[发明专利]一种粉末树脂无膜电去离子装置及其工作过程

说明书

本发明提供一种粉末树脂无膜电去离子装置及其工作过程，装置包括：壳体、含上接口和粉末树脂进出口的上盖板、滤芯阴极、滤芯阳极、粉末离子交换树脂层、含下接口的下盖板；所述壳体与上盖板和下盖板间有O型密封圈，并用螺杆和螺母锁紧；所述滤芯阴极和滤芯阳极固定于上盖板上；所述粉末离子交换树脂层装载于滤芯阴极、滤芯阳极与上盖板组成的空间中。本发明适用于高纯水制备、电镀漂洗等含重金属离子的废水净化及其他以去除离子性杂质为目的的水与废水处理。

技术领域

本发明涉及电去离子技术领域，具体而言，尤其涉及一种粉末树脂无膜电去离子装置及其工作过程。

背景技术

无膜离子交换树脂电再生方法，一般利用电极反应及水解离产生的OH^-和H⁺对失效的混床离子交换树脂进行复苏和再生，由于省却了昂贵的离子交换膜，避免了由于膜本身性质导致的诸如堵塞、电极结垢等缺陷，在工业给水和污水处理行业具有广阔的市场应用前景。

申请号为202020570621.4的中国专利使用的无膜离子交换树脂电再生反应器内所装的离子交换树脂的颗粒粒径为0.315-1.25mm，处理时由于粒径较大，交换速度较慢，工作交换容量低，一般只有理论交换容量的20％～50％；再生时电压高，能耗较高，且再生电流密度低，硅酸根再生效果差。而本发明粉末离子交换树脂的粒径为0.03-0.15mm，其比表面积很大，交换速度快，是普通离子交换树脂的100倍以上，且其单位质量的工作交换容量可达理论交换容量的60-95％。再生时由于所用树脂量较少，且颗粒间较紧密，再生电压低，能耗较低，且再生电流高，硅酸根再生效果好。

发明内容

根据上述提出的现有无膜离子交换树脂电再生反应器内所装的离子交换树脂的颗粒粒径为0.315-1.25mm，处理时由于粒径较大，交换速度较慢，工作交换容量低，一般只有理论交换容量的20％～50％；再生时电压高，能耗较高，且再生电流密度低，硅酸根再生效果差的技术问题，而提供一种粉末树脂无膜电去离子装置及其工作过程。本发明主要利用装置的滤芯阴极、滤芯阳极和粉末离子交换树脂层，进行分离水和废水中的离子；同时本装置还可以实现粉末离子交换树脂层的原位复苏和再生。

本发明采用的技术手段如下：

一种粉末树脂无膜电去离子装置，包括：密封箱体，所述箱体内部具有容纳腔室，箱体上下两端分别开设有上接口和下接口，箱体的上端固定有滤芯阴极和滤芯阳极，滤芯阴极和滤芯阳极均置于容纳腔室中；上接口位于滤芯阳极的上方，并与滤芯阳极内部相连通；滤芯阴极包裹在滤芯阳极外部；

所述滤芯阳极外壁、箱体上端和滤芯阴极内壁组成的第一空间中装载有粉末离子交换树脂层，箱体的上端还开设有粉末树脂进出口，粉末树脂进出口与第一空间相连通，粉末离子交换树脂层由粉末树脂进出口装入或卸出；

所述滤芯阴极外壁与箱体内壁之间构成第二空间，下接口与第二空间相连通；

所述滤芯阴极和滤芯阳极分别通过电连接的阴极导电杆和阳极导电杆与外界直流电源阴极和阳极相连。

进一步地，所述箱体包括壳体、上盖板和下盖板，壳体的上下两端分别与上盖板和下盖板密封固定连接；滤芯阴极和滤芯阳极固定在上盖板上，上接口和粉末树脂进出口均开设在上盖板上，下接口开设在下盖板上；滤芯阳极外壁、上盖板内壁和滤芯阴极内壁形成所述第一空间，滤芯阴极外壁、上盖板内壁、壳体内壁和下盖板内壁之间形成所述第二空间。

进一步地，所述壳体与上盖板和下盖板间均设有O型密封圈，并通过配合连接的螺杆和螺母锁紧。

进一步地，所述壳体、上盖板和下盖板的材质为玻璃钢材质或其它绝缘的材质。

进一步地，所述上接口与下接口同轴设置。

进一步地，所述滤芯阴极为316或316L不锈钢或钛材质，其孔径≤5um。