[发明专利]一种板式电除盐器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电除盐装置，尤其涉及一种板式电除盐器。

背景技术

液体处理技术是指将液体中所含的杂质离子脱除以获得所需纯净度液体的技术。目前已知从液体中脱除离子的技术有反渗透、离子交换、电渗析、渗析和电去离子等。

反渗透是一种膜分离技术，在含盐水一侧施加大于渗透压的外压，水分子不断地渗透至淡水侧，达到离子脱除的目的。反渗透技术优势在于脱盐率高，一般在98％以上，缺点是运行压力高。

离子交换是用离子交换树脂去除液体中离子的方法。该技术优点除盐率高，而且能耗低；其缺点是需要采用酸碱对树脂进行再生，同时又产生大量的二次污染。

电渗析作为电除盐技术是以直流电为推动力，在离子交换材料等电活性介质的作用下，利用阴离子交换膜和阳离子交换膜，对液体中的阴、阳离子进行选择性透过，从而实现溶质分离的过程。这种电除盐技术方法优点在于对离子具有特殊选择透过的特性，缺点是需要消耗昂贵的离子交换材料，且能耗较高，同时容易产生运作过程的极化现象，造成膜体污染。

电去离子(EDI)技术是近年来迅速发展、日益成熟，并得到较快推广应用的一种深度除盐新技术。EDI与传统的电渗析(ED)技术既有着很大的类似，又有着本质上的区别。EDI在运行时既通过电能和离子交换膜及树脂的作用实现深度除盐，又通过过程中特殊的“水解离”效用实现离子交换树脂的自动连续再生，因而同时克服了ED不能直接制取高纯水的缺失，而且避免必须对离子交换树脂使用酸碱频繁再生的消耗和由此造成对环境的污染，确保运作过程可实现自动化和持续不断进行。但是现有的EDI需要有严格和高质的进水要求，一般必须前置配套二级反渗透系统(RO)进行预脱盐。此外，现有EDI的膜体一般都是采用多个膜堆共用一个电源，但是由于每个膜堆的电阻不同，由此会造成电流分布不均匀，水质不够稳定。

发明内容

本发明主要是提供了一种能够大大降低EDI的进水要求，免除二级反渗透装置的投资费用，而且又能保证较高的产水水质的板式电除盐器；解决现有技术所存在的EDI进水要求高，前端需要增加预脱盐装置以提高水质的技术问题。

本发明同时还提供了一种结构紧凑、投入成本低、水源利用率高，应用范围广和运行稳定可靠的板式电除盐器；解决了现有技术中所存在的电除盐成本高，水的利用率低的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种板式电除盐器，包括相互平行的两块夹板，在所述的两块夹板内侧分别固定有阴、阳电极，在所述的阴、阳电极之间设有阴阳离子交换膜，一对阴阳离子交换膜形成一个浓水室或者淡水室，所述的浓水室和淡水室交错布置，所述的阴阳离子交换膜对由电极配水板分成前、后两部分膜堆，在所述的电极配水板两侧分别设有一对电极的阴极和阳极，所述的阴极和阳极与夹板上固定的阴极和阳极配对；前后两部分膜堆的淡水室和浓水室内均设有隔板，在后一部分膜堆的淡水室内还填充有离子交换树脂；在所述的电极配水板上设有浓水连接口和淡水连接口。前一部分浓水室和淡水室的浓、淡水隔板具有相同尺寸，后一部分淡水室的淡水隔板厚度大于浓水隔板，而且结构也不一样，同时并填充离子交换树脂；前一部分的离子交换膜堆形成一个类似ED的装置，后一部分的离子交换膜堆形成一个类似EDI的装置，由此本发明的板式电除盐器正是由前后两部分膜堆组成，即在常规EDI装置基础上，配套一前置ED部分，也就是在原有的EDI前面添加了一个预脱盐的ED部分，原水进入并通过前一部分后，所生成的淡水进入后一部分的淡水通道，而后一部分的浓水廻流作为前一部分浓水循环的补充水。如此既大大降低了EDI进水的苛刻要求，又能保证较高的产水水质；同时又极大提高了水的利用率，保持整个装置的水回收率大于90％；此外，也省除了常规工艺必须配套二级RO装置的投资费用，并保证装置运行更稳定可靠，从而扩大了新膜堆的应用范围。因前一部分ED和后一部分EDI所需的电流强度不同，故分别采用不同的电极，通过电极配水板隔开，如此对不同的部分采用不同的电极，电除盐效果更好，而且能够获得较高的产水水质。

淡水室内水与树脂的接触时间越长，水中离子迁移的概率也越高，从而产水水质也比较好，但是如果流程过长，会增大膜堆的体积，从而提高成本，而且超过一定的长度后对产水水质的提高并不明显。