[發(fā)明專利]一種去離子純水處理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410110071.7
• 申請(qǐng)日: 2014-03-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103880124A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜彥生;黃勇強(qiáng);趙如金;王鐵丁;尼古拉斯P懷特;楊雨;朱艷;祝菲菲;劉騰;史凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué);寧波奧普斯機(jī)械制造有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/469
• 分類號(hào): C02F1/469
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及去離子純水處理裝置，是制備純水的預(yù)處理裝置或直接制備純水裝置。

背景技術(shù)

超純水、純水在微量及超微量分析、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、藥物研發(fā)、細(xì)胞培養(yǎng)、環(huán)境分析、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)、精細(xì)化工、微電子等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。超純水及純水的制備方法有蒸餾法、離子交換法、電滲析法及反滲透法等。其中蒸餾法耗能大逐漸不被采用；離子交換法需用大量酸堿去再生樹(shù)脂使其恢復(fù)活力，所排放出來(lái)的廢酸堿易污染環(huán)境；電滲析法由于在制水過(guò)程中濃水排放量大，水源消耗多，從節(jié)能用水的角度，這種方法也越來(lái)越不被優(yōu)先采用；反滲透法操作方便，出水量大，無(wú)污染，近年來(lái)已被廣泛使用，而反滲透技術(shù)易發(fā)生膜污染，且膜材料價(jià)格及運(yùn)行費(fèi)用高。因此，急需一種穩(wěn)定、高效且成本較低的純水制備工藝及裝置。

電容去離子技術(shù)是一種新型節(jié)能的水處理技術(shù)，它利用大比表面積的導(dǎo)電材料通電，在正極表面吸附溶液中的負(fù)離子，在負(fù)電極吸附正離子，而使流過(guò)電極間的溶液淡化，當(dāng)電極短路時(shí)吸附的離子脫離電極，隨溶液排出。傳統(tǒng)的電容去離子裝置主要由成對(duì)的電極組成，如碳?xì)饽z、碳納米管及活性炭纖維等；為了提高電極的去離子能力，可以在電極之間加離子交換膜。但傳統(tǒng)的電容去離子裝置裝置體積大、電極材料利用率不高、效率低。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種小型化的高效去離子純水處理裝置。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：具有正極基板和負(fù)極基板，有若干個(gè)方形的正極基板和若干個(gè)方形的負(fù)極基板間隔交錯(cuò)布置，每個(gè)正極基板和每個(gè)負(fù)極基板之間布置一個(gè)方形的絕緣框體組件；每個(gè)絕緣框體組件均由絕緣框體、隔板、絕緣網(wǎng)、活性炭纖維層、陰離子交換膜及陽(yáng)離子交換膜組成，絕緣框體組件的最外部是方形的絕緣框體，幾個(gè)與絕緣框體的一對(duì)側(cè)邊平行的隔板布置在絕緣框體內(nèi)，將絕緣框體內(nèi)部分隔成幾個(gè)小框體，在每個(gè)小框體內(nèi)均填充絕緣網(wǎng)、活性炭纖維層、陰離子交換膜及陽(yáng)離子交換膜，絕緣網(wǎng)位于正中間，絕緣網(wǎng)的兩側(cè)面分別緊密貼合陰離子交換膜及陽(yáng)離子交換膜，在陰離子交換膜及陽(yáng)離子交換膜的另一側(cè)面均緊密貼合一層活性炭纖維層；絕緣框體組件的兩側(cè)面分別與正極基板和負(fù)極基板緊密貼合，正極基板和負(fù)極基板緊固連接且正極基板與陰離子交換膜同側(cè)，負(fù)極基板與陽(yáng)離子交換膜同側(cè)；所有的絕緣框體組件、正極基板、負(fù)極基板均相互平行；在與隔板平行的絕緣框體的一對(duì)側(cè)邊上的絕緣網(wǎng)處設(shè)有孔，一側(cè)邊上是進(jìn)水孔，另一側(cè)邊上是出水孔，在每個(gè)隔板上均開(kāi)有流水孔，所有相鄰的絕緣框體組件上的進(jìn)水孔和出水孔依次連接。

本發(fā)明通過(guò)施加靜電場(chǎng)，強(qiáng)制離子向帶有相反電荷的電極遷移，使其被電極表面產(chǎn)生的雙電層吸附并從溶液中去除，從而達(dá)到去除離子的目的，具有的有益效果是：

1.本發(fā)明裝置材料成本及運(yùn)行費(fèi)用低，去離子效率高；

2.本發(fā)明裝置運(yùn)行過(guò)程中不消耗酸、堿、鹽等化學(xué)藥品，無(wú)污染，可自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行；

3.本發(fā)明裝置充分利用電極材料，有利于裝置的小型化。

附圖說(shuō)明

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明所述去離子純水處理裝置的主視圖；

圖2是圖1中單個(gè)絕緣框體組件15、單個(gè)正極基板13和單個(gè)負(fù)極基板14的組裝結(jié)構(gòu)主視圖；

圖3是圖1中正極基板13或負(fù)極基板14的俯視圖；

圖4是圖1中絕緣框體組件15的俯視圖；

圖5是圖4的右視圖；

圖6是圖4中A-A剖面圖；

圖7是圖6中B-B剖面圖。

圖中：1.絕緣框體；2.隔板；3.絕緣網(wǎng)；4.陰離子交換膜；5.陽(yáng)離子交換膜；6.?活性炭纖維層；7.進(jìn)水孔；8.流水孔；9.出水孔；10.安裝孔；11.螺栓；12.螺母；13.正極基板；14.負(fù)極基板；15.絕緣框體組件。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明包括若干個(gè)絕緣框體組件15、若干個(gè)正極基板13和若干個(gè)負(fù)極基板14。所有的絕緣框體組件15、正極基板13、負(fù)極基板14均相互平行，并且正極基板13和負(fù)極基板14彼此間隔交錯(cuò)布置。在一個(gè)正極基板13和一個(gè)負(fù)極基板14之間布置一個(gè)絕緣框體組件15，一個(gè)絕緣框體組件15的一側(cè)是一個(gè)正極基板13，另一側(cè)是一個(gè)負(fù)極基板14。用螺栓11和螺母12在正極基板13和負(fù)極基板14的四周將正極基板13和負(fù)極基板14緊固連接，以?shī)A緊絕緣框體組件15，使絕緣框體組件15的兩側(cè)面分別與正極基板13和負(fù)極基板14緊密貼合在一起。