水隔板交替层状叠装，不锈钢极板靠膜堆一有极水隔板，阴阳膜之间有浓(淡)水隔板，这些隔板的平面通水道呈蛇形，有效地增加了脱盐流程，该蛇形通水道头尾近旁水通孔，多层叠装后，该通孔就组成了集水孔道，实现极水的多管道配水，为无外管道的内配水是一种理想的体积小、造价低、产水与脱盐率高，耗电省的家用脱盐器。
文档编号C02F1/44GK2244046SQ96200200
公开日1997年1月1日 申请日期1996年1月5日 优先权日1996年1月5日
发明者谭士滨 申请人:谭士滨