[發明專利]壓力場與電場協同作用雙膜脫鹽的設備和應用方法

有效

• 申請號: 201410285095.6
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN104016451A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 伊學農;王玉琳;周偉博;王瑞英;王俊超;施柳
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469;C02F1/44
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種壓力場與電場協同作用雙膜脫鹽的設備，其特征在于，該設備包括殼體（1）、反滲透膜（2）、陰離子膜（3）、陽離子膜（4）、陰陽極性可轉換的電極板（5）、淡水室出水管（6）、濃水室出水管（7）、反滲透出水管（8）、淡水室（9）、濃水室（10）、反滲透出水廊道（11）、殼體內上端的進水緩沖區（12）、殼體內中部的反應區（13）和殼體內的反滲透出水集水區（14）；所述殼體呈長方體形狀，上端封閉，留有進水口；所述陰陽級電極板（5）置于殼體內在平行于長方體的寬邊的兩側，所述滲透出水廊道（11）為相鄰的兩反滲透膜片之間的間隔；所述殼體內中部的反應區（13）為相鄰的兩組反滲透膜之間和反滲透膜與殼體內壁之間的間隔；所述反應區（13）內，在平行于殼體長方體長邊，間隔放置反滲透膜（2）；兩相鄰的反滲透膜構成一組，所述陰離子膜（3）、陽離子膜（4）與陰陽極性可轉換的電極板（5）平行，與反滲透膜垂直交錯鑲嵌入在兩組反滲透膜之間和反滲透膜與殼體內壁之間；由陰離子膜、陽離子膜、反滲透膜和殼體構成多個反應格室；通過陰陽極性可轉換的電極板（5）形成電場的作用，陰陽離子分別向陽極和陰極移動，使得設備內交錯形成濃水室（10）和淡水室（9）；濃水室（10）下方設置濃水室出水管（7），淡水室（9）下方設置淡水室出水管（6），所述反滲透出水廊道（11）直接通入反滲透出水集水區（14），反滲透出水集水區（14）下方設置反滲透出水管（8）。

2.根據權利要求1所述的壓力場與電場協同作用雙膜脫鹽的設備，其特征在于，所述反滲透膜片（2）制作成長方形，反滲透膜片（2）寬與殼體的長度相等，與殼體緊密聯接，反滲透膜片（2）的高度上端到達反應區（13）頂端，該膜片下端進入反滲透出水集水區（14），所述反滲透出水廊道（11）直接通入反滲透出水集水區（14）。

3.根據權利要求1所述的壓力場與電場協同作用雙膜脫鹽的設備，其特征在于，所述陰離子膜（3）、陽離子膜（4）的高度與反應區（13）高度相同，膜寬與相鄰兩組反滲透膜之間的間距相等。

4.根據權利要求1所述的壓力場與電場協同作用雙膜脫鹽的設備，其特征在于，所述進水緩沖區（12）處于殼體內上端，為殼體體積的1/10，所述反滲透出水集水區（14）處于殼體內下端，為殼體體積的1/10，所述反應區（13）處于殼體內中部，為殼體體積的2/5。

5.根據權利要求1所述的壓力場與電場協同作用雙膜脫鹽的設備，其特征在于，所述陰陽極性可轉換的電極板（5）采用鈦釕電極板。

6.一種應用權利要求1所述設備的方法，其特征在于，該方法為:

高鹽水由泵加大于反滲透膜的滲透壓的高壓進入權利要求1所述的設備，同時使陰陽極性轉換的電極板（5）通電；高鹽水在進水緩沖區(12)均勻分配給各個反應格室，由上而下流入反應區(13)，在每個反應格室，由于陰陽極性轉換的電極板（5）形成電場的作用，陽離子透過陽離子膜（4）向陰極遷移，陰離子透過陰離子膜（3）向陽極遷移，使得設備內交錯形成濃水室（10）和淡水室（9），濃水室（10）出水經過濃水室出水管（7）匯集與原水混合循環進入設備，淡水室（9）出水經過淡水室出水管（7）直接收集利用，同時由于由泵形成壓力場的作用，溶劑從溶液中分離經反滲透膜（2）向反滲透出水廊道（11）滲透，最終匯集在反滲透出水集水區（14），由反滲透出水管（8）排出，反應2~8h后變換陰陽極性可轉換的電極板（5）極性，繼續反應。