專利名稱：：混合式電極的電容去離子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是關(guān)于一種可通過(guò)表面吸附離子的方式進(jìn)行水處理的流通電容器(FlowThroughCapacitor;FTC)的單體結(jié)構(gòu)。詳言之，本發(fā)明是利用一種電容器架構(gòu)減少水中總?cè)芙夤腆w量(TotalDissolvedSolids;TDS)，其中該電容器架構(gòu)是由多個(gè)單極性電極與多個(gè)雙極性電極組成，且通過(guò)此一架構(gòu)，帶電電極內(nèi)所形成的靜電場(chǎng)可在水流通過(guò)時(shí)吸附水中所含離子。
背景技術(shù)：
：海水是地球上最豐沛的地表水，但由于內(nèi)含極高濃度的鹽份及來(lái)自陸地或水面航行船只的多種污染物，因此亦為最難凈化至飲用水標(biāo)準(zhǔn)的水源。就商業(yè)規(guī)模而言，逆滲透法(R0)及蒸餾法(尤其是多級(jí)閃蒸法(MSF)是兩種最廣為使用的海水淡化技術(shù)。逆滲透法的優(yōu)點(diǎn)在于技術(shù)成熟、普及性高、以及價(jià)格平價(jià)化，缺點(diǎn)則為水回收率偏低、對(duì)表面活性劑等等化學(xué)物的抵抗力偏低、以及工作溫度的范圍偏低。至于多級(jí)閃蒸法及其它蒸餾法的優(yōu)點(diǎn)則為不論進(jìn)給水的組成為何，其產(chǎn)出一定體積的潔凈水及高凈度水產(chǎn)品所需的能源消耗量均相同。但所有熱處理法均有設(shè)備成本偏高及高耗能等等缺點(diǎn)，例如僅MSF循環(huán)泵本身的用電量便超過(guò)海水逆滲透法(SWRO)的整體運(yùn)轉(zhuǎn)耗能。然而，逆滲透法與多級(jí)閃蒸法均須以化學(xué)物進(jìn)行關(guān)鍵構(gòu)件的再生，故均會(huì)產(chǎn)生二次污染；上述關(guān)鍵構(gòu)件是指逆滲透法的多孔膜、及多級(jí)閃蒸法的冷凝器(及鍋爐)。就耗能與二次污染而言，電容去離子技術(shù)(CDI)是一種優(yōu)于逆滲透法及多級(jí)閃蒸法的去鹽技術(shù)。電容去離子技術(shù)與多級(jí)閃蒸法相似之處在于"不論進(jìn)給水的組成為何，均可處理"；意即電容去離子技術(shù)與多級(jí)閃蒸7法均不需對(duì)進(jìn)給水進(jìn)行繁復(fù)的前置處理；但若使用逆滲透法則有此必要，否則逆滲透膜將因而毀壞。逆滲透法的前置處理既需使用化學(xué)物又增加耗能，因而產(chǎn)生二次污染。電容去離子技術(shù)則是利用一直流低電壓，從穿過(guò)其關(guān)鍵構(gòu)件亦即一流通電容器的水流中吸附離子。電容去離子技術(shù)吸附離子的過(guò)程即為電容器的充電過(guò)程，其速度快且耗能極少。在生產(chǎn)相同體積、相同水質(zhì)的水產(chǎn)品時(shí)，電容去離子技術(shù)的耗能僅海水逆滲透法的三分之一。因此，在以上三種去鹽技術(shù)中，電容去離子技術(shù)的耗能最少。此外，流通電容器模塊飽和后的再生作業(yè)是一簡(jiǎn)易的電容器放電過(guò)程，其不但釋出可供直接取用的電力，亦釋出處于原始狀態(tài)且可供回收的寶貴離子。因此，電容去離子技術(shù)不僅可用于生產(chǎn)淡水，實(shí)為一含有附加價(jià)值的水處理技術(shù)。電容去離子技術(shù)已問世逾三十年，例如在美國(guó)專利第3，515，664號(hào)及第3,658，674號(hào)中便已揭示此項(xiàng)技術(shù)。而在過(guò)去二十年中所積極推廣的電容去離子技術(shù)，是以碳?xì)饽z作為一板框總成單體內(nèi)的離子吸附媒介，并以此作為流通電容器的基本設(shè)計(jì)。舉例而言，先前技術(shù)可見諸美國(guó)專利第5，192，432號(hào)、第5,425,858號(hào)、第6，096，179號(hào)、第6，309，532號(hào)及第6，569，298號(hào)等，都是以碳?xì)饽z作為一板框總成單體內(nèi)的離子吸附媒介。此外，流通電容器亦可使用其它吸附劑，例如美國(guó)專利第4，072，596號(hào)所使用的金屬氧化物觸媒、美國(guó)專利第6，410,128號(hào)所使用的石墨、及美國(guó)專利第6，462，935號(hào)所使用的活性碳。在各種離子吸附媒介中，以活性碳最適合流通電容器，此是因活性碳可以低成本提供較大的表面積。另外，流通電容器內(nèi)的液體流路(liquidflowpath)及流型(flowpattern)是另外兩項(xiàng)決定流通電容器運(yùn)轉(zhuǎn)效能的重要因素，其重要性與吸附材質(zhì)不相上下。先前技術(shù)的板框單體是使用一蛇形流型，并搭配0.05公分的電極間隙。然而其流路偏長(zhǎng)，間隙偏小，不利于液體通過(guò)流通電容器；且不僅在電容去離子作業(yè)的去鹽階段會(huì)產(chǎn)生壓力降，在流通電容器重設(shè)時(shí)亦難免發(fā)生交互污染。除上述缺點(diǎn)外，如美國(guó)專利第5，192,432號(hào)及第6，462,935號(hào)所述，以同心巻繞法制備的蛋糕巻形流通電容器尚有水流以均勻分布的方式流入該流通電容器圓柱形流道的問題。綜言之，流速低、電極使用效率低以及流通電容器再生作業(yè)耗時(shí)費(fèi)水，均導(dǎo)致電容去離子技術(shù)無(wú)法成為一可行的商用水處理技術(shù)。前述的所有流通電容器均僅以單極性電極構(gòu)成其單體。換言之，一流通電容器總成中的每一電極均連接至一直流電源，致使每一電極均僅具有單一極性(正極或負(fù)極)，此亦將其稱為單極性電極的原因。在一個(gè)流通電容器的板框結(jié)構(gòu)中，此流通電容器模塊是由超過(guò)ioo對(duì)正、負(fù)板電極，亦即超過(guò)100個(gè)單體串聯(lián)而成。若一單體所需的工作電壓為2V，則整疊單體所需的工作電壓超過(guò)200V，其不但具有危險(xiǎn)性，亦將電連接復(fù)雜化。另一方面，蛋糕巻形流通電容器不論其模塊尺寸大小，由于僅由一對(duì)正、負(fù)電極組成，故僅具有單一單體。因此，蛋糕巻形流通電容器的整體操作電壓可低至2V，然其總操作電流是與有效電極面積成線性比例關(guān)系。先前技術(shù)是根據(jù)傳統(tǒng)的電容器理論，著重縮小電極間隙，期使因而形成的靜電場(chǎng)強(qiáng)度愈大愈好，以便在單一循環(huán)中移除最多離子。然而，若欲產(chǎn)生一強(qiáng)靜電場(chǎng)，不僅需要狹小的電極間隙，亦需施加足夠的電力。為產(chǎn)生一有效且強(qiáng)大的靜電場(chǎng)，本發(fā)明提供一種同時(shí)設(shè)有單極性電極與雙極性電極的混合組態(tài)流通電容器模塊，期達(dá)到工作電壓與工作電流的最佳平衡狀態(tài)。在去鹽過(guò)程中，雖然是由一電源供應(yīng)一恒定電壓至流通電容器，但實(shí)際的工作電流取決于進(jìn)給水的組成及離子吸附的動(dòng)力學(xué)。若將該電源設(shè)定在一恒定電流值，不僅充電速率受到限制，電場(chǎng)強(qiáng)度亦將減弱。因此，本發(fā)明是利用超級(jí)電容器提供"不受限"的電流，以強(qiáng)化由所施電壓及流通電容器架構(gòu)所共同形成的電場(chǎng)。此外，本發(fā)明亦為流通電容器提供一獨(dú)特的流型，其可提高電容去離子技術(shù)的產(chǎn)出，并將電容去離子技術(shù)進(jìn)一步推向商業(yè)應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容如前所述，本發(fā)明的一主要目的是揭露一種流通電容器，其包含多個(gè)堆疊電極所組成，以形成一可通過(guò)離子吸附作用制造淡水的流通電容器模塊。本發(fā)明的再一主要目的是揭露一種流通電容器模塊，其可由提供一適當(dāng)?shù)碾娫?，即可使流通電容器模塊可在單次處理過(guò)程中去除最多離子。本發(fā)明的再一主要目的是揭露一種流通電容器模塊，可由每一堆疊電極上不同的穿孔位置，將流通電容器內(nèi)水流的流體動(dòng)力學(xué)最佳化。本發(fā)明還有一主要目的是在流通電容器模塊內(nèi)配置至少一超級(jí)電容器，以降低能源成本并縮短電容去離子作業(yè)的循環(huán)時(shí)間。基于上述的諸多目的，本發(fā)明提供一種流通電容器模塊(FTC)，包括一電極板堆疊結(jié)構(gòu)，此電極板堆疊結(jié)構(gòu)是由多個(gè)第一電極板及多個(gè)第二電極板間隔穿插配置而成，其中每一第一電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第一圖案且每一第一電極板的邊緣配置一0形環(huán)，而每一第二電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第二圖案且每一第二電極板的邊緣配置一o形環(huán)；一鎖固裝置，是配置于電極板堆疊結(jié)構(gòu)的頂端及底端，用以鎖固電極板堆疊結(jié)構(gòu)；其中電極板堆疊結(jié)構(gòu)的一最上層電極板及一最下層電極板與一第一極性的電極連接，且堆疊結(jié)構(gòu)的一中間電極板與一第二極性的電極連接，而第一極性及該第二極性為相反的極性。本發(fā)明接著提供一種水處理裝置，是由一流通電容器模塊與一直流電位源所組成，此流通電容器模塊的頂端與一進(jìn)水裝置連接而流通電容器模塊的底端則與一出水裝置連接，其中流通電容器模塊的特征包括一電極板堆疊結(jié)構(gòu)，此電極板堆疊結(jié)構(gòu)是由多個(gè)第一電極板及多個(gè)第二電極板間隔穿插配置而成，其中每一第一電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第一圖案且每一第一電極板的邊緣配置一0形環(huán)，而每一該第二電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第二圖案且每一第二電極板的邊緣配置一0形環(huán)；一鎖固裝置，是配置于電極板堆疊結(jié)構(gòu)的頂端及底端，用以鎖固電極板堆疊結(jié)構(gòu)；其中電極板堆疊結(jié)構(gòu)的一最上層電極板及一最下層電極板與一第一極性的電極連接，且堆疊結(jié)構(gòu)的一中間電極板與一第二極性的電極連接，而第一極性及該第二極性為相反的極性。本發(fā)明接著再提供一種水處理裝置，是由一流通電容器模塊、多個(gè)超電容裝置、一直流電位源以及一控制裝置所組成，其中流通電容器模塊與些超電容裝置形成并聯(lián)連接，而該通電容器模塊的頂端與一進(jìn)水裝置連接且流通電容器模塊的底端與一出水裝置連接，以及控制裝置與多個(gè)超電容裝置連接用以控制至少兩個(gè)超電容裝置進(jìn)行交替充電及放電，其中水處理裝置的特征在于該流通電容器模塊包括一電極板堆疊結(jié)構(gòu)，此電極板堆疊結(jié)構(gòu)是由多個(gè)第一電極板及多個(gè)第二電極板間隔穿插配置而成，其中每10一第一電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第一圖案且每一第一電極板的邊緣配置一0形環(huán)，而每一該第二電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第二圖案且每一第二電極板的邊緣配置一O形環(huán)；一鎖固裝置，是配置于電極板堆疊結(jié)構(gòu)的頂端及底端，用以鎖固電極板堆疊結(jié)構(gòu)；其中電極板堆疊結(jié)構(gòu)的一最上層電極板及一最下層電極板與一第一極性的電極連接，且堆疊結(jié)構(gòu)的一中間電極板與一第二極性的電極連接，而第一極性及該第二極性為相反的極性。為使審查員能本發(fā)明的目的、技術(shù)特征及其功效，做更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)與了解，以下列舉實(shí)施例并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如后，其中圖1A是本發(fā)明的流通電容器中的電極板上孔洞配置方式的示意圖。圖1B是本發(fā)明的流通電容器中的另一電極板上孔洞配置方式的示意圖。圖1C是本發(fā)明的圖1A與圖1B所示電極板上孔洞所排成的圖案疊加后的示意圖。圖1D是本發(fā)明在電極板的周緣設(shè)有一0形環(huán)的示意圖。圖2是本發(fā)明的流通電容器的電極堆疊結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的流通電容器模塊的示意圖。圖4是顯示海水經(jīng)由流通電容器模塊進(jìn)行去鹽作業(yè)時(shí)的總?cè)芙夤腆w量變化曲線及全部溶解固體去除率。圖5是顯示自來(lái)水經(jīng)由流通電容器模塊進(jìn)行軟化作業(yè)時(shí)的總?cè)芙夤腆w量變化曲線及全部溶解固體去除率。圖6是顯示一自動(dòng)化電容去離子式水處理系統(tǒng)。具體實(shí)施例方式以下將說(shuō)明本發(fā)明流通電容器的較佳實(shí)施例，其中流通電容器是使用兼具單極性電極與雙極性電極的混合組態(tài)。參見圖1A，圖中顯示一個(gè)具有活性碳涂層作為離子吸附媒介的鈦(Ti)基板所形成的電極板100A，電極板100A上的孔洞110A是以幾何形狀排列，特別是使用同心環(huán)方式排列。在本發(fā)明的實(shí)施例中，無(wú)論此電極板100A的尺寸為何，電極板100A上的孔洞110A總面積應(yīng)在電極板100A總幾何面積的5%至20%范圍內(nèi)，最好在7%至15%的范圍內(nèi)。在此先決條件下，孔洞110A可采用任何形式，并以任何方式排列，而圖1A所示的電極板100A則為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例。同時(shí)，每一電極板100A上的孔洞的直徑、孔洞的數(shù)量以及圓環(huán)的數(shù)量與間距，均需視產(chǎn)出及產(chǎn)品凈度的目標(biāo)值而定。在實(shí)際形成各項(xiàng)應(yīng)用所需的孔洞前，可先利用數(shù)學(xué)模式?jīng)Q定一電極上的開口所應(yīng)排成的圖案。此外，圖1B是顯示另一片具有活性碳涂層的鈦基板所形成的電極板100B及位于其上的多個(gè)孔洞110B所形象的環(huán)形排列圖案的另一較佳實(shí)施例。在此要先強(qiáng)調(diào)，圖1A與圖1B所示電極板100A/100B的兩種孔洞排列圖案是構(gòu)成本發(fā)明流通電容器模塊的兩種基本特征。在本發(fā)明的流通電容器模塊中，是將圖1A與圖1B所示電極板100A/100B以交互堆疊方式來(lái)形成。雖然圖1A與圖1B所示電極板100A/100B的開口位置各不相同，但在由此兩電極板100A/100B面對(duì)面設(shè)置所形成的堆疊結(jié)構(gòu)中，無(wú)法作為電容使用的面積將是各電極孔洞面積的兩倍，這是因?yàn)橹挥性趦善叫须姌O實(shí)心表面間的空間可提供電容，并以此作為電容去離子作業(yè)中吸附或去除離子的基礎(chǔ)，因此，當(dāng)電極板100A/100B上的開口110A/110B越多時(shí)，流通電容器處理水的能力便越小。故在本發(fā)明的實(shí)施例中，單一電極板的開口面積占該電極面積的7%至15%乃較佳的設(shè)定。接著，請(qǐng)參考圖1C，其是將多個(gè)如圖1A與圖1B所示的電極板100A/100B疊合成一個(gè)流通電容器模塊，故可型態(tài)一群由孔洞排列而成且間距相等的同心環(huán)，如圖1C所示。在此要說(shuō)明，圖1C實(shí)際上是將電極板100A/100B堆疊后的孔洞排列總成的俯視示意圖，其主要目的在顯示出相鄰電極上交錯(cuò)排列的孔洞環(huán)。由于每一孔洞是錯(cuò)開一個(gè)預(yù)定距離，因此，欲接受電容去離子處理的液體必須以連續(xù)S形蜿蜒穿過(guò)交錯(cuò)排列的孔洞方可從流通電容器堆疊總成中流出。待處理的液體可經(jīng)由此一蜿蜒流動(dòng)方式，在流通電容器中均勻混合及分布。此外，由于液體可沿任一方向流動(dòng)，此一設(shè)計(jì)亦可有效潤(rùn)濕電極。任何相鄰兩列開口均應(yīng)保持適當(dāng)間距，因?yàn)榇艘婚g距將決定液體流動(dòng)距離，進(jìn)而影響流速、滯留時(shí)間、及流通電容器再生作業(yè)中的沖洗難易度。12此外，在每片如圖1A與圖1B所示的電極板100A/100B的周緣均設(shè)有一0形環(huán)130，如圖1D所示，其作用是在電極板堆疊合成流通電容器模塊時(shí)，用以密封電極板的邊緣。此0形環(huán)130可選自諸如三元乙丙橡膠(EPDM)的橡膠、聚硅氧、胺基甲酸酯或聚丙烯(PP)，而其厚度則為0.6至1公厘，且環(huán)的外徑大于圖1A與圖1B所示電極板100A/100B的直徑，內(nèi)徑則小于圖1A與圖1B所示電極板100A/100B的直徑，而內(nèi)、外徑的差即為該0形環(huán)130的寬度。當(dāng)本發(fā)明的流通電容器模塊要處理具有任何化學(xué)性質(zhì)的液體，可選用厚度0.3公厘或以上的鈦基板作為流通電容器的電極板(亦即電流收集器)。然而，當(dāng)流通電容器模塊用于處理低氯含量的液體時(shí)，亦可選用316、314或304等級(jí)的不銹鋼作為流通電容器的電極板，以降低電容去離子系統(tǒng)的設(shè)備成本。接著，如圖2所示，是顯示將多個(gè)如圖1A與圖1B所示的電極板100A/100B垂直堆疊成一個(gè)電極板堆疊結(jié)構(gòu)215。如圖2所示，電極板堆疊結(jié)構(gòu)215是由21片如圖1A與圖1B所示的電極板100A/100B堆疊而成，并將此電極板堆疊結(jié)構(gòu)215中的第1片的頂端電極215A與第21片的底端電極215B定為正電極，而第11片的中央電極215C則定為負(fù)電極；抑或?qū)⒌?片與第21片電極定為負(fù)電極，而第11片電極則定為正電極。上述經(jīng)選定的各電極均設(shè)有一實(shí)體裝置150，例如一位于電極邊緣的凸片，以便將各個(gè)電極連接至外部電位源的兩極。接著，請(qǐng)繼續(xù)參考圖3所示，是本發(fā)明的流通電容器的示意圖。如圖3所示，流通電容器模塊200的電極板堆疊結(jié)構(gòu)215中的頂端電極215A與底端電極215B是連接至直流電位源的正極，而中央電極215C則連接至直流電位源的負(fù)極，如此一來(lái)，此三片電極便成為單極性電極(在圖中分別以正號(hào)201及負(fù)號(hào)202標(biāo)示)，而流通電容器模塊200也因而具有兩個(gè)疊有相同數(shù)量電極的子群。各子群的兩端均各設(shè)有一單極性電極，形成一對(duì)正、負(fù)電極，其間則為另外九片交替設(shè)有如圖1A與圖1B所示孔洞圖案的電極板100A/100B(亦可稱為居間電極板)。居間電極板100A/100B并未設(shè)有可連接至直流電位源的實(shí)體裝置150，但施加于頂端電極215A與底端電極215B的電位以及一穿過(guò)這些電極的傳導(dǎo)液體(因液體內(nèi)含離子)，將使各居間電極板100A/100B的一面變?yōu)檎姌O，另一面變?yōu)樨?fù)電極。很明顯地，本發(fā)明的居間電極板100A/100B其實(shí)具有雙極連接器的作用，其可串聯(lián)共11片電極(其中兩片單極性電極及九片雙極性電極)。就電連接而言，流通電容器模塊200是由兩個(gè)各含11片串聯(lián)電極的子群組成，而此兩子群則因共享中央單極性電極215C，故形成并聯(lián)組態(tài)。因此，本發(fā)明所揭露的流通電容器模塊200中，實(shí)際上含有串聯(lián)的兩個(gè)子群且此兩子群間又可再形成并聯(lián)，故成為一個(gè)含有串聯(lián)與并聯(lián)的混合式流通電容器模塊200(HybridPolarFTC)。此外，流通電容器模塊200亦可由不同于上述數(shù)量的電極構(gòu)成。同樣的，亦可使流通電容器模塊200中的單極性電極數(shù)多于上述的三片，而可以選擇地使流通電容器子群具有更長(zhǎng)或更短的串聯(lián)與并聯(lián)共存的電極陣列。根據(jù)物理學(xué)，串聯(lián)的電極愈多，所需的工作電壓便越高，但操作電流則越低。相反的，并聯(lián)的電極越多，所需的操作電流便越高，但工作電壓則越低。故在并聯(lián)情況下，電極均為單極性電極，且各電極均需連接至電位源。如此一來(lái)，連接點(diǎn)的數(shù)量亦將變多，耗費(fèi)更多材料，因而提高電容去離子系統(tǒng)的整體成本及復(fù)雜度。流通電容器模塊若采用兼具單極性電極與雙極性電極的混合組態(tài)，將有助于在電容去離子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，于工作電壓、操作電流、設(shè)備成本與占用面積之間取得平衡。請(qǐng)繼續(xù)參考圖3，流通電容器模塊200不需使用外殼，制造時(shí)是利用螺紋205與螺帽207擠壓頂部金屬環(huán)209及底部金屬環(huán)217，以將21片如圖1A與圖1B所示的電極、21個(gè)0形環(huán)或是21片間隔件穩(wěn)固壓合在一個(gè)頂端厚聚丙烯板211與一個(gè)底端厚聚丙烯板213之間，其中每一電極上均設(shè)有一O形環(huán)及一間隔件(圖2中并未顯示間隔件)。此外，一入水口220、一出水口240及其各別的管線則是分別附著于流通電容器模塊200的一頂端及一底端。流通電容器模塊200制成后，須檢查有無(wú)漏水或短路。此外，三支鋼制支腳260是附著于流通電容器模塊200底端，以流通電容器模塊200運(yùn)轉(zhuǎn)。特別要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)施例可以選擇性地在各電極上且鄰近0形環(huán)處，配置一間隔件，此間隔件可以是采用細(xì)網(wǎng)、網(wǎng)、篩網(wǎng)、篩、或網(wǎng)狀物的形式，其材質(zhì)為塑料，例如尼龍、聚丙烯或胺基甲酸酯，厚度則為0.5至0.8公厘，其作用是防止短路并構(gòu)成可供接受處理的液體穿過(guò)流通電容器模塊200的渠道。本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例是將多個(gè)流通電容器模塊單元(即不包括圖3中的進(jìn)水口220、出水口240以及鋼制支腳260)整合在一個(gè)由聚丙烯或其它塑料管材的外殼中，以形成一個(gè)體積小但功能俱全的流通電容器管(未于圖中顯示)。很明顯地，當(dāng)流通電容器管中配置三個(gè)流通電容器模塊單元時(shí)，則流通電容器管的處理能力/容量將為單一流通電容器的三倍。因此，可以在合理的尺寸及重量下，以不同數(shù)量的流通電容器構(gòu)成一流通電容器管。此外，尚可根據(jù)流通電容器管的容量及總產(chǎn)出目標(biāo)，將所需數(shù)量的流通電容器管排列成多群相互串聯(lián)及并聯(lián)的陣列，一如傳統(tǒng)逆滲透膜管的排列方式，以構(gòu)成一符合要求且即可使用的電容去離子系統(tǒng)。在上述具有三個(gè)流通電容器模塊單元所組成的流通電容器管中，各流通電容器模塊單元之間是以聚丙烯或其它塑料材料制成的插入管子加以連接，且每一個(gè)流通電容器模塊單元各自具有如圖3所示的電極連接，因此，待處理的液體是可依序直接穿過(guò)此三個(gè)流通電容器模塊單元。很明顯地，液體是連續(xù)穿過(guò)流通電容器管內(nèi)的流通電容器模單元，然而但傳送至此三個(gè)流通電容器模塊單元供去鹽作業(yè)使用的工作電壓卻為并聯(lián)。因此，在一用于去除離子的流通電容器管中，僅需供應(yīng)單一數(shù)值的工作電壓至三個(gè)或其多數(shù)量個(gè)的流通電容器模塊單元即可。當(dāng)進(jìn)行海水去鹽作業(yè)時(shí)，類似的工作電壓供應(yīng)方式亦適用于包含由多個(gè)流通電容器管串聯(lián)而成的大型或小型電容去離子系統(tǒng)。要再次強(qiáng)調(diào)的是，無(wú)論電容去離子系統(tǒng)是靠單一流通電容器模塊200或多支流個(gè)流通電容器模塊單元所形成的流通電容器管運(yùn)作，在去鹽階段均僅需施用單一數(shù)值的工作電壓即可運(yùn)作。此外，若以并聯(lián)方式為流通電容器模塊200或流通電容器管充電，將可降低一電容去離子系統(tǒng)所需的整體工作電壓。流通電容器模塊200或流通電容器管在電容去離子處理作業(yè)的去鹽階段終將因吸附離子而飽和，因此必須進(jìn)行流通電容器模塊200的再生作業(yè)。而再生流通電容器模塊200最經(jīng)濟(jì)的方式，是令飽和的流通電容器模塊200放電至電能儲(chǔ)存裝置，例如一種超級(jí)電容器(Super-capacitor)的電能儲(chǔ)存裝置，如美國(guó)專利第6，580，598號(hào)、第6，661，643號(hào)及第6，795，298號(hào)所述。很明顯地，電容去離子作業(yè)是流通電容器模塊200的一連串充電及放電循環(huán)，而此等循環(huán)實(shí)為流通電容器模塊200的直流充、放電之間的一消長(zhǎng)過(guò)程。換言之，在去鹽階段中，是以直流電位源為流通電容器模塊200充電，之后，再由控制裝置役使流通電容器模塊200放電以完成流通電容器模塊200的再生(Regeneration);很明顯地，在放電過(guò)程中，直流電源是處于關(guān)閉狀態(tài)，并未施加電源至流通電容器模塊200。依據(jù)上述，根據(jù)本發(fā)明，用于去鹽作業(yè)的電能至少有三成可從再生作業(yè)中回收。例如，利用本發(fā)明電容去離子技術(shù)系統(tǒng)將l立方公尺、鹽度為350，000ppm的海水淡化成1立方公尺、鹽度為250ppm的淡水時(shí)，其約需消耗約1千瓦小時(shí)(kWh)的電能。因此，若一個(gè)電容去離子去鹽系統(tǒng)的處理容量為每日10,000立方公尺或以上，可回收的電能將相當(dāng)可觀。欲從電容去離子裝置系統(tǒng)的再生作業(yè)中回收電能，超級(jí)電容器可能是最有效率的電能儲(chǔ)存裝置。這是因?yàn)槌?jí)電容器的電阻又稱為等效串聯(lián)電阻(ESR)，其值遠(yuǎn)小于流通電容器模塊200的電阻。換言之，若將一低電位或零電位的超級(jí)電容器與一飽和的流通電容器模塊200并聯(lián)，后者可立刻為前者充電，且充電速度甚快，數(shù)秒內(nèi)即可將飽和流通電容器模塊200內(nèi)逾九成的殘余電能傳送至超級(jí)電容器。之后，殘留在流通電容器模塊200內(nèi)的電能便己甚小，此點(diǎn)可從流通電容器模塊200的微小電壓看出。由于流通電容器模塊200的電壓是電極吸附離子量的一良好指針，故當(dāng)流通電容器模塊200的電壓變小時(shí)，即代表流通電容器模塊200大部分的電極面積己在放電至超級(jí)電容器的過(guò)程中清理干凈。因此，流通電容器模塊200的再生作業(yè)可在數(shù)秒內(nèi)完成，反觀先前技術(shù)則需耗費(fèi)數(shù)小時(shí)。在使飽和流通電容器模塊200放電至超級(jí)電容器的同時(shí)，可將一淋洗液通過(guò)流通電容器模塊200—次，以快速重設(shè)流通電容器模塊，以便進(jìn)行下一輪的電容去離子處理作業(yè)。此外，若所有飽和流通電容器模塊200是以串聯(lián)方式放電至超級(jí)電容器，則流通電容器模塊200的再生速度將更快。另外，超級(jí)電容器是從飽和流通電容器模塊200回收電能的最佳裝置的另一原因在于，電能是直接汲取并儲(chǔ)存在超級(jí)電容器中，而不需使用其它配件或通過(guò)能量轉(zhuǎn)換。換言之，在以超級(jí)電容器回收電能的過(guò)程中，并不涉及機(jī)械運(yùn)動(dòng)或化學(xué)反應(yīng)，如此一來(lái)便可延長(zhǎng)超級(jí)電容器的使用壽命，而回收系統(tǒng)也較為簡(jiǎn)單且更具成本效益。至于其他方法則必須通過(guò)某種形式的能量轉(zhuǎn)換，例如包含電感(L)與電容器(C)的電感電容電路(LC)16是通過(guò)噪聲電磁振蕩儲(chǔ)存電能，一飛輪是利用馬達(dá)與發(fā)電機(jī)汲取電能，而逆滲透泵則需由壓力差回收電能，但每一種能量轉(zhuǎn)換方式均會(huì)產(chǎn)生能量損失。此外，本實(shí)施例亦可直接并快速取出超級(jí)電容器所儲(chǔ)存的電能另作他用。而在PCT/US2001/016406申請(qǐng)案則揭示另一種可從飽和流通電容器模塊200回收殘余電能的方法，其是通過(guò)一電氣裝置將飽和流通電容器模塊的殘余電能傳送至其它正需要電能進(jìn)行去鹽作業(yè)的流通電容器模塊。但由于流通電容器模塊200的殘余電能往往缺乏一致性且無(wú)法滿足去鹽作業(yè)的電力需求，方法將受制于此一不可靠的電能供應(yīng)。事實(shí)上，超級(jí)電容器可為電容去離子系統(tǒng)提供兩項(xiàng)重要功能，首先，可在電容去離子進(jìn)行再生階段以回收電能外，其次，超級(jí)電容器亦可滿足大型、工業(yè)用去鹽作業(yè)的高電能需求，尤其是極高的操作電流。因此，超級(jí)電容器為滿足此項(xiàng)需求的最佳裝置。舉例來(lái)說(shuō)，業(yè)界每日用于各種生產(chǎn)作業(yè)的用水量達(dá)數(shù)百至數(shù)千立方公尺，所需的流通電容器模塊電極面積必須以平方公尺計(jì)。若去鹽作業(yè)所需的電流密度為每平方公分20mA，則1平方公尺的電極面積需使用200A的操作電流。一額定電壓及電容為15Vx40F且內(nèi)電阻(ESR)為10mQ或以下的超級(jí)電容器可連續(xù)提供2秒鐘的200A尖峰電流。若搭配一電源所提供的20A恒定充電電流，則兩個(gè)15Vx40F超級(jí)電容器模塊便可連續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)上述的200A尖峰電流。在此電能供應(yīng)系統(tǒng)中，各超級(jí)電容器模塊的放電量?jī)H限于其有效電能，意即各超級(jí)電容器模塊僅淺度放電。在某一超級(jí)電容器模塊釋出其放電配額后，另一超級(jí)電容器模塊將立刻發(fā)揮其放電功能，而在此同時(shí)，已淺度放電的超級(jí)電容器模塊則將進(jìn)行充電。由于超級(jí)電容器的放電深度(DOD)淺而電源的充電速率高，超級(jí)電容器模塊可快速完成充電。在下一循環(huán)中，兩超級(jí)電容器模塊將交換其充、放電的角色，而此過(guò)程將不斷進(jìn)行，直到電力需求被滿足為止。此種為連續(xù)提供一穩(wěn)定的尖峰電力而使兩組超級(jí)電容器反復(fù)交換其充電(C)與放電(D)角色的技術(shù)稱為"交替充放電"(CDswiiig)。此外，由于超級(jí)電容器模塊經(jīng)調(diào)節(jié)后僅能釋出其有效電能，"交替充放電"的電能使用效率甚高。盡管流通電容器在海水去鹽階段可能無(wú)法充分利用電源所提供的電流容量，但為提高電容去離子處理作業(yè)的離子去除率，電流設(shè)定值過(guò)大仍比電流設(shè)定值不足為佳。此外，電化學(xué)電容器的充電速度在充電初期較快，但愈接近充電完成階段則愈慢；流通電容器模塊單元與此類似，在充電初期的離子吸附速度較快，但充電電流將逐漸衰減，顯示離子吸附已接近飽和。因此，在流通電容器充電時(shí)所測(cè)得的電流量可作為離子吸附程度的指針。雖然電容去離子作業(yè)是在恒定電壓模式下進(jìn)行，但操作電流其實(shí)是隨流通電容器電極捕捉離子的進(jìn)程而改變。電容去離子處理作業(yè)的實(shí)際耗電量是取決于實(shí)際測(cè)得的操作電流，而非電源的電流設(shè)定值。為提高離子去除作業(yè)的初期速度，應(yīng)為流通電容器模塊提供較高的電流。然而，若為進(jìn)行大規(guī)模的水處理作業(yè)而采用一可提供數(shù)百安培的超大型電源實(shí)為一極不經(jīng)濟(jì)的作法。因此，本發(fā)明揭露一種自動(dòng)化電容去離子式的水處理系統(tǒng)，可使用小型電力系統(tǒng)并通過(guò)超級(jí)電容器及其施用方式(亦即"交替充放電")管理電容去離子處理作業(yè)的電力需求，以符合成本及能源效益。請(qǐng)參考圖6，是顯示本發(fā)明的一個(gè)內(nèi)含混合式電極的流通電容器(HybridpolarFTC)的自動(dòng)化電容去離子式水處理系統(tǒng)的示意圖。為便于說(shuō)明，本實(shí)施例將以處理海水淡化過(guò)程來(lái)說(shuō)明。如圖5所示，是由一泵520將一貯水槽510中的海水吸起，并經(jīng)由輸送管512將海水抽送至具有混合電極的流通電容器管530中。在此要強(qiáng)調(diào)，本實(shí)施例中的流通電容器管530是由多個(gè)流通電容器模塊200組成。當(dāng)海水通過(guò)每一個(gè)流通電容器管530時(shí)，即接受一次又一次的去鹽(即去離子)處理。處理后的水則經(jīng)由輸送管512收集在另一儲(chǔ)水槽560中。此外，尚可安裝一線上傳感器(圖6中未顯示)以判定所收集的水是否達(dá)到總?cè)芙夤腆w量的目標(biāo)值，或者需接受進(jìn)一步的去離子處理。請(qǐng)繼續(xù)參考圖6，流通電容器管530的電極堆疊體均是密封在一外殼中，而每一個(gè)流通電容器管530均各自配置至少兩條電源導(dǎo)線542/544連接至一電源管理模塊540以進(jìn)行充、放電。此外，電源供應(yīng)裝置550可將一電壓(例如40V)供應(yīng)至電源管理模塊540，以便提供流通電容器管530進(jìn)行并聯(lián)充電。各流通電容器管530經(jīng)由電源管理模塊540接收到電源供應(yīng)裝置550所供應(yīng)的充電電壓后，便可由流通電容器管530中的各流通電容器模塊200將海水中所含的離子去除。因此，當(dāng)海水向下穿過(guò)各流18通電容器模塊200的堆疊電極時(shí)，海水中的總?cè)芙夤腆w量亦將逐漸減少。此外，要強(qiáng)調(diào)的是，要使用多少個(gè)流通電容器管530或是多少個(gè)流通電容器模塊200，完全端視使用者需要多少時(shí)間來(lái)完成。當(dāng)流通電容器模塊200中的電極因吸附離子而飽和時(shí)，便需進(jìn)行電極再生作業(yè)，使電極表面再生。此電極表面再生的作法是先停止泵520的動(dòng)作，使輸送管512停止將海水送入流通電容器管530中；同時(shí)，中斷由電源供應(yīng)裝置550供應(yīng)至流通電容器管530的充電電壓。然后，將流通電容器管530中的電極的殘余電能放電至一尚未儲(chǔ)存電能的超級(jí)電容器組570，例如15V的額定工作電壓及一40F的超級(jí)電容器組，并為超級(jí)電容器組570充電，其中超級(jí)電容器組570是通過(guò)電纜連接至電源管理模塊540。此外，為加速釋出殘余電能，流通電容器管530可以采用串聯(lián)放電，而殘余電能亦可作為流通電容器管530電極上殘留離子量的一指針。此外，為因應(yīng)流通電容器管530的充、放電所需的高壓、高電容，超級(jí)電容器組570可為串聯(lián)、并聯(lián)、或同時(shí)采用串/并聯(lián)方式形成，對(duì)此本發(fā)明并不加以限制。此外，在進(jìn)行"去除水中離子"與"再生流通電容器模塊"在內(nèi)的所有電容去離子作業(yè)，均是通過(guò)可程序邏輯控制(PLC)執(zhí)行。再次說(shuō)明，電容去離子處理作業(yè)是利用流通電容器模塊內(nèi)所形成的靜電場(chǎng)淡化咸水或海水。除離子吸附材料、流通電容器的架構(gòu)及施用的電壓大小外，電流供應(yīng)方式亦為強(qiáng)化靜電場(chǎng)強(qiáng)度的一關(guān)鍵參數(shù)。在以下兩實(shí)例中是以本發(fā)明的流通電容器模塊執(zhí)行去離子作業(yè)，但電流設(shè)定值與表列設(shè)定值不同時(shí)即無(wú)法產(chǎn)出相同品質(zhì)的產(chǎn)品。實(shí)例l一流通電容器是由21片具有活性碳涂層的鈦基板堆疊而成，且堆疊總成是置于一塑料外殼內(nèi)以形成一獨(dú)立的流通電容器模塊200，其中各板的直徑均為10公分，且板上的孔洞是列排成圖1A或圖1B的圖案，致使電極單面的有效面積約為66.7平方公分。由于流通電容器模塊200共有20個(gè)電極板，因此其總有效電極面積為1，344平方公分?，F(xiàn)將五個(gè)上述流通電容器模塊200串聯(lián)，使水流可連續(xù)通過(guò)此串聯(lián)陣列，但各流通電容器模塊200仍各自通過(guò)分別熔接于各堆疊總成頂端電極與底端電極的兩導(dǎo)線接收一充電電流。因此，各流通電容器均包括一對(duì)正、負(fù)電極、及一夾合其間且由19片雙極性電極所組成的串聯(lián)陣列。為求以并聯(lián)方式對(duì)五個(gè)流通電容器充電，必須先將10條導(dǎo)線分為兩組，使各組均包含五條導(dǎo)線，之后再將兩組導(dǎo)線分別連接至一電源的正、負(fù)極。在以濾紙簡(jiǎn)易濾除較大顆粒后，2公升原本總?cè)芙夤腆w量為36,600ppm的海水是以每分鐘600毫升的流速通過(guò)五個(gè)串聯(lián)的流通電容器。此等流通電容器是由一電力系統(tǒng)以40Vx40A的電力充電，其中電力系統(tǒng)包括一直流電源及兩個(gè)15Vx40F超級(jí)電容器模塊。圖4是以兩條曲線顯示海水通過(guò)一次后的處理結(jié)果，其中一曲線是七段放流水的總?cè)芙夤腆w量量測(cè)值，其中前五段放流水是每200毫升收集一次，后兩段放流水則為每500毫升收集一次。另一曲線則為各段放流水的離子去除率計(jì)算值。上述七段放流水的總?cè)芙夤腆w量及離子去除率如表1所示。表1總?cè)芙夤腆w量為36，600ppm的海水經(jīng)由五個(gè)直徑10公分的流通電容器處理一次后的去鹽效果，其中五個(gè)流通電電容器是以40Vx40A的電力設(shè)定值并聯(lián)充電<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>表1第三欄是七段放流水的總?cè)芙夤腆w量量測(cè)值，第四欄則為各段放流水的離子去除率，其計(jì)算方式是將各段放流水的原海水總?cè)芙夤腆w量減去各該段放流水處理后的總?cè)芙夤腆w量量測(cè)值，再除以原海水的總?cè)芙夤腆w量。如表1與圖4所示，在第一段200毫升的放流水中，原海水的總?cè)芙夤腆w量己快速降至785ppm，其離子去除率達(dá)97.86%。但隨著離子在流通電容器上累積，第二段放流水的總?cè)芙夤腆w量躍增至第一段的十倍以上，而離子去除率亦大幅下降。此一現(xiàn)象顯示流通電容器的充電速度快，而離子吸附速率亦高。此外，流通電容器電極快速飽和亦顯示可供去鹽作業(yè)使用的有效面積偏小。若依單位面積計(jì)算，此五個(gè)流通電容器可用于離子吸附的總有效面積為6,670平方公分。在去鹽過(guò)程中，供應(yīng)至流通電容器模塊的直流電壓是維持在40V，因此各單體是以2V的直流電壓運(yùn)作；而電流雖設(shè)定在40A，但實(shí)際測(cè)得的操作電流僅8.5A。因此，表l所示去鹽作業(yè)的耗電率為340瓦。采用其它電流設(shè)定值(例如20A與30A)時(shí)，去除離子的速度及水產(chǎn)品的凈度(在此未提供數(shù)據(jù))均不如表1。在淡化本實(shí)例的海水時(shí)，該五個(gè)流通電容器模塊于初始充電(去鹽)階段的瞬時(shí)尖峰電流可能高于30A，因此，電流設(shè)定值應(yīng)高于30A方可使去鹽作業(yè)持續(xù)進(jìn)行。然而亦可從表l中清楚得知，本發(fā)明確實(shí)可在不經(jīng)稀釋、化學(xué)前置處理或微過(guò)濾的情況下淡化海水。另一方面，若欲提高本發(fā)明所揭示技術(shù)的去鹽能力，僅需令海水再通過(guò)流通電容器單體一次、或令海水通過(guò)更多流通電容器或更大型的流通電容器即可。實(shí)例2一獨(dú)立式流通電容器模塊是由21片電極依圖2所示方式垂直堆疊而成，其中三片電極，亦即第一片、第11片及第21片則選定為單極性電極，作法是將頂端(第一片)電極及底端(第21片)電極上的兩條導(dǎo)線連接至一電源的正極，并將中央(第11片)電極的導(dǎo)線連接至電源的負(fù)極。在各對(duì)正、負(fù)電極之間，均設(shè)有九片與正、負(fù)電極串聯(lián)的雙極性電極。所有電極均是由直徑20公分且具有活性碳涂層的不銹鋼板制成，板上的孔洞則排成圖1A或圖1B的圖案。由于各電極單面的有效面積為267平方公分，且流通電容器模塊共形成20個(gè)雙極性電極，因此總有效面積為5，340平方公分。電力系統(tǒng)是以30VxlOA的電力設(shè)定供電至流通電容器模塊，其中電力系統(tǒng)包括一直流電源及兩組15Vx40F超級(jí)電容器。10公升原本總?cè)芙夤腆w量為114ppm的自來(lái)水是以每分鐘2.4公升的低速在該流通電容器模塊內(nèi)循環(huán)以去除硬離子，俾成為軟水。處理后的水則依多個(gè)預(yù)定的時(shí)間間距量測(cè)其總?cè)芙夤腆w量，量測(cè)結(jié)果如表2所示并繪制于圖5。表2總?cè)芙夤腆w量為114ppm的自來(lái)水在直徑20公分的流通電容器模塊內(nèi)循環(huán)后的軟化效果，其中流通電容器模塊是使用混合式電極陣列并以30VxlOA的電力設(shè)定值進(jìn)行充電。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>若與實(shí)例l的海水相比，自來(lái)水所含的離子量甚低。在為低離子含量的水去鹽時(shí)，其特征在于吸附(或去除)離子的初始速度較低、執(zhí)行去離子作業(yè)時(shí)的操作電流較低(2.6A)、以及流通電容器模塊在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中并未出現(xiàn)明顯的飽和現(xiàn)象。事實(shí)上，表2的總?cè)芙夤腆w量量測(cè)值是一動(dòng)態(tài)模式測(cè)定值，亦即水在流通電容器模塊內(nèi)循環(huán)后的總?cè)芙夤腆w量量測(cè)值是隨時(shí)間改變。水所接受的處理次數(shù)越多，亦即循環(huán)時(shí)間越長(zhǎng)，則水越干凈，其對(duì)應(yīng)的離子去除率也越高。表2第三欄離子去除率的計(jì)算方式是以各時(shí)間點(diǎn)的總?cè)芙夤腆w量測(cè)量值除以初始總?cè)芙夤腆w量。若飲用軟水的凈度標(biāo)準(zhǔn)為80ppm，則本實(shí)例中10公升自來(lái)水僅需處理5分鐘即可達(dá)此標(biāo)準(zhǔn)，而5分鐘約等于所有10公升自來(lái)水通過(guò)帶電流通電容器模塊一次的時(shí)間。綜合上述的實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的電容去離子系統(tǒng)可應(yīng)用于大型水處理作業(yè)的經(jīng)濟(jì)可行性取決于五項(xiàng)主要參數(shù)，包括離子吸附材料、流通電容器單體的架構(gòu)、所施加的電壓、電流供應(yīng)、及電容去離子作業(yè)程序(特別是電能管理)。雖然各參數(shù)的重要性難分高下，但在執(zhí)行電容去離子作業(yè)的去離子(去鹽)及再生階段時(shí)，應(yīng)盡量減少時(shí)間、電能及干凈淋洗水等等其它資源的耗費(fèi)。此外，電容去離子系統(tǒng)基本上即為電容器的充、放電過(guò)程，因此，離子的吸附及脫附可以由電源來(lái)控制。通過(guò)此充、放電的操作，當(dāng)在停止對(duì)流通電容器模塊200施加電位后，離子便不再吸附于流通電容器的電極上。而幾乎任何等級(jí)的淋洗水均可用于沖洗脫附的離子，使流通電容器模塊200八成以上的電極面積再生。雖然本發(fā)明上述的較佳實(shí)施例已揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)相像技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的專利保護(hù)范圍須視本說(shuō)明書所附的權(quán)利要求范圍所界定的為準(zhǔn)。權(quán)利要求1、一種流通電容器模塊，其特征在于，包括一電極板堆疊結(jié)構(gòu)，該電極板堆疊結(jié)構(gòu)是由多個(gè)第一電極板及多個(gè)第二電極板間隔穿插配置而成，其中每一該第一電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第一圖案且每一該第一電極板的邊緣配置一O形環(huán)，而每一該第二電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第二圖案且每一該第二電極板的邊緣配置一O形環(huán)；及一鎖固裝置，配置于該電極板堆疊結(jié)構(gòu)的頂端及底端，用以鎖固該電極板堆疊結(jié)構(gòu)；其中該電極板堆疊結(jié)構(gòu)的一最上層電極板及一最下層電極板與一第一極性的電極連接，而該堆疊結(jié)構(gòu)的一中間電極板與一第二極性的電極連接，而該第一極性及該第二極性為相反的極性。2、如權(quán)利要求1所述的流通電容器模塊，其特征在于，其進(jìn)一步于該電極板堆疊結(jié)構(gòu)的每一該0形環(huán)的邊緣再配置一間隔件。3、如權(quán)利要求1所述的流通電容器模塊，其特征在于，其中該第一圖案及該第二圖案相同且該第一圖案及該第二圖案間具有一位移。4、如權(quán)利要求1所述的流通電容器模塊，其特征在于，其中每一該電極板的材質(zhì)為具有活性碳涂層的鈦基板。5、如權(quán)利要求1所述的流通電容器模塊，其特征在于，其中每一該電極板的材質(zhì)為具有活性碳涂層的不銹鋼板。6、如權(quán)利要求1所述的流通電容器模塊，其特征在于，其中每一該電極板上的開口占各該單極性電極總面積的7%至15%。7、如權(quán)利要求2所述的流通電容器模塊，其特征在于，其中各該間隔件的形式是為細(xì)網(wǎng)、網(wǎng)、篩網(wǎng)、篩或網(wǎng)狀物。8、一種水處理裝置，是由一流通電容器模塊與一電源供應(yīng)器所組成，該流通電容器模塊的頂端與一進(jìn)水裝置連接而該流通電容器模塊的底端則與一出水裝置連接，其中該流通電容器模塊的特征在于，包括一電極板堆疊結(jié)構(gòu)，該電極板堆疊結(jié)構(gòu)是由多個(gè)第一電極板及多個(gè)第二電極板間隔穿插配置而成，其中每一該第一電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第一圖案且每一該第一電極板的邊緣配置一o形環(huán)，而每一該第二電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第二圖案且每一該第二電極板的邊緣配置一0形環(huán)；及一鎖固裝置，配置于該電極板堆疊結(jié)構(gòu)的頂端及底端，用以鎖固該電極板堆疊結(jié)構(gòu)；其中該電極板堆疊結(jié)構(gòu)的一最上層電極板及一最下層電極板與一第一極性的電極連接，而該堆疊結(jié)構(gòu)的一中間電極板與一第二極性的電極連接，而該第一極性及該第二極性為相反的極性。9、如權(quán)利要求8所述的水處理裝置，其特征在于，其中該水處理裝置所處理的水包括工業(yè)廢水及海水。10、一種水處理裝置，是由一流通電容器模塊、多個(gè)超電容裝置、一電源供應(yīng)器以及一電源管理模塊所組成，其中該流通電容器模塊與所述超電容裝置形成并聯(lián)連接，而該流通電容器模塊的頂端與一進(jìn)水裝置連接且該流通電容器模塊的底端與一出水裝置連接，以及該電源管理模塊與所述超電容裝置連接用以控制至少兩個(gè)超電容裝置進(jìn)行交替充電及放電，其中該水處理裝置的特征在于，該流通電容器模塊包括一電極板堆疊結(jié)構(gòu)，該電極板堆疊結(jié)構(gòu)由多個(gè)第一電極板及多個(gè)第二電極板間隔穿插配置而成，其中每一該第一電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第一圖案且每一該第一電極板的邊緣配置一O形環(huán)，而每一該第二電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第二圖案且每一該第二電極板的邊緣配置一0形環(huán)；及一鎖固裝置，配置于該電極板堆疊結(jié)構(gòu)的頂端及底端，用以鎖固該電極板堆疊結(jié)構(gòu)；其中該電極板堆疊結(jié)構(gòu)的一最上層電極板及一最下層電極板與該直流電位源的一電極連接，而該堆疊結(jié)構(gòu)的一中間電極板則與該直流電位源的另一電極連接。11、如權(quán)利要求io所述的水處理裝置，其特征在于，其中該水處理裝置所處理的水包括工業(yè)廢水及海水。12、一種水處理裝置，由多個(gè)流通電容器模塊、多個(gè)超電容裝置、一電源供應(yīng)器以及一電源管理模塊所組成，該多個(gè)流通電容器模塊是固定于一絕緣外罩中且與該多個(gè)超電容裝置形成并聯(lián)連接，而該外罩的頂端與一進(jìn)水裝置連接且該外罩的底端與一出水裝置連接，以及該電源管理模塊與所述超電容裝置連接用以控制至少兩個(gè)超電容裝置進(jìn)行交替充電及放電，其中該水處理裝置的特征在于，每一該流通電容器模塊包括一電極板堆疊結(jié)構(gòu)，該電極板堆疊結(jié)構(gòu)由多個(gè)第一電極板及多個(gè)第二電極板間隔穿插配置而成，其中每一該第一電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第一圖案且每一該第一電極板的邊緣配置一0形環(huán)，而每一該第二電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第二圖案且每一該第二電極板的邊緣配置一0形環(huán)；及一鎖固裝置，配置于該電極板堆疊結(jié)構(gòu)的頂端及底端，用以鎖固該電極板堆疊結(jié)構(gòu)；其中該電極板堆疊結(jié)構(gòu)的一最上層電極板及一最下層電極板與該直流電位源的一電極連接，而該堆疊結(jié)構(gòu)的一中間電極板則與該直流電位源的另一電極連接。13、權(quán)利要求12所述的水處理裝置，其特征在于，其中該多個(gè)流通電容器模塊與該直流電位源以并聯(lián)方式連接。14、一種流通電容器模塊，其特征在于，包括一電極板堆疊結(jié)構(gòu)，該電極板堆疊結(jié)構(gòu)由多個(gè)第一電極板及多個(gè)第二電極板間隔穿插配置而成，其中每一該第一電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第一圖案且每一該第一電極板的邊緣配置一0形環(huán)，而每一該第二電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第二圖案且每一該第二電極板的邊緣配置一0形環(huán)；及一鎖固裝置，配置于該電極板堆疊結(jié)構(gòu)的頂端及底端，用以鎖固該電極板堆疊結(jié)構(gòu)；其中該電極板堆疊結(jié)構(gòu)可區(qū)分為多個(gè)子電極板堆疊結(jié)構(gòu)，而每一該子電極板堆疊結(jié)構(gòu)的一最上層電極板及一最下層電極板與一第一極性的電極連接，而每一該子電極板堆疊結(jié)構(gòu)的一中間電極板與一第二極性的電極連接，而該第一極性及該第二極性為相反的極性。15、一種水處理裝置，由至少一流通電容器管、多個(gè)超電容裝置、一電源供應(yīng)器及一電源管理模塊所組成，該多個(gè)流通電容器管是固定于一絕緣外罩中且與該多個(gè)超電容裝置形成并聯(lián)連接，而該外罩的頂端與一進(jìn)水裝置連接且該外罩的底端與一出水裝置連接，以及該電源管理模塊與所述超電容裝置連接用以控制至少兩個(gè)超電容裝置進(jìn)行交替充電及放電，其中每一該流通電容管由多個(gè)流通電容器模塊所組成，而每一該流通電容器模塊該的特征在于，包括一電極板堆疊結(jié)構(gòu)，該電極板堆疊結(jié)構(gòu)由多個(gè)第一電極板及多個(gè)第二電極板間隔穿插配置而成，其中每一該第一電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第一圖案且每一該第一電極板的邊緣配置一0形環(huán)，而每一該第二電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第二圖案且每一該第二電極板的邊緣配置一0形環(huán)；及一鎖固裝置，配置于該電極板堆疊結(jié)構(gòu)的頂端及底端，用以鎖固該電極板堆疊結(jié)構(gòu)；其中該電極板堆疊結(jié)構(gòu)的一最上層電極板及一最下層電極板與該直流電位源的一電極連接，而該堆疊結(jié)構(gòu)的一中間電極板則與該直流電位源的另一電極連接。16、一種去除水中離子的水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括至少一流通電容管，該流通電容管是由多個(gè)流通電容器模塊所組成，而每一該流通電容器模塊包括一電極板堆疊結(jié)構(gòu)，該電極板堆疊結(jié)構(gòu)由多個(gè)第一電極板及多個(gè)第二電極板間隔穿插配置而成，其中每一該第一電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第一圖案且每一該第一電極板的邊緣配置一0形環(huán)，而每一該第二電極板上配置有多個(gè)穿孔所形成的一第二圖案且每一該第二電極板的邊緣配置一0形環(huán)；一鎖固裝置，配置于該電極板堆疊結(jié)構(gòu)的頂端及底端，用以鎖固該電極板堆疊結(jié)構(gòu)；其中該電極板堆疊結(jié)構(gòu)的一最上層電極板及一最下層電極板與該直流電位源的一電極連接，而該堆疊結(jié)構(gòu)的一中間電極板則與該直流電位源的另一電極連接；一電位源，用于供應(yīng)一直流電壓至每一該流通電容器模塊中的每一該單體上的該末端電極對(duì)；少一個(gè)第一超級(jí)電容器，其連接于該電位來(lái)與該流通電容器模塊之間，用于放大該電位來(lái)源所供應(yīng)的電能；至少一個(gè)第二超級(jí)電容器，其連接至該流通電容器模塊，用于接收一來(lái)自該流通電容器模塊的放電電能；及一電源管理模塊，用于調(diào)節(jié)該水的離子去除率及該流通電容器模塊中電極的電能回收與再生。全文摘要電容去離子裝置(CDI)是一種不需使用膜片及化學(xué)物質(zhì)即可發(fā)揮凈水、廢水循環(huán)處理及海水淡化等功能的技術(shù)。電容去離子裝置的關(guān)鍵組件為流通電容器(FTC)，因?yàn)榱魍娙萜鲀?nèi)所形成的靜電場(chǎng)可留滯水體中的離子污染物。本發(fā)明的流通電容器是由多個(gè)單極性電極與多個(gè)雙極性電極組成且在每一電極上設(shè)有多個(gè)通孔，其排列圖案可使水流產(chǎn)生一定的流速及滯留時(shí)間，以達(dá)電極最佳使用效率。文檔編號(hào)C02F1/48GK101624229SQ20081013566公開日2010年1月13日申請(qǐng)日期2008年7月9日優(yōu)先權(quán)日2008年7月9日發(fā)明者李皞白,薛立人申請(qǐng)人:冠亞智財(cái)股份有限公司;薛立人