一种浓水室无惰性隔网的电去离子器制造技术

本发明专利技术涉及一种电去离子器的浓水室结构的改良。它包括正负电极和设于两电极间的交替布置的阴阳离子交换膜，所述的离子交换膜为一面设有布置于整面的若干凸筋，其间为凹陷槽，而另一面则为平面，且二张阴阳离子交换膜分别将凸面向内组成一对膜，其间构成浓水室，而相邻的外平面之间构成淡水室，其间填充置有离子交换树脂。因此，本发明专利技术具有浓水室膜表面积和渗透面较大，提高了传递效率；且二个膜直接接触，流道内电阻低，工作能耗低；产水出水流畅；大大降低了浓水室占整个电去离子装置的空间，提高了淡水室的有效空间和单位产水量等特点。

An electric deionization device with a dense water chamber without an inert screen

The invention relates to an improved structure of a concentrated water chamber of an electric deionization device. It includes positive and negative electrode and a two electrode between the anion exchange membrane arranged alternately, the ion exchange membrane is arranged on the surface of the whole surface is provided with a convex rib, which is a concave groove, and the other side is a plane, and the two Zhang Yinyang ion exchange membrane respectively form a convex inward on the membrane, which constitutes the concentrated water chamber, a freshwater chamber between adjacent planes, filled with ion exchange resin. Therefore, the invention has concentrated water chamber membrane surface area and permeability larger surface, improving transfer efficiency; and the two film in the channel of direct contact, low resistance, low energy consumption; the water outlet flow is greatly reduced; the concentrated water chamber for the entire electrodeionization device space, improve the effective space and the freshwater chamber unit water production etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电去离子器，尤其是涉及一种对膜分离
中电去离子器的浓水室结构的改良。
技术介绍
电去离子过程是在直流电场作用下，利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性，使离子从一种溶液转移到另一种溶液的膜分离过程。而放置其中的阴阳离子交换树脂，加速了溶液中的离子定向迁移速度，强化了低浓度溶液的纯化效果。由于阴阳离子交换树脂膜的结构对于电去离子器的性能有着重要的作用，申请人也曾对此作过一些研究，例如名为“凹凸型等厚度离子交换膜”专利，提出了一种双面凹凸型离子交换膜结构。但是，在现有电去离子装置中，在一对阴阳离子交换膜之间夹入一张惰性隔网形成浓水室，通常是依靠浓水中所含离子导电，形成电场。当进水中离子含量不足时，比较常规的做法是在浓水室中额外加盐，以提高浓水室的电导率，降低膜堆电阻，但是，即使这样，浓水室内电阻依然相对较高，工作电耗较高，且工艺较为复杂。而美国专利US6284124公开了一种电去离子装置，在浓水室中填充有离子交换树脂，以提高浓水室的电导率，从而提高整个装置的去离子性能，但是如此结构配置，使得浓水室所占空间与淡水室基本相当，使装置的单位体积中淡水室的空间相对缩小，从而造成产水量降低。本专利技术旨在提供一种可降低工作电阻，降低能耗，并且可增加单位体积中淡水室的有效空间，从而达到提高产水能力的一种浓水室无惰性隔网的电去离子器。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术所存在的浓水室内工作电阻相对较高，工作能耗较高；而且由于浓水室的所占空间，使装置的单位体积中淡水室的空间相对缩小，从而造成产水能力降低的技术问题。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种浓水室无惰性隔网的电去离子器，包括正负电极和设于两电极间的交替布置的阴阳离子交换膜，其间分别构成浓水室和淡水室，其特征在于所述的离子交换膜为一面设有布置于整面的若干凸筋，其间为凹陷槽，而另一面则为平面的单面凹凸型离子交换膜；且二张单面凹凸型阴阳离子交换膜分别将凸面向内组成一对互相直接接触，其间构成浓水室；而相邻的二对单面凹凸型离子交换膜的外平面之间构成淡水室，其间填充置有离子交换树脂。所述的直接接触除了二张凹凸型阴阳离子交换膜紧密地直接接触外，还包括两者间相近邻，其间无需夹入惰性隔网的各种场合。作为优选，所述单面凹凸型离子交换膜的凸筋宽度为1-3mm；凹陷槽宽度为2-5mm。同时，所述单面凹凸型离子交换膜的凸筋和凹槽的截面大体呈矩形；所述单面凹凸型离子交换膜的厚度为0.3-1.0mm，凸筋高出膜面高度为0.2-0.8mm。上述两组技术要素可以单独使用，也可以单独地采用，以期在具有较大的表面积的同时，还具有较好的性价比。作为优选，所述单面凹凸型离子交换膜的凸筋轴线与离子交换膜的边线之间呈30°-60°的夹角。在通常的场合下，所述的每组单面凹凸型离子交换膜的膜袋外缘间距为1.0-3.6，其内缘彼此交错设置的凸筋或平面紧紧相挨在一起。即将其间浓水室的体积缩小到尽可能小的值，其间的浓水室可小至仅留的网络状的槽沟等体积。一种优选的结构方案是每组单面凹凸型离子交换膜内的浓水室的体积与所述各组间的淡水室的体积之比仅为1∶2-1∶8。由于大大减少了浓水室的体积，并增大了淡水室的体积，有利于提高整机的产水性能和效能。作为优选，所述的单面凹凸型离子交换膜分为阴离子交换膜和阳离子交换膜，两者的凸筋呈直线或波纹状，凸面向内叠合在一起，且上膜与下膜的所述凸筋直线或波纹呈交错状布置，离子交换膜四周边则由涂层填平并连接成一体。所述单面凹凸型离子交换膜分为阴离子交换膜和阳离子交换膜，两者的凸筋向内组成一对，且呈直线状凸筋与另一膜的直线状凸筋呈交叉布置，而离子交换膜四周边则由涂层填平，成对布置在电去离子器的框架中。或者，可将所述单面凹凸型离子交换膜的侧边有不少于两条的边彼此封合，呈袋(筒)形，成对布置在电去离子器的框架中。其中，所述两者的凸筋也可呈波纹状，凸面向内叠合在一起，且上膜与下膜的所述凸筋波纹呈交错状布置，而离子交换膜四周边则由涂层填平，成对布置在膜分离器的框架中。所述单面凹凸型离子交换膜分为阴离子交换膜和阳离子交换膜，两者的凸面向内组成一对，且一膜的所述凸筋与另一膜所述凸筋呈交叉布置，构成浓水室；其向外的平面与相邻一对离子交换膜向外的平面，构成淡水室。所述的由凸面向内，且一膜的所述凸筋与另一膜所述凸筋呈交叉布置的一对离子交换膜构成的浓水室，其膜面相互接触，中间不夹入惰性隔网，故成器后工作时浓水无需加盐。当然，所述的电去离子器可做成叠片式(即板框式)结构，也可以做成螺旋卷式结构。因此，本专利技术具有以下特点所构成的浓水室膜表面积增大，渗透面也增大，提高了传递效率；且二个膜直接接触，流道内电阻低，工作能耗低；所构成的淡水室中二膜面为平面，水流阻力小，产水出水流畅；浓水室内二膜面相互接触，大大降低了浓水室占整个电去离子装置的空间，从而可提高单位体积内淡水室的有效空间，提高产水水量。本专利技术可以用于板框式水处理器，也可以用于卷式水处理器，适用于电子、电力、化工、医药、食品、轻工、重工及环保等行业中脱盐，纯水制备、分离提纯和水再利用等方面。附图说明附图1是本专利技术的一种螺旋卷式结构的示意图；附图2是本专利技术的另一种结构示意图；附图3是本专利技术的一种单面凹凸型离子交换膜示意图；附图4是附图3的A-A剖面图；附图5是本专利技术另一种单面凹凸型离子交换膜示意图；附图6是附图5的B-B剖面图。具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例1一种浓水室无惰性隔网的电去离子器(参看图1)，属膜分离领域。以中心浓水管5为中心，将单面凹凸型离子交换膜卷制成圆柱体状，交替布置于圆柱形金属壳体1之中，整个装置呈螺旋卷式结构。单面凹凸型离子交换膜8的一面设有布置于整面的若干条形凸筋81，其间为凹陷槽82；而在另一面为平面(参看附图4)。所述的离子交换膜分为阴离子交换膜和阳离子交换膜，两者的凸筋向内组成一对，构成电去离子器的浓水室2，且一膜的所述凸筋与另一膜所述凸筋呈交叉布置，二个膜面相互接触；而二对单面凹凸型离子交换膜的平面，则构成淡水室3，其内填充离子交换树脂4(参看附图2)。离子交换膜四周边则由涂层填平，成对螺旋布置在圆柱形电去离子器中。中心浓水管5兼作电去离子器的一电极，而置于其外的金属壳体1作为另一电极。本实施例的离子交换膜两面的导流道导流道沿长度方向交错、均匀分布，流道内不夹入惰性隔网，无需加盐或填充离子交换树脂，导流道截面呈矩形。实施例2一种浓水室无惰性隔网的电去离子器，属膜分离领域。将若干组单面凹凸型离子交换膜组呈叠片状交替布置于直流电极的正极11与负极15之间，整个装置呈板框式结构(参看附图2)。单面凹凸型离子交换膜的一面设有布满整面的若干波形凸筋81，其间为凹陷槽82；而在另一面为平面80(参看附图5或附图6)。所述的离子交换膜分为阴离子交换膜和阳离子交换膜，两者的凸筋向内组成一对，构成电去离子器的浓水室2，且一膜的所述凸筋与另一膜所述凸筋呈交叉布置，二个膜面相互接触；而二对单面凹凸型离子交换膜的平面，则构成淡水室3，其内填充离子交换树脂4(参看附图2)。离子交换膜四周边则由涂层填平，成对布置在膜分离器的框架上。本实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浓水室无惰性隔网的电去离子器，包括正负电极和设于两电极间的交替布置的阴阳离子交换膜，其间分别构成浓水室和淡水室，其特征在于所述的离子交换膜为一面设有布置于整面的若干凸筋（８１），其间为凹陷槽（８２），而另一面则为平面的单面凹凸型离子交换膜（８）；且二张单面凹凸型阴阳离子交换膜分别将凸面向内组成一对互相直接接触，其间构成浓水室（２）；而相邻的二对单面凹凸型离子交换膜的外平面之间构成淡水室（３），其间填充置有离子交换树脂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李翔，潘鸿舞，
申请(专利权)人：浙江欧美环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]