[發(fā)明專利]一種基于離子交換的濾水凈化系統(tǒng)、方法及凈水器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010183950.8
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111233089A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳小平
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山市云米電器科技有限公司;陳小平
• 主分類號: C02F1/42
• 分類號: C02F1/42;B01J49/30
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 趙蕊紅

1.一種基于離子交換的濾水凈化系統(tǒng)，其特征在于：設(shè)置有脫鹽水路和再生水路；

脫鹽水路設(shè)置有陽離子交換單元、陰離子交換單元，陽離子交換單元夾設(shè)于第一陽離子交換膜與第二陽離子交換膜之間，陰離子交換單元夾設(shè)于第一陰離子交換膜與第二陰離子交換膜之間，第一陽離子交換膜與第一陰離子交換膜相貼；

第一陽離子交換膜、第二陽離子交換膜及陽離子交換單元構(gòu)成脫鹽時的第一脫鹽水路，第一陰離子交換膜、第二陰離子交換膜及陰離子交換單元構(gòu)成脫鹽時的第二脫鹽水路，原水經(jīng)過第一脫鹽水路、第二脫鹽水路后以純水排出；

再生水路設(shè)置有第一再生水路和第二再生水路，第二陰離子交換膜構(gòu)成第一再生水路的部分結(jié)構(gòu)，第二陽離子交換膜構(gòu)成第二再生水路的部分結(jié)構(gòu)，再生水依次通過第一再生水路、第二再生水路后以濃水排出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離子交換的濾水凈化系統(tǒng)，其特征在于：陽離子交換單元設(shè)置為陽離子交換樹脂，陰離子交換單元設(shè)置為陰離子交換樹脂；

所述陽離子交換樹脂為強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂或者弱酸性陽離子交換樹脂中的一種，或者兩者的組合；

所述陰離子交換樹脂為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂或者弱堿性陰離子交換樹脂中的一種，或者兩者的組合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離子交換的濾水凈化系統(tǒng)，其特征在于：

在脫鹽水路，原水先經(jīng)過第一脫鹽水路再經(jīng)過第二脫鹽水路后排出；在再生水路，再生水先經(jīng)過第一再生水路再經(jīng)過第二再生水路后排出；

或者

在脫鹽水路，原水先經(jīng)過第二脫鹽水路再經(jīng)過第一脫鹽水路后排出；在再生水路，再生水先經(jīng)過第二再生水路再經(jīng)過第一再生水路后排出。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的基于離子交換的濾水凈化系統(tǒng)，其特征在于：陽離子交換單元與陰離子交換單元呈并列設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的基于離子交換的濾水凈化系統(tǒng)，其特征在于：陽離子交換單元、陰離子交換單元、第一陽離子交換膜、第一陰離子交換膜、第二陽離子交換膜、第二陰離子交換膜呈并列設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的基于離子交換的濾水凈化系統(tǒng)，其特征在于：還設(shè)置有用于電解水的正極板和負(fù)極板，正極板設(shè)置于第一再生水路的遠(yuǎn)離陰離子交換膜的一側(cè)，負(fù)極板裝配于第二再生水路的遠(yuǎn)離陽離子交換膜的一側(cè)。

7.一種基于離子交換的濾水凈化方法，通過如權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的基于離子交換的濾水凈化系統(tǒng)進(jìn)行，其特征在于：

在脫鹽過程中，再生水路關(guān)閉，不施加電解電壓，原水通過脫鹽水路的第一脫鹽水路、第二脫鹽水路后以純水排出；

在第一脫鹽水路中，原水中的待脫鹽的鹽正離子被陽離子交換單元中的氫離子置換，鹽正離子被陽離子交換單元吸附，氫離子被置換出來，置換出來的氫離子隨原水進(jìn)入第二脫鹽水路；在第二脫鹽水路中，原水中的鹽負(fù)離子被陰離子交換單元中的氫氧根離子置換，鹽負(fù)離子被陰離子交換單元吸附，氫氧根離子被置換出來；氫氧根離子與氫離子反應(yīng)形成水，以純水形式排出。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于離子交換的濾水凈化方法，其特征在于：

在再生過程中，脫鹽水路關(guān)閉，施加電解電壓，再生水從第一再生水路進(jìn)入，從第二再生水路排出；

在施加電解電壓的條件下，由在脫鹽過程下滲透過第一陽離子交換膜、第一陰離子交換膜的氫離子、氫氧根離子生成的水在電解電壓作用下重新分解成氫離子和氫氧根離子，氫氧根離子朝正極板移動，在氫氧根離子移動的過程中，透過第一陰離子交換膜進(jìn)入陰離子交換樹脂，將陰離子交換樹脂中的鹽負(fù)離子置換，在正極板電性吸引下，置換出的鹽負(fù)離子透過第二陰離子交換膜進(jìn)入第一再生水路；

同時，氫離子朝負(fù)極板移動，在氫離子移動的過程中，透過第一陽離子交換膜進(jìn)入陽離子交換樹脂將陽離子交換樹脂中的鹽正離子置換，在負(fù)極板電性吸引下，置換出的鹽正離子透過第二陽離子交換膜進(jìn)入第二再生水路；

在第二再生水路，被置換出的鹽正離子與鹽負(fù)離子化合，最終從第二再生水路以濃水排出。