专利名称：等空隙填充床电渗析器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电去离子净水器。
近年来，人们将离子交换技术与电渗析技术巧妙地结合起来，创造了一种新型的水处理方法，称之为电去离子法(electrodeionization，简称EDI)，国内称之为填充床电渗析脱盐法。电去离子净水过程取离子交换和电渗析两者之长，而又将其弥补对方之短，即利用离子交换能深度脱盐来克服电渗析过程因发生极化而脱盐不彻底；又利用电渗析极化而发生水电离产生H+和OH-离子实现树脂自再生来克服树脂失效后通常要用化学药剂再生的缺陷。从而，使电去离子净水过程达到一种比较完美的境界。
采用填充床电渗析器净水有如下优点1)能连续不断地流出合格的脱盐水；2)不需用化学药剂(酸、碱、盐)再生，从而不污染环境；3)可无人值守，从而为实现自动化创造条件；4)适应性广，从而可用于各行各业用水的脱盐净化；5)运行成本低，耗电少，经济性好，从而易于普及推广。
1987年，美国Millipore公司推出了世界上第一台商品化填充床电渗析器，现已有不少这类净水器在使用。我国在70～80年代也曾研制过这类设备，但由于种种原因未实现商品化。
在一般的填充床电渗析器中，大都采用普通的阴、阳离子交换混合树脂作为填充物。这种球形树脂的粒度范围很宽，从0.3mm至1.2mm的球粒均有，最大粒径约是最小粒径的4倍，而且粒径分布随树脂合成条件变化而变化。因此，用这种树脂作为填充物的填充床，填充较密实，空隙小，因而流阻大。同时，各个淡水室填充床内树脂的粒度分布不同，结果造成相互间的流阻有差别，出现各淡水室水流量不同。从而，影响脱盐效果，也影响填充床电渗析器出力的增大。
为克服现有技术存在的不足和缺陷，本实用新型的目的是提供一种新型的填充床电渗析器，这种填充床电渗析器称为等空隙填充床电渗析器，它具有一般填充床电渗析器的一系列优点外，还具有各淡水室填充床空隙均匀一致，流阻小，流速快，使用寿命长等特点。
本实用新型是通过以下技术方案实现的。根据电渗析器出力的大小，决定选用多少对膜对组成一个膜堆。将这个膜堆夹在两个电极装置之间，用端部夹紧装置压紧。离子交换填充物既可在铺膜时放在淡水室中，也可在整个装置做成后，用水力输送树脂的方法，将阴阳树脂混合物填注入预先留好空的淡水室中。
附
图1为等空隙填充床电渗析器外观图。
附图2为三个膜对淡水室填充了均粒(球)或单一粒径范围的阴、阳离子交换混合树脂的示意图。
以下结合附图，详细描述本实用新型的最佳实施方式及实例。
本实用新型是以均粒(球)或单一粒径范围阴、阳离于交换混合树脂代替原用的普通宽粒径范围的混合树脂来填充电渗析器淡水室制成的。等空隙填充床电渗析器主要包括膜堆5、电极装置6和端部夹紧装置7三部分。膜堆分成若干组膜对，每组膜对由阴膜1、空心淡水隔板2(厚4mm)、阳膜3和空心浓水隔板4(厚0.7mm)各一张组成，构成一个淡水室(厚4mm)和一个浓水室(厚0.7mm)。淡水室内填充有阴、阳离子交换混合树脂填充物8，填充时可根据阴、阳两种树脂工作交换容量相等的原则来确定它们的混合比例。若干个膜对依次排列就构成若干对交替排列的浓、淡水室。膜堆两端为电极装置，用端部夹紧装置将这些组件压成一个整体，保证电渗析器密封。
本实用新型采用均粒(球)或单一粒径范围的阴、阳离子交换混合树脂作为填充物。均粒(球)树脂是国际上最近采用物料喷射法新工艺制得的新产品，其粒径约为0.5～0.7mm，从最小粒径至最大粒径的变化仅35％，即90％珠球其粒径变化都位于10％平均珠球尺寸范围内，其粒径分布很窄，均一系数S(或称不均一系数，是指保留40％树脂样品的相应试验筛筛孔孔径与保留90％树脂样品的相应试验筛筛孔孔径的比值)＜1.3。此外，这种树脂强度较高，容量也较大。上述阴、阳离子交换树脂填充物也可用人工筛分的方法由普通宽粒径范围的阴、阳离子交换树脂(其均一系数S＝1.5～1.9)筛得的单一粒径范围的树脂，这种树脂的均一系数S＜1.3。
等空隙填充床电渗析器可在如下两种工况下应用1)低含盐量时工况当该电渗析器发生浓差极化时使水电离，产生H+和OH-离子，自行再生离子交换树脂。树脂以H型和OH型工作。此时，该净水器的进水常为初级脱盐水，其25℃时电导率＜5μS/cm，其出水为纯水(其25℃时电导率为0.1～1μS/cm)或超纯水(其25℃时电导率＜0.1μS/cm)。该净水器可供火力发电厂和电子、医药等行业制备纯水或超纯水使用。
2)高含盐时工况该净水器的进水为自来水或经除悬浮物预处理的原水，其含盐量一般在250～300mg/L左右(对于含盐量更高的原水，建议用一般的倒极电渗析器降低含盐量达此水平，以防结垢和充分发挥各种净水设备的作用)。此时树脂呈盐基型。该净水器可供工业锅炉与有关工业及生活饮用水制备软化水、部分脱盐水或饮用水使用。
权利要求1.一种填充床电渗析器，它主要包括膜堆(5)、电极装置(6)和端部夹紧装置(7)三部分，膜堆分成若干组膜对，每组膜对由阴膜(1)、空心淡水隔板(2)、阳膜(3)和空心浓水隔板(4)各一张组成，构成一个淡水室和一个浓水室，其特征是淡水室内填充有阴、阳离子交换混合树脂填充物(8)，若干个膜对依次排列就构成若干对交替排列的浓、淡水室，膜堆两端为电极装置，用端部夹紧装置将这些组件压成一个整体。
2.按照权利要求1所述的等空隙填充床电渗析器，其特征是空心淡水隔板(2)和淡水室的厚度均为4mm。
3.按照权利要求1所述的等空隙填充床电渗析器，其特征是均粒(球)或单一粒径范围的阴、阳离子交换树脂混合物的粒径分布很窄，均一系数S＜1.3。
专利摘要一种等空隙填充床电渗析器,是一种利用电来除去水中离子杂质的脱盐水装置。这种电去离子净水器的特点是采用均粒阴、阳离子交换混合树脂新产品作为填充物。本实用新型除具有能连续运行,不用化学药剂再生,不污染环境,无人值守,适应性广,运行成本低等一系列原有优点外,还具有填充床空隙均匀一致,流阻小,流速快,使用寿命长等特点。它既可供火力发电厂与电子、制药等行业制备超纯水或纯水使用,也可供工业锅炉与有关工作及生活饮用制备软化水、部分脱盐水及饮用水使用。
文档编号C02F1/42GK2397102SQ9722136
公开日2000年9月20日 申请日期1997年7月22日 优先权日1997年7月22日
发明者王方 申请人:王方