[发明专利]一种电吸附水处理模块

说明书

技术领域

本发明涉及一个通过电吸附作用去除水中离子的模块，该模块对废水处理和海水淡化都有巨大的潜力。

背景技术

随着社会的发展，水资源越来越受到人们的关注。淡水资源是有限的，对废水的回收利用就显得尤为重要。现在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技术成熟，但在再生过程中生成大量的废酸、废碱等二次废液；电渗析法和反渗透法的主要缺点是存在薄膜毒化的，而蒸馏法的主要特点是能耗比较大。

为了克服以上缺点，电吸附水处理技术越来越受到关注。电吸附水处理技术就是在电极上加上电压，当含有离子的液体从电极板之间流过时，液体中的正离子向负极移动，而液体中的负离子向正极移动，最终吸附到电极板上，从而实现液体的净化脱盐。吸附饱和后，把电极板反接或短接来实现其再生。

U.S.Pat.No.006309532B1等所述电吸附水处理模块，有电极板、支撑板、垫片、绝缘膜和螺丝钉等组成，每对电极板间有绝缘膜隔开，把支撑板和电极板用螺丝钉压紧形成电吸附水处理模块。每个电极板都与外电源相连接，电极板之间的空隙形成流道，在该种模块中，流道都为蛇形流道，这样液体在模块的流过的距离才最长。在螺丝钉压紧的过程中，由于受力的不同，垫片的变形也不同，使得电极板间距也就不一样，同时，由于受力的不同，电极板也会出现变形，也会影响电极板间距。

U.S.Pat.No.20090255815A1中，中间的电极板与外电源的负极相连接，两端的两个电极板与外电源的正极相连接，每个电极板上都开有许多圆形的小孔，小孔在电极板上排列成圆形，小孔的面积应该占总面积的7％-15％，上下两个电极板上开的小孔不是正对着，而是错开着的。在液体流过的过程中，电极板的两面带上了相反的电荷，从而对液体中的离子进行了吸附，提高了吸附效率。但是也存在受力不平衡，使得极板间距不一致的问题。

U.S.Pat.No.20090218227A1中，电极片不是用导电胶粘到集电板上，而是把电极片与集电板压紧，使其紧密接触，减小了接触电阻，增加了吸附效率。同时垫片上带有挡板，组装成电吸附水处理模块后，液体进入模块后，是沿着挡板的方向流动，从而使得液体在模块中流动的距离增大，流动的时间增长，使得吸附效率增加。该模块每个电极板都与外电源相连接，使得接触电阻比较大，同时电极板与外电源相连接的地方也是最容易破坏的地方，电吸附水处理模块的组装应当尽量减少电极板与电源的连接个数。

CN01127147、CN01127146、CN00261828、CN0124553、CN0124554等专利中，电吸附水处理模块的每个电极板都与电源相连接，结构复杂，可靠性低，在每两个电极板所形成的流道中，都填有可以使离子通过的离子交换树脂，使得液体流动的阻力增大，增加了能耗。CN2007200332、CN200710019276等专利中，电吸附水处理模块中只有两个配电板与电源相连接，由于采用了串联的供电方式，使得工作电流减小，提高了模块工作的可靠性，同样在电极板所形成的流道中，填有可使离子通过的离子交换树脂。

影响电吸附水处理模块性能的主要因素有：电吸附材料、流动方式和流道。电吸附材料主要有活性炭、碳气凝胶、碳纳米管等等具有大比表面积的物质。把电极片与集电板用导电胶粘贴在一起或者用外力压紧使其形成双面电极板，两个电极板之间为溶液流过的通道。现在电吸附模块通用的为蛇形流道，但在液体流速不大的情况下，液体在流道中流动的很平缓，搅拌作用很有限，使得离子的吸附效率并不高；同时，电极板间距的不一致，也使得电吸附效率下降。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种高效、节能的电吸附水处理模块。

本发明的改进之处在于其连接方式，以前的电吸附水处理模块的电极板都与电源相连接，而现在所制作的电吸附水处理模块，只有最上面和最下面的电极板与电源直接相连接，中间的电极板由与电源直接相连接的电极板感应出电荷，从而使该模块的工作电压和工作电流更加平衡，使得吸附效果更高。