專利名稱：包括有分淡化室的電氣去離子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可以降低電阻，從而可以減少能量消耗的電氣去離子裝置，以及涉及一種使用這種裝置的電氣去離子方法。這種電氣去離子裝置可以應(yīng)用在例如電子業(yè)，制藥業(yè)，核電站或火力發(fā)電站，餐飲業(yè)以及實驗室等領(lǐng)域中，以用于生產(chǎn)去離子水。
制造去離子水的傳統(tǒng)方法是使被處理水通過離子交換樹脂。在這種方法中，當離子交換樹脂失效后，要用化學方法進行再生處理。為了省去這種操作的麻煩，已研制出了一種不需要化學再生的電氣去離子(以下縮寫為EDI)方法，并已經(jīng)得到了商業(yè)化應(yīng)用。
圖5是一個典型的傳統(tǒng)電氣去離子裝置的橫截面圖。如圖所示，通過交替地布置其間具有間隙的陽離子交換膜101和陰離子交換膜102，以及每隔一個間隙填充有離子交換材料103，從而形成了一組淡化室104。每個淡化室的被處理水輸入側(cè)(前側(cè))填充有陰離子交換樹脂103a，淡化室的另一側(cè)，即已處理水的輸出側(cè)(后側(cè))填充有陰、陽離子交換樹脂混床103b。與淡化室104相鄰、由陰離子交換膜102和陽離子交換膜101形成并且未填充離子交換材料103的部分構(gòu)成了供濃縮水通過的濃縮室105。
如圖6所示，一個去離子組件106由一個陽離子交換膜101，一個陰離子交換膜102，以及填充在這些離子交換膜之間的離子交換材料103形成。
具體地說，一個框架107的一側(cè)由一陽離子交換膜101封閉?？蚣?07內(nèi)部的上側(cè)(前側(cè))填充有陰離子交換樹脂103a，在框架內(nèi)部的下側(cè)(后側(cè))填充有混合離子交換樹脂103b。然后，框架107的另一側(cè)由一陰離子交換膜102封閉。由于離子交換膜101和102柔軟而有彈性，當離子交換材料103填充到這種典型框架107中，并用離子交換膜將其兩側(cè)封閉起來時，在框架中還垂直布置有多個肋條108，其目的是為了防止由于離子交換膜的彎曲造成的離子交換材料103的填充不均勻。雖然圖中并未顯示，但是在框架107的上側(cè)還布置有被處理水的入口，在框架107的下側(cè)還布置有已處理水的出口。
圖5顯示了多個這樣的去離子組件106，它們平行布置，并在其間布置有隔離件(圖中未示出)。在平行布置的去離子組件106的一側(cè)布置有一個陰極109，而在另一側(cè)布置有一個陽極110。在去離子組件106和濃縮室105之間布置有隔離件。如果需要的話，在兩個最外端的濃縮室105的外部可以布置一個隔離膜，該隔離膜可以是，例如陽離子交換膜101，陰離子交換膜102或沒有離子交換功能的隔膜。一個陰極室112和一個陽極室113分別布置在由上述隔離膜分隔開的部分內(nèi)，該部分與陰極109和陽極110接觸。由此可見，這樣一種現(xiàn)有EDI裝置中濃縮室的數(shù)目要比淡化室的數(shù)目多一個。
這種EDI裝置制造去離子水的過程將參照圖4和圖5說明如下，其中圖4示出了淡化室和濃縮室之間的關(guān)系。在圖4中，陽離子交換膜101將陰極室112和陽極室113與濃縮室105隔開。具體地說，在陰極109和陽極110之間通上直流電。被處理水從被處理水供給管111輸入，濃縮水從濃縮水供給管115輸入。電極水從電極水供給管117和117輸入。從被處理水供給管111輸入的被處理水流過淡化室104。當被處理水流過前側(cè)的陰離子交換樹脂103a時，會將其中的陰離子，例如氯離子和硫離子除去，然后，其中的陽離子，例如鎂離子和鈣離子會在通過下游的由陰、陽離子交換樹脂組成的混合離子交換樹脂103b時除去。來自濃縮水供給管115的濃縮水向上流過每個濃縮室105，并通過陽離子交換膜101和陰離子交換膜102吸收其中的雜質(zhì)離子。最后，這些包含了濃縮雜質(zhì)離子的濃縮水通過濃縮水排出管116排出。由電極水供給管117和117供給的電極水通過電極水排出管118和118排出。這樣，便在去離子水排出管114中產(chǎn)生了去離子水。
當使用這種EDI裝置將被處理水中的雜質(zhì)離子去除的時候，為了減少能量的消耗，曾采用了多種方法來試圖降低這種裝置的電阻。但是，由于淡化室中使用的離子交換材料的填充方法及其數(shù)量是由處理水需要達到的品質(zhì)決定的，這樣，淡化室中的電阻的降低就受到了限制，因而人們往往通過降低濃縮室中的電阻的方法來降低該裝置的電阻。例如，在日本公開特許公報平9-24374中公開了一種通過在濃縮室中添加電解質(zhì)來降低電阻的方法。另外，還提出了一種通過使?jié)饪s水循環(huán)流動來提高導(dǎo)電性能從而降低電阻的方法。
但是，通過在濃縮室中添加電解質(zhì)來降低電阻的方法必須用到一個將電解質(zhì)輸送到濃縮室中的泵，一個化學藥劑儲存箱以及一個輸送管，這些都會使安裝空間和安裝成本增加。另外，由于化學藥劑必須定期加以補充并進行管理，因此即使所指的裝置是一個連續(xù)工作的電氣去離子裝置，也需要一定的人員加以維護。通過使?jié)饪s水循環(huán)流動來提高導(dǎo)電性能從而降低電阻的方法也有缺陷，即濃縮水中的鎂離子和鈣離子等難溶解的成份也被高度濃縮，這樣就會形成水垢，并進而會使電阻增加。
本發(fā)明的一個目的是提供一種不用在濃縮水中添加任何化學藥劑即可降低電阻的EDI裝置，以及使用這種裝置生產(chǎn)去離子水的方法。
根據(jù)本發(fā)明的裝置包括一組淡化室，每個淡化室的一側(cè)由一陽離子交換膜封閉，另一側(cè)由一陰離子交換膜封閉，其中，在陰離子交換膜和陽離子交換膜之間布置有一中間離子交換膜，以將淡化室分成兩個相鄰的分淡化室。通過所述陰、陽離子交換膜在每個淡化室的兩側(cè)形成濃縮室。這些淡化室以及濃縮室位于一個陽極和一個陰極之間。被處理水輸送到兩個分淡化室之一中，同時在分淡化室的兩端施加一電壓。然后，從所述兩個分淡化室之一中流出的水被輸送到另一個分淡化室中。濃縮水在濃縮室中流動，以將被處理水中的雜質(zhì)離子除去，從而產(chǎn)生去離子水。通過這種結(jié)構(gòu)，本發(fā)明中濃縮室的數(shù)目可以降低，它與填充有離子交換材料的分淡化室數(shù)目之間的關(guān)系可以用一個約為2的系數(shù)進行折算，并且，與現(xiàn)有傳統(tǒng)的EDI裝置相比，本發(fā)明的EDI裝置的電阻可以大大降低。
另外，通過使用陰離子交換膜，陽離子交換膜，或陰、陽離子交換膜組合體作為中間離子交換膜(并非雙極膜)，可以將離子從一個分淡化室轉(zhuǎn)移到另一個分淡化室中去，從而可以提高去除離子的效率。


圖1是本發(fā)明的EDI裝置的示意圖；圖2是包括一個淡化室的一個去離子組件的局部透視圖；圖3是本發(fā)明的EDI裝置的原理圖；圖4是現(xiàn)有傳統(tǒng)EDI裝置的原理圖；圖5是現(xiàn)有傳統(tǒng)EDI裝置的示意圖；圖6是一個作為傳統(tǒng)淡化室的去離子組件的局部透視圖。
下面將參照圖1和圖2對本發(fā)明的EDI裝置的優(yōu)選實施例進行說明。圖1為本發(fā)明的EDI裝置的簡要示意圖。圖2是包括有兩個分淡化室的去離子組件的局部透視圖。如圖1所示，一陽離子交換膜3、一中間離子交換膜5和一陰離子交換膜4順序排列，并在它們之間具有間隙。在每個陽離子交換膜3和每個中間離子交換膜5之間的間隙中填充有離子交換材料8，從而形成了第一分淡化室d1，d3，d5和d7。在每個中間離子交換膜5和每個陰離子交換膜4之間填充有離子交換材料8，從而形成了第二分淡化室d2，d4，d6和d8。一個第一分淡化室d1和一個第二分淡化室d2結(jié)合在一起共同構(gòu)成一個淡化室D1。同樣，第一分淡化室d3，d5和d7分別和第二分淡化室d4，d6和d8結(jié)合在一起構(gòu)成淡化室D2，D3和D4。由一層陽離子交換膜3和一層陰離子交換膜4所形成，位于淡化室D2和D3等之間的間隙構(gòu)成了濃縮水通過的濃縮室1，且在該間隙中未填充任何離子交換材料8。這樣，在本裝置中，從圖中左邊開始依次排列有一個淡化室D1，一個濃縮室1，一個淡化室D2，一個濃縮室1，一個淡化室D3，一個濃縮室1和一個淡化室D4。第二分淡化室d2，d4，d6和d8的每個已處理水排出管12都與第一分淡化室d1，d3，d5和d7的被處理水供給管13相連。
一個單個的淡化室包括一個由兩個中空框架和三個離子交換膜構(gòu)成的去離子組件。具體地說，如圖2所示，一個第一框架21的一側(cè)由一陽離子交換膜3密封，且第一框架21的中空部分填充有離子交換材料8。接著，第一框架21的另一側(cè)由一中間離子交換膜5密封，從而形成了一個第一分淡化室。隨后，一個第二框架22隔著中間離子交換膜5附著在該第一分淡化室上，且第二框架22中也填充有離子交換材料8。第二框架22中不與中間離子交換膜5相接觸的一側(cè)由一陰離子交換膜4密封，從而形成了一個第二分淡化室。由于離子交換膜3，4和5柔軟而有彈性，當?shù)谝豢蚣?1和第二框架22中填充了離子交換材料8，并用離子交換膜將其兩側(cè)密封起來時，在第一框架21和第二框架22中還垂直布置有多個肋條23，其目的是為了防止由于離子交換膜的彎曲而造成的離子交換材料8的填充不均勻。雖然圖中并未示出，但是如果流過第一和第二分淡化室中的水同為順流(同向)時，在第一框架21和第二框架22的上端布置有被處理水或已處理水的入口，而在其下端布置有已處理水的出口?；蛘撸斖ㄟ^第一和第二分淡化室中的水為逆流(反向)時，在第一框架21和第二框架22的上端布置有被處理水的入口和已處理水的出口，而在其下端布置有已處理水的出口和入口。圖1顯示了多個這樣的去離子組件20，它們平行布置，并在其間布置有未在圖中示出的隔離件。在平行布置的去離子組件20的一側(cè)布置有一個陰極6，而在其另一側(cè)布置有一個陽極7。上述隔離件布置在去離子組件20和濃縮室1之間。最外端的兩個淡化室D的外部可以布置一個隔離膜，該隔離膜可以是，例如陽離子交換膜，陰離子交換膜或沒有離子交換功能的薄膜。電極室2和2可以分別布置在由隔離層分隔開的部分中，該部分分別與電極6和7接觸。所述的中空框架可以用任何材料制成，只要當該框架和離子交換膜形成層狀結(jié)構(gòu)時，可以在框架和離子交換膜之間形成一個可被離子交換材料填充的間隙即可。例如，這種框架可以用一種橫截面為四邊形的柱狀件構(gòu)成。
這種EDI裝置生產(chǎn)去離子水的操作過程如下。在陰極6和陽極7之間通上直流電。被處理水從被處理水供給管11輸入，濃縮水從濃縮水供給管15輸入。電極水從電極水供給管17，17供應(yīng)。從被處理水供給管11輸入的被處理水流入第二分淡化室d2，d4，d6和d8，并通過離子交換材料8將雜質(zhì)離子除去。然后，已處理過的水通過第二分淡化室的已處理水排出管12流向第一分淡化室的被處理水供給管13，進而流入第一分淡化室d1，d3，d5和d7，再次經(jīng)過離子交換材料8將雜質(zhì)離子除去。這樣，去離子水就在去離子水排出管14中產(chǎn)生了。從濃縮水供給管15輸入的濃縮水流過每個濃縮室，通過陽離子交換膜3和陰離子交換膜4吸收雜質(zhì)離子，并通過濃縮水排出管16排出。電極水從電極水供給管17和17輸入，并從電極水排出管18和18排出。通過這種方式，被處理水中的雜質(zhì)離子就被電(氣)去除了。
中間離子交換膜可以是任何單一陽離子或陰離子交換膜或陰、陽離子交換膜的組合體。當使用組合膜(其中陰離子交換膜布置在裝置的上側(cè)或下側(cè)，而陽離子交換膜位于另一側(cè))時，每個陰、陽離子交換膜的高度(面積)由被處理水的性質(zhì)、處理所要達到的目標等因素決定。當使用的是單一膜時，離子交換膜的性質(zhì)由需去除的離子種類所決定。
第一或第二分淡化室可以為任意厚度，因此，該厚度可以根據(jù)填充到第一或第二分淡化室中的離子交換材料的類型及其填充方式設(shè)定為最佳的范圍。例如，第一分淡化室的厚度可以設(shè)定為3mm，第二分淡化室的厚度可以設(shè)定為6mm，以及整個厚度，即整個淡化室的厚度可以設(shè)定為9mm。在多個淡化室和濃縮室交替布置的情況下，淡化室兩側(cè)由陰、陽離子交換膜所確定的淡化室間隔部分的厚度可以相對于現(xiàn)有裝置有所增加，其可以設(shè)定為1.5到18mm之間，更好是在6.5到15mm之間，以及最好是在9到13mm之間。
淡化室中可以填充任何離子交換材料，例如它可以包括但不局限于，單床陽離子交換材料，單床陰離子交換材料，陰、陽離子交換材料的混合體，或這幾種物質(zhì)的組合。任何具有離子交換功能的物質(zhì)都可以作為離子交換材料，例如它可以包括但不局限于，離子交換樹脂，離子交換纖維，以及它們的組合。
被處理水在第一和第二分淡化室中可以沿任一方向流動。也就是說，被處理水在第一和第二分淡化室中的的流動方向可以相反，而不是如本實施例所述的那樣流動方向相同。被處理水流經(jīng)分淡化室的次序也可以改變，也就是說，被處理水可以先流入第一分淡化室，然后再流入第二淡化室，而不是如本實施例所構(gòu)造的那樣。濃縮水的流動方向可以適當確定。
在圖3所示的實施例中，用一陰離子交換膜作為中間離子交換膜，填充到第一分淡化室d1中的是陰、陽離子交換樹脂的混合體，而填充到第二分淡化室d2中的是單一陰離子交換樹脂。圖3示出了圖1所示的淡化室和濃縮室之間的關(guān)系，下面將對比圖4所示的現(xiàn)有裝置進行說明。在圖3中，被處理水首先流入第二分淡化室，從第二分淡化室流出的水又被輸送到第一分淡化室，在此過程中水流都是從上至下流過的，而濃縮水的流向卻是從下至上的，也就是說，與被處理水的流向相反。從被處理水供給管11輸入的被處理水從上至下流過第二分淡化室d2，d4和d6(d8未示出)，并經(jīng)過單一陰離子交換樹脂A，在此通過陰離子交換膜a將其中的陰離子成分，例如氯離子和硫離子傳送到濃縮室中并除去。這種去除離子的過程主要發(fā)生在被處理水的入口端。經(jīng)過這樣的處理后，被處理水中的陽離子成分仍然保留在水中。然后，從第二分淡化室的已處理水排出管12流出的水輸送到第一分淡化室的被處理水供給管13中，進而流入第一分淡化室d1，d3和d5(d7未示出)，經(jīng)過一陰、陽離子交換樹脂M，在此通過陽離子交換膜c將其中的陽離子成分，例如鎂離子和鈣離子等傳送到濃縮室中并除去。這種去除離子的過程主要發(fā)生在第一分淡化室的入口端(第二分淡化室的入口端)。這樣，去離子水就在去離子水排出管14中形成了。在第一分淡化室的入口附近去除的鎂離子和鈣離子等陽離子濃縮到濃縮水中后，立即從濃縮室中排出，從而防止了在濃縮室中生成水垢。
如圖3所示，相對于現(xiàn)有裝置，在本發(fā)明中濃縮室的數(shù)目與填充有離子交換樹脂的分淡化室數(shù)目之間的關(guān)系可以用一個約為2的系數(shù)進行折算，因此，本發(fā)明的EDI裝置的電阻就可以大大的降低。另外，因為相對于現(xiàn)有裝置，本發(fā)明中的濃縮室的數(shù)目較少，這樣從濃縮室中流過的濃縮水中所濃縮的離子的數(shù)目相對就較多，其結(jié)果是增加了導(dǎo)電性，從而進一步降低了電阻，同時，流過濃縮室的濃縮水的流速也可以增加，從而防止了在濃縮室中生成水垢。另外，使用的離子交換膜的數(shù)量也可以被減少。
在本實施例中，填充有陰、陽離子混合交換材料的第一分淡化室的厚度可以設(shè)定為0.8mm到8mm之間，最好是在2-5mm之間，而填充有陰離子交換材料的第二分淡化室的厚度可以設(shè)定為5mm到15mm之間，最好在6-10mm之間。通過設(shè)定以上的數(shù)值范圍，就可以獲得較低的電阻以及較高的電流效率。如果第一分淡化室的厚度小于0.8mm，水在第一分淡化室中就不能停留足夠長的時間，已處理水的質(zhì)量就會降低。另一方面，如果第一分淡化室的厚度大于8mm，電阻就會增加，從而使得裝置工作起來不安全。同樣的，如果第二分淡化室的厚度小于5mm，水在第二分淡化室中就不能停留足夠長的時間，已處理水的質(zhì)量就會降低。如果第二分淡化室的厚度大于15mm，相對于增加的電流效率而言，電阻的增加更為明顯，因而這樣的結(jié)構(gòu)是不可取的。
如上所述，本發(fā)明中，一個淡化室被分割成兩個分淡化室。通過這樣的結(jié)構(gòu)，相對于現(xiàn)有裝置，本發(fā)明的濃縮室的數(shù)目與填充有離子交換樹脂的分淡化室數(shù)目之間的比值被降低，它們之間可以用一個約為2的系數(shù)進行折算，這樣，本發(fā)明的EDI裝置的電阻就被顯著地降低。另外，因為相對于現(xiàn)有裝置，本發(fā)明中的濃縮室的數(shù)目較少，這樣從濃縮室中流過的濃縮水中所濃縮的離子的數(shù)目相對就較多，其結(jié)果是增加了導(dǎo)電性，從而進一步降低了電阻。與此同時，濃縮室中濃縮水的流速也可以增加，從而可防止在濃縮室中生成水垢。至少可以在其中的一個分淡化室中填充單一離子交換材料，例如可以填充一種陰離子交換材料或一種陽離子交換材料。淡化室的厚度可以設(shè)定為最佳的數(shù)值范圍，以降低電阻。并且，相對于現(xiàn)有裝置，本發(fā)明使用的離子交換膜的數(shù)量也可以減少。
相對于現(xiàn)有裝置而言，本實施例中的去離子組件僅僅增加了一個框架以及一離子交換膜。雖然這種改變很小，但卻使去離子組件的基本結(jié)構(gòu)得到了較大的改進。另外，相對于現(xiàn)有裝置來說，本實施例中的去離子組件的數(shù)量也可以相應(yīng)的減少一半。
當中間離子交換膜采用的是單一離子交換膜時，所選擇的離子交換膜的類型根據(jù)被處理水中要除去的離子的種類而定。具體地說，如果被處理水中主要要除去的離子是陽離子時，就可以采用陽離子交換膜；如果被處理水中主要要除去的是陰離子時，就可以采用陰離子交換膜。當中間離子交換膜采用的是復(fù)合膜或組合膜時，可以在裝置的上側(cè)布置陽離子交換膜，而在裝置的下側(cè)布置陰離子交換膜，或者與之相反。例如，如果將陽離子交換膜布置在第一分淡化室的輸入側(cè)(入口側(cè))，將陰離子交換膜布置在第一分淡化室的輸出側(cè)(出口側(cè))，那么第二分淡化室中的陽離子成份就轉(zhuǎn)移到了第一分淡化室中，從而引起第一分淡化室中的PH值向堿性方向移動。接著，非離子態(tài)硅的離子化程度得到加強，進一步減少了通過布置在第一分淡化室輸出側(cè)(出口側(cè))的陰離子交換膜所產(chǎn)生的硅酸/二氧化硅的數(shù)量。
當采用在第二分淡化室中填充陰離子交換材料、而在第一分淡化室中填充陰陽離子交換材料混合體的結(jié)構(gòu)時，該結(jié)構(gòu)可以有效地處理含有大量陰離子成份的水，特別是能有效地處理含有硅酸和碳酸等弱酸的水。當被處理水在填充了陰、陽離子交換材料混合體的分淡化室中的流動方向和濃縮水的流動方向相反的時候，濃縮有鎂離子和鈣離子等陽離子的濃縮水可以從濃縮室中立即排出，從而防止了在濃縮室中形成水垢。
下面將引用實例對本發(fā)明做進一步說明。這些例子僅僅是示例性的，并不意味著對本發(fā)明的范圍構(gòu)成限定。例1如圖3所示的一種EDI裝置包括三個互相平行的去離子組件(六個分淡化室)，其通過下述條件制備。在下述工作條件下，水在淡化室和濃縮室中流動5000小時，結(jié)果如表1所示。技術(shù)條件被處理水和輸送的濃縮水工業(yè)廢水經(jīng)一反滲透裝置處理后獲得的滲透水被處理水的電阻率0.31MΩ·cm(＝MΩcm)第一分淡化室寬300mm，高600mm，厚3mm第一分淡化室中填充的離子交換樹脂陰離子交換樹脂(A)和陽離子交換樹脂(K)組成的離子交換樹脂混床，其中陰、陽離子交換樹脂的體積比為A∶K＝1∶1第二分淡化室寬300mm，高600mm，厚8mm第二分淡化室中填充的離子交換樹脂陰離子交換樹脂單床總流速1m3/h電流1.5A直流電對比例1如圖4所示的一種EDI裝置包括六個互相平行的去離子組件，其通過下述條件制備。在下述工作條件下，水在淡化室和濃縮室中流動5000小時，結(jié)果如表1所示。其中被處理水和輸送的濃縮水的規(guī)格以及裝置中的總流速與例1中的數(shù)據(jù)相同。技術(shù)條件淡化室寬300mm，高600mm，厚8mm淡化室中填充的離子交換樹脂淡化室上半部填充與例1中相同的陰離子交換樹脂單床，下半部填充與例1中相同的離子交換樹脂混床。電流1.5A直流電(表1)
從表1中可見，在電流保持在1.5A的情況下，例1所述的EDI裝置消耗的能量比對比例1減少了33％。對比例2采用與例1相似的裝置，但將填充有陰陽離子交換樹脂混床的第一分淡化室的厚度設(shè)置為0.5mm。該裝置的工作條件與例1相同。結(jié)果如表2所示。對比例3
采用與例1相似的裝置，但將填充有陰陽離子交換樹脂混床的第一分淡化室的厚度設(shè)置為10mm。該裝置的工作條件與例1相同。結(jié)果如表2所示。對比例4采用與例1相似的裝置，但將填充有陰離子交換樹脂單床的第二分淡化室的厚度設(shè)置為3mm。該裝置的工作條件與例1相同。結(jié)果如表2所示。對比例5采用與例1相似的裝置，但將填充有陰離子交換樹脂單床的第二分淡化室的厚度設(shè)置為17mm。該裝置的工作條件與例1相同。結(jié)果如表2所示。(表2)
如表2所示，隨著各個分淡化室的厚度的過度增加或減少，裝置的電阻會相應(yīng)的增加或者會使已處理水的品質(zhì)下降。
權(quán)利要求
1.一種從水中去除離子的電氣去離子裝置，包括一組淡化室，每個淡化室的一側(cè)設(shè)有一陽離子交換膜，其另一側(cè)設(shè)有一陰離子交換膜，并在其中填充有離子交換材料；一個布置在所述陰、陽離子交換膜任一側(cè)的濃縮室；一對布置所述淡化室和濃縮室兩邊的電極；其特征在于，通過一個布置在所述陰、陽離子交換膜之間的中間離子交換膜將淡化室分成兩個分淡化室。
2.如權(quán)利要求1所述的電氣去離子裝置，其特征在于，每個所述的淡化室依次包括所述的陽離子交換膜；一個第一框架；所述的中間離子交換膜；一個第二框架；以及所述的陰離子交換膜。
3.如權(quán)利要求1所述的電氣去離子裝置，其特征在于，所述的中間離子交換膜可以從下面一組離子交換膜中選擇其一，該組離子交換樹脂膜包括有單一陰離子交換膜，單一陽離子交換膜以及陰、陽離子交換膜組合體。
4.如權(quán)利要求1所述的電氣去離子裝置，其特征在于，所述的兩個分淡化室上都設(shè)有入口和出口，并且其中一個分淡化室的所述出口與另一個分淡化室的所述入口相連，從而使所述的兩個分淡化室首尾相接。
5.如權(quán)利要求4所述的電氣去離子裝置，其特征在于，其中一個分淡化室的所述出口與另一個分淡化室的所述入口通過一個連接管相連，被處理水在兩個分淡化室中的流向相同。
6.如權(quán)利要求5所述的電氣去離子裝置，其特征在于，濃縮水在位于每個淡化室(兩個分淡化室)兩側(cè)的濃縮室中流過，其流向與被處理水在所述淡化室中的流向相反。
7.如權(quán)利要求1所述的電氣去離子裝置，其特征在于，所述的兩個分淡化室之一中填充的離子交換材料可以與另一個分淡化室中填充的離子交換材料相同或不同。
8.如權(quán)利要求1所述的電氣去離子裝置，其特征在于，所述的兩個分淡化室之一由所述的中間離子交換膜和陰離子交換膜界定，并在其中填充有一種陰離子交換材料；另一個分淡化室則由所述的陽離子交換膜和所述的中間離子交換膜界定，并在其中填充有陰、陽離子交換材料。
9.如權(quán)利要求7所述的電氣去離子裝置，其特征在于，所述的兩個分淡化室具有不同的厚度。
10.如權(quán)利要求8所述的電氣去離子裝置，其特征在于，所述填充有陰離子交換材料的一個分淡化室的厚度范圍為5-15mm，所述填充有陰、陽離子交換材料的另一個分淡化室的厚度范圍為0.8-8mm。
11.如權(quán)利要求3所述的電氣去離子裝置，其特征在于，所述兩個分淡化室之一由所述中間離子交換膜和陰離子交換膜界定，并在其中填充有一陰離子交換材料；另一個分淡化室由所述陽離子交換膜和中間離子交換膜界定，并在其中填充有陰、陽離子交換材料。
12.一種利用電氣去離子裝置生產(chǎn)去離子水的電氣去離子方法，其中，所述電氣去離子裝置包括一組淡化室，每個淡化室的一側(cè)布置有一陽離子交換膜，另一側(cè)布置有一陰離子交換膜，并在其中填充有離子交換材料；一個通過所述陽離子交換膜或陰離子交換膜布置在所述淡化室任一側(cè)的濃縮室；一對位于所述淡化室和濃縮室組件兩邊的電極，其中，通過一個布置在所述陰、陽離子交換膜之間的中間離子交換膜將淡化室分成兩個分淡化室，其特征在于，所述方法包括如下步驟將被處理水輸入第一分淡化室，并將從所述第一分淡化室排出的水輸入所述第二分淡化室，同時在所述的一對電極上施加一電壓；將濃縮水輸入所述濃縮室；將被處理水中的雜質(zhì)離子濃縮到所述濃縮水中；當水從所述第二淡化室中排出時，便制成了去離子水。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述兩個分淡化室中的水流方向相同。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，濃縮室中的水流方向與所述兩個分淡化室中的水流方向相反。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述中間離子交換膜可以從下面一組離子交換膜中選擇其一，該組離子交換樹脂膜包括有單一陰離子交換膜，單一陽離子交換膜以及陰、陽離子交換膜組合體。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述兩個分淡化室之一由所述的中間離子交換膜和陰離子交換膜界定，并在其中填充有陰離子交換材料；另一個分淡化室由所述的陽離子交換膜和所述的中間離子交換膜界定，并在其中填充有陰、陽離子交換材料。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述中間離子交換膜可以從下面一組離子交換膜中選擇其一，該組離子交換樹脂膜包括有單一陰離子交換膜，單一陽離子交換膜以及陰、陽離子交換膜組合體。
全文摘要
淡化室由兩個分淡化室構(gòu)成,每個分淡化室分別由陽離子交換膜、陰離子交換膜、以及位于它們之間的中間離子交換膜界定,并在其中填充離子交換材料。濃縮室布置在淡化室的兩側(cè)。淡化室和濃縮室布置在兩個電極之間。在兩個電極之間施加電壓,將水輸入到第一分淡化室中,從第一分淡化室排出的水接著被輸入到第二分淡化室中,并同時將濃縮水輸入到濃縮室中。由此,在淡化室中流動的被處理水中的雜質(zhì)離子被濃縮到濃縮室中并制得去離子水。
文檔編號B01J47/00GK1268486SQ0010540
公開日2000年10月4日 申請日期2000年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月25日
發(fā)明者日高真生 申請人:奧璐佳瑙株式會社