滤芯、分离装置及水处理设备制造方法及图纸

一种滤芯、分离装置及水处理设备，滤芯包括至少一对电极组以及由一张以上的双极膜卷绕而成的膜结构，该电极组至少包括一个多孔电极，每张双极膜由贴合在一起的阳离子交换膜和阴离子交换膜构成，构成同一张双极膜的阳离子交换膜和阴离子交换膜之间无流道。采用多孔电极及双极膜并且双极膜绕成卷式的结构，能够避免现有技术中极室水水解产生气体及结垢的问题，且能够提高脱盐率，具有制水率高、水资源浪费少的特点。

【技术实现步骤摘要】
滤芯、分离装置及水处理设备
本技术涉及水处理
，特别是涉及一种卷式双极膜滤芯、具有该卷式双极膜滤芯的电去离子装置及水处理设备。
技术介绍
传统电化学去离子装置中，电极与离子交换膜之间的流道为极水室，其中，阳极室内发生氧化反应，产生氧气，阳极水呈酸性，阳极容易被腐蚀；阴极室内发生还原反应，产生氢气，阴极水呈碱性，阴极上容易结垢。因此，气体和水垢的产生造成极水室电压降增大，使装置工作不稳定，总体效率较低。另外，电化学去离子装置的极室并没有脱盐的作用，一般设计时会把通过极室的液流单独引出，防止对纯水的污染。为了防止极室液流串入纯水液流，对滤芯流道的密封性要求较高，流道设计复杂，成本较高。此外，设计时需要考虑极室流道的排气问题，防止气体憋在流道里。总之，极室使得电化学去离子的结构设计变得很复杂，一旦控制不好，会造成脱盐性能下降甚至是水流堵塞，电极烧毁等严重问题。因此，针对现有技术不足，提供一种卷式双极膜滤芯及具有该滤芯的电去离子装置及其水处理设备以克服现有技术不足甚为必要。
技术实现思路
本技术的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种卷式双极膜滤芯及具有该滤芯的电去离子装置及水处理设备，能够避免现有技术中极室水中的水水解产生气体及结垢的问题，且能够提高脱盐率，制水率高，水资源浪费少。本技术的目的通过以下技术措施实现。提供一种卷式双极膜滤芯，包括至少一对电极组以及由一张以上的双极膜卷绕而成的膜结构，该电极组至少包括一个多孔电极，每张双极膜由贴合在一起的阳离子交换膜和阴离子交换膜构成，构成同一张双极膜的阳离子交换膜和阴离子交换膜之间无流道。优选的，上述的卷式双极膜滤芯，一个电极处于中心位置，一张以上的双极膜叠设在一起径向卷绕在处于中心位置的电极形成螺旋状膜结构，另一个电极套设于膜结构的外侧。优选的，上述的卷式双极膜滤芯，位于中心位置的电极为柱状；或者为由片状的电极卷绕形成的实心电极；或者为电极丝盘成的螺旋状；或者为镂空或者非镂空的筒状。优选的，上述的卷式双极膜滤芯，套设于膜结构外侧的电极为圆筒状或者椭圆筒状或者方筒或者三角筒或者不规则筒状；或者为电极丝盘成的螺旋状。优选的，上述的卷式双极膜滤芯，套设于膜结构外侧的电极为圆筒状，且外侧电极的轴线与中心位置电极的轴线重合。另一优选的，上述的卷式双极膜滤芯，一对电极组的一个电极处于中心位置，另一个电极套设于膜结构的外部，两个电极之间形成空腔，每张双极膜呈筒状并层层套设形成所述膜结构，膜结构整体装配于空腔。优选的，上述的卷式双极膜滤芯，位于中心位置的电极为柱状；或者为由片状的电极卷绕形成的实心电极；或者为电极丝盘成的螺旋状；或者为镂空或者非镂空的筒状。优选的，上述的卷式双极膜滤芯，套设于膜结构外侧的电极为圆筒状或者椭圆筒状或者方筒或者三角筒或者不规则筒状；或者为电极丝盘成的螺旋状。优选的，上述的卷式双极膜滤芯，套设于膜结构外侧的电极为圆筒状，且外侧电极的轴线与中心位置电极的轴线重合。另一优选的，上述的卷式双极膜滤芯，两个电极为柔性，按照电极、至少一张双极膜、另一电极的顺序叠层，整体卷绕形成夹心卷式双极膜滤芯。优选的，上述的卷式双极膜滤芯，卷绕前的电极与双极膜整体重合或者部分重合。以上的，上述的卷式双极膜滤芯，所述多孔电极设置有多孔材料，多孔材料具有孔径在0.5至50纳米之间的多孔结构。优选的，上述的卷式双极膜滤芯，所述多孔材料为活性炭、炭黑、碳纳米管、石墨、碳纤维、碳布、碳气凝胶、金属粉末、金属氧化物和导电聚合物中的一种或多种。优选的，上述的卷式双极膜滤芯，所述多孔电极还设置有集电体，集电体与多孔材料层叠设置。优选的，上述的卷式双极膜滤芯，所述集电体的材料选自金属、金属合金、石墨、石墨烯、碳纳米管和导电塑料中的一种或多种。优选的，上述的卷式双极膜滤芯，所述多孔电极还设置有离子交换膜，多孔材料和离子交换膜层叠设置。优选的，上述的卷式双极膜滤芯，所述多孔电极中的离子交换膜为阴离子交换膜或阳离子交换膜。优选的，上述的卷式双极膜滤芯，一个多孔电极具有阳离子交换膜，定义为阳膜电极；另一个多孔电极具有阴离子交换膜，定义为阴膜电极；最靠近阳膜电极的双极膜中的阴离子交换膜面向阳膜电极；最靠近阴膜电极的双极膜中的阳离子交换膜面向阴膜电极。本技术还提供一种卷式双极膜电去离子装置，具有上述的卷式双极膜滤芯。本技术还提供一种水处理设备，具有上述的卷式双极膜滤芯。本技术的卷式双极膜滤芯及具有该滤芯的电去离子装置及其水处理设备，包括至少一对电极组以及由一张以上的双极膜卷绕而成的膜结构，该电极组至少包括一个多孔电极，每张双极膜由贴合在一起的阳离子交换膜和阴离子交换膜构成，构成同一张双极膜的阳离子交换膜和阴离子交换膜之间无流道。采用多孔电极及双极膜并且双极膜绕成卷式的结构，能够避免现有技术中极室水水解产生气体及结垢的问题，且能够提高脱盐率，具有制水率高、水资源浪费少的特点。附图说明利用附图对本技术作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本技术的任何限制。图1是本技术实施例1的一种卷式双极膜滤芯的结构示意图。图2是图1的“A-A”剖视图部分在脱盐状态时的示意图。图3是图1的“A-A”剖视图部分在再生状态时的示意图。图4是本技术实施例2的一种卷式双极膜滤芯的“A-A”剖视图部分在脱盐状态时的示意图。图5是本技术实施例2的一种卷式双极膜滤芯的“A-A”剖视图部分在脱盐状态时的示意图。图6是本技术实施例4的一种卷式双极膜滤芯的俯视图。图7是本技术实施例5的一种卷式双极膜滤芯的俯视图。在图1至图6中，包括：卷式双极膜滤芯10、多孔电极100、集电体130、多孔材料110、阴离子交换膜120、多孔电极200、集电体230、多孔材料210、阳离子交换膜220、双极膜300、阳离子交换膜310、阴离子交换膜320。具体实施方式结合以下实施例对本技术作进一步说明。除非本申请中清楚地另行定义，所用到的科学和技术术语的含义为本申请所述
的技术人员通常所理解的含义。本申请中使用的“包括”、“包含”、“具有”或“含有”以及类似的词语是指除了列于其后的项目及其等同物外，其他的项目也可在范围以内。在说明书和权利要求中，除非清楚地另行指出，所有项目的单复数不加以限制。本申请说明书及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的材料或实施例等。除非上下文另外清楚地说明，术语“或”、“或者”并不意味着排他，而是指存在提及项目(例如成分)中的至少一个，并且包括提及项目的组合可以存在的情况。本说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滤芯，其特征在于：包括至少一对电极组以及由一张以上的双极膜卷绕而成的膜结构，该电极组至少包括一个多孔电极，每张双极膜由贴合在一起的阳离子交换膜和阴离子交换膜构成，构成同一张双极膜的阳离子交换膜和阴离子交换膜之间无流道。/n

【技术特征摘要】
1.一种滤芯，其特征在于：包括至少一对电极组以及由一张以上的双极膜卷绕而成的膜结构，该电极组至少包括一个多孔电极，每张双极膜由贴合在一起的阳离子交换膜和阴离子交换膜构成，构成同一张双极膜的阳离子交换膜和阴离子交换膜之间无流道。


2.根据权利要求1所述的滤芯，其特征在于：一个电极处于中心位置，一张以上的双极膜叠设在一起径向卷绕在处于中心位置的电极形成螺旋状膜结构，另一个电极套设于膜结构的外侧。


3.根据权利要求2所述的滤芯，其特征在于：位于中心位置的电极为柱状；或者
为由片状的电极卷绕形成的实心电极；或者
为电极丝盘成的螺旋状；或者
为镂空或者非镂空的筒状。


4.根据权利要求2所述的滤芯，其特征在于：套设于膜结构外侧的电极为圆筒状或者椭圆筒状或者方筒或者三角筒；或者
为电极丝盘成的螺旋状。


5.根据权利要求2所述的滤芯，其特征在于：套设于膜结构外侧的电极为圆筒状，且外侧电极的轴线与中心位置电极的轴线重合。


6.根据权利要求1所述的滤芯，其特征在于：一对电极组的一个电极处于中心位置，另一个电极套设于膜结构的外部，两个电极之间形成空腔，每张双极膜呈筒状并层层套设形成所述膜结构，膜结构整体装配于空腔。


7.根据权利要求6所述的滤芯，其特征在于：位于中心位置的电极为柱状；或者
为由片状的电极卷绕形成的实心电极；或者
为电极丝盘成的螺旋状；或者
为镂空或者非镂空的筒状。


8.根据权利要求6所述的滤芯，其特征在于：套设于膜结构外侧的电极为圆筒状或者椭圆筒状或者方筒或者三角筒；或者
为电极丝盘成的螺旋状。


9.根据权利要求6所述的滤芯，其特征在于：套设于膜结构外侧的电极为圆筒状，且外侧电极的轴线与中心位置电极的轴线重合。


10.根据权利要求1所述的滤芯，其特征在于：两个电极为柔性，按照电极、至少一张...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小平，
申请(专利权)人：佛山市云米电器科技有限公司，陈小平，
类型：新型
国别省市：广东;44