[發明專利]一種高純水的生產裝置和方法

在審

• 申請號: 201910734528.4
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110436586A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 王建友;陳青柏
• 申請（專利權）人: 南開大學;天津中領水系統技術有限公司
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469;C02F103/04
• 代理公司: 北京沁優知識產權代理事務所(普通合伙) 11684
• 代理人: 胡妍

本發明提供一種高純水的生產裝置和方法，包括第一膜堆和第二膜堆，第一膜堆與第二膜堆通過管道串聯，第一膜堆和第二膜堆均設有陽極板和陰極板，第一膜堆設有第一陽極室、第一隔室和第一陰極室，第二膜堆設有第二陽極室、第二隔室和第二陰極室，第一陽極室與第一陰極室管道連接，第一陰極室與第二陽極室管道連接，第二陽極室與第二陰極室管道連接；第一隔室與第二隔室管道連接，該方法能夠將常規EDI過程中所必需的濃、淡、極室三股水流改為一股，在不需要流量計進行精確調節的情況下，可以穩定高效的生產高純水，大大減少了EDI應用于小型純水機過程中所需的儀表及調節裝置，操作簡便，且能夠長期穩定運行。

技術領域

本發明涉及高純水的制備領域，具體涉及一種高純水的生產裝置和方法。

背景技術

小型純水機在電子元件生產、醫藥用水、精密部件清洗、生物化學實驗等過程中廣為使用。以上這些過程對高純水的產水量一般要求不高，但是需要純水機出水水質穩定，能連續產水(或隨用隨取)，且要求純水機設備小、能耗低、監測儀器少、操作管理便捷。

目前生產純水的方法中，蒸餾法需要冷卻水的量較大，能耗高，效率低，已經被逐漸淘汰。離子交換法制備高純水，樹脂需要用酸堿再生，操作不便捷，且會產生大量酸堿洗脫廢水而污染環境；EDI技術依靠離子交換膜和樹脂表面自發的水解離特性，即在直流電場作用下能夠實現連續去離子和樹脂連續再生的一種優勢型深度脫鹽技術，具有連續、高效、出水水質穩定、環境友好等優勢，是現有生產高純水的主流技術之一。

雖然EDI技術現在已經成功應用于工業高純水制備領域，但是將其微型化用于實驗室等小型純水機時也有不便之處：需要較為精準的控制濃、淡、極室這三股EDI水流的流量，以及膜堆的工作電壓或電流，因此需要較多的流量計、閥門、電源以及調節裝置，這對小型化、便攜式的應用帶來一定不便，需要進行針對性的簡化設計。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種高效穩定、節能環保、操作簡便的一種高純水的生產裝置和方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種高純水的生產裝置，包括第一膜堆和第二膜堆，所述第一膜堆與所述第二膜堆通過管道串聯，所述第一膜堆和第二膜堆均設有陽極板和陰極板，所述第一膜堆設有第一陽極室、第一隔室和第一陰極室，所述第二膜堆設有第二陽極室、第二隔室和第二陰極室，所述第一陽極室與所述第一陰極室管道連接，所述第一陰極室與所述第二陽極室管道連接，所述第二陽極室與所述第二陰極室管道連接；所述第一隔室與所述第二隔室管道連接。

進一步的，所述第一陽極室與第二陽極室內均填充有陰離子交換樹脂，所述第一陰極室與所述第二陰極室內均填充有陽離子交換樹脂。

進一步的，所述第一隔室內填充分層床離子交換樹脂，每個重復填充單元中陽離子交換樹脂層在下層，陰離子交換樹脂層在上層。

進一步的，所述第二隔室填充混床離子交換樹脂，所述第二隔室內陰陽離子交換樹脂的體積比均為1:1。

進一步的，還包括進水管道、出水管道和直流電源，所述進水管道一端固定連接有水罐，一端與所述第一膜堆固定連接，所述進水管道從靠近水罐的一端依次設有進水泵、在線電導率儀和流量計，所述出水管道與所述第二膜堆固定連接，所述出水管道設有在線電阻率儀，所述直流電源的正極與所述陽極板電連接，所述直流電源的負極與所述陰極板固定連接。

進一步的，所述第一陽極室與所述第一隔室之間設有陰離子交換膜，所述第二陽極室與所述第二隔室之間設有陰離子交換膜。

進一步的，所述第一陰極室與所述第一隔室之間設有陽離子交換膜，所述第二陰極室與所述第二隔室之間設有陽離子交換膜。

去離子生產高純水的方法，包括如下步驟：

步驟一：通過進水管道向所述第一膜堆內通入原水，所述原水自動分成兩股進入第一陽極室和第一隔室；