[发明专利]一种电容脱盐模块

说明书

技术领域

本发明为一种去除液体中带电粒子的装置，可用于废水处理和海水淡化等。

背景技术

对废水进行处理的主要方法有：离子交换法、电渗析法、蒸馏法和反渗透法。离子交换法的主要特点是在再生过程中生成大量的废酸、废碱等二次废液，另外作为主体的交换树脂造价昂贵，操作成本高，而且设备保养维修复杂。电渗析法缺点是离子交换薄膜在使用过程中可能被毒化，而且在电渗析过程中必需发生水的电解，这无疑会加大处理过程的能耗。反渗透法的主要缺点是存在薄膜毒化和结垢的问题。蒸馏法的主要特点是能耗比较大。电吸附水处理技术使液体通过加有电压的两个电极板，其中的离子和带电颗粒受到电场力的作用向电极板移动，最终被吸附到电极板上，从而实现水的净化。这种方法具有压降小、投资少、能耗低、无二次污染、循环寿命长(10万次以上)和再生容易等优点。

U.S.Pat.No.5200068、U.S.Pat.No.5192432、U.S.Pat.No.5196115、U.S.Pat.NO.5415768、U.S.Pat.No.5547581、U.S.Pat.No.5620597、U.S.Pat.No.5779891等专利，把活性物质(活性炭、炭气凝胶等)粘贴在集电板(石墨纸等)上形成电极板，电极板由绝缘膜隔开，把这些电极板卷起来，形成卷式电吸附水处理模块。这样制作出来的电吸附水处理模块，电极板间的距离很小，同时电极板间的距离也不一样，使得电吸附性能不稳定，电吸附效率比较差。在电吸附水处理模块工作时，为了防止水的电解，外接电压为低于2V。

为了解决卷式电吸附水处理模块所存在的问题，提出了板式电吸附水处理模块，例如U.S.Pat.No.5425858、U.S.Pat.No.5954937、U.S.Pat.No.6309532、U.S.Pat.No.6346187等，在板式电吸附水处理模块中，除了紧挨支撑板的两个电极板为单面电极板外，其他的都是双面电极板，电极板间有绝缘膜隔开，用螺丝钉把支撑板、电极板压紧形成板式电吸附水处理模块。这样电极板间距比较固定，但是电极板间距还是很小。电吸附水处理模块的每个电极板都与外电源相连接，为了防止水的电解，外加电压为0.6-1.2V。

U.S.Pat.No.5538611提出了一种电吸附水处理模块，该模块有支撑板、绝缘膜、集电板、活性炭电极片和垫片组成，每个电极板都与1V的恒压电源相连接，电极板间距为1mm。

U.S.Pat.No.20090255815A1提出一个电吸附水处理模块，中间的一个电极板与电源的负极相连接，而两端的两个电极板与电源的正极相连接，这样在液体流过电吸附水处理模块时，电极板的两个面上带上了相反的电荷。该电吸附水处理模块工作时电流比较小，所以可以适当的提高电吸附水处理模块的电压，在专利中电吸附水处理模块的工作电压为2V。

在国内，CN01127147、CN01127146、CN011261828、CN01245553、CN01245554等专利中，电吸附水处理模块的电极板都与电源相连接，结构比较复杂，降低了工作的可靠性；同时电吸附水处理模块都是在低于水的电解电压的小电压下工作，使得电吸附的速度比较慢，效率比较差。CN200720033254、CN200710019276等专利中，电吸附水处理模块用的是两个配电板，采用串联的供电方式，使得结构得以简化，提高了工作的可靠性，提高了液体的处理能力，不过该种模块还是只能在小于水的电解电压的工作电压下进行工作。

电吸附水处理模块在低于水的电解电压下工作，要想使模块有比较高的吸附效率，就应当使电极板间的电场强度足够大，因为水的电解电压是一定的，所以只能用减小电极板间的距离的办法来增加电极板间的电场强度，电极板间距的减小会使溶液流动的阻力增大，使得能耗增加；同时在脱附过程中，不管是短接脱附还是反接脱附，因为电极板间距比较小，从电极板上脱附下来的离子，很容易就又被吸附到电极板上，使得离子的脱附速率比较慢。所以，现在所制作的电吸附水处理模块都存在者共同的缺点：(1)所加电压要低于水的电解电压；(2)电极板间距离比较小。

发明内容

为了解决电容脱盐模块只能用2V左右的电压，只能用减小电极板间距的方法来增大电场，从而带来脱附慢、能耗高的问题。本发明提供一种新模块，该模块在10-380V的电压下进行工作，从而可以在增大电极板间距的情况下依然产生很强的电场，提高了对离子的吸附效率，减小了能耗，同时也提高了该模块的脱附效率。

该电容脱盐模块包括支撑板5、金属板6、绝缘膜8、电极板3、垫圈4；