CN101037242A - 圆盘式电去离子软水装置 - Google Patents
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Abstract
一种圆盘式电去离子软水装置，呈圆柱形，它包括圆盘式膜堆、电极装置和端部夹紧装置，这三个主要部分，还包括圆柱形套筒和等边三角形支架这两个附属部分。圆盘式膜堆是该软水装置的核心部分，其特征是软水室中填充单一的强酸性阳离子交换树脂。本发明圆盘式电去离子软水装置性能稳定，出水水质能长期符合用户要求；产水连续，无人值守，毋需再生备用；深度软化，软水残留硬度达标；不用食盐，只耗少量电能，节能节水；不增加水体含盐量，绿色环保，无污染；O形密封圈和圆柱形外套筒双密封，不漏水；结构合理，材料利用充分；加工容易，费用低廉；占地空间小，管道简单；装卸方便，整体美观，具有模块化功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种将电渗析和离子交换相互有机地结合在一起的软化水的装置，可用它代替钠离子交换软水装置。
背景技术
水的软化是指除去水中所含有的Ca2+、Mg2+离子，现常用的软水方法有电磁、加热、加药剂、电渗析和离子交换等。其中，离子交换软化法在水软化技术中占主导地位。水的离子交换软化处理常用钠型阳离子交换法，其交换反应为：
式中R-强酸性阳离子交换树脂固体骨架。
钠型树脂失效后，要用氯化钠(食盐)溶液再生，使失效树脂恢复交换能力，再生时发生上述反应的逆反应。
为进行失效树脂的再生，必须增加复杂的再生系统，还需有入值守监测，进行繁琐的人工操作，即使采用自动再生系统，还会有大量废水排放，消耗大量再生用食盐，增加当地水体的含盐量，带来环境污染。
我国有50万台工业和供热锅炉，其补充水都需采用软化处理，纺织、洗染和钢铁等相关行业也采用软化处理制备工艺用水。这些用水大都采用钠离子软化法，所以每年消耗用于再生的氯化钠(食盐)的量相当大。带来的环境污染也相当严重。
发明内容
针对现有技术存在的不足和缺陷，本发明提出一种圆盘式电去离子软水装置。
本发明所要解决的技术问题是：提供一种性能稳定、出水水质能长期符合用户要求(如残留硬度＜0.03mmol/L)的电去离子软水装置。这种软水装置产水连续，无人值守，毋需再生备用；深度软化，软水残留硬度达标；不用食盐，只耗少量电能，节能节水；不增加水体含盐量，绿色环保无污染。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：圆盘式电去离子软水装置呈圆柱形，它包括圆盘式膜堆、圆盘式电极装置和圆盘式端部夹紧装置，这三个主要部分，还包括圆柱形套筒和等边三角形支架这两个附属部分。
圆盘式膜堆分为若干组膜对，其特征在于：每组膜对是由阴离子交换膜、软水室空心隔板、阳离子交换膜、硬水室空心隔板各一张所组成，以固定的顺序交替排列，膜对两端为电极装置，用端部夹紧装置将这些组件压紧，膜堆、电极装置和端部夹紧装置都装在一个圆柱形套筒内，圆柱形套筒两端装有等边三角形支架。上述软水室空心隔板的厚度4～10mm，其空腔中等空隙填充均一系数小于1.3的单一的强酸性阳离子交换树脂，上述硬水室空心隔板的厚度为2～4mm，其空腔中填充有隔网。上述电极装置中阳极是钌钛板、钌钛网、钌钛多孔板或石墨板；阴极是金属板、多孔不锈钢板或导电石墨板。
上述圆盘形膜堆、圆盘形电极装置和圆盘形压紧装置三部分的侧面封闭用的套筒为圆柱形。
上述圆盘式电去离子软水装置的支架为等边三角形，位于所述圆柱形套筒的两端，可供圆盘式电去离子软水装置竖立放置或水平放置用，所述的等边三角形支架侧面有小螺栓，用来连接和固定各个电去离子软水装置单元，安装就位。
上述各电去离子软水装置软水室和硬水室中，两室的水流流向按逆流布置，各单元连接用内连接管。
本发明圆盘式电去离子软水装置性能稳定，出水水质能长期符合用户要求；产水连续，无人值守，毋需再生备用；深度软化，软水残留硬度达标；不用食盐，只耗少量电能，节能节水；不增加水体含盐量，绿色环保无污染。此外，还具有如下有益效果：O形密封圈和圆柱形外套筒双密封，不漏水；结构合理，材料利用充分；加工容易，费用低廉；占地空间小，管道简单；装卸方便，整体美观，具有模块化功能。
附图说明
图1为本发明圆盘式电去离子软水装置(双膜对，竖立放置)结构的剖面示意图；图2为本发明竖立放置圆盘式电去离子软水装置3单元组装外观示意图。
1-上端板 2-正电极隔板
3-正电极 4-正电极室
5-阴离子交换膜 6-阳离子交换树脂
7-软水室空心隔板 8-阳离子交换膜
9-硬水室空心隔板 10-硬水室隔网
11-负电极室 12-负电极
13-负电极隔板 14-下端板
15-螺栓 16-圆柱形套筒
17-等边三角形支架
具体实施方式
下面结合附图和具体方式对本发明圆盘式电去离子软水装置作进一步详细说明：
图1为本发明圆盘式电去离子软水装置(双膜对，竖立放置)结构的剖面示意图；图2为本发明圆盘式电去离子软水装置(竖立放置)三个单元组装外观图。由附图可知，圆盘式电去离子软水装置，呈圆柱形，它包括圆盘式膜堆、圆盘形电极装置和圆盘形端部夹紧装置这三个主要部分，还包括圆柱形套筒和等边三角形支架这两个附属部分。
圆盘式膜堆由若干个膜对重叠叠放而成，每个膜对依次由阴离子交换膜5、软水室空心隔板7、阳离子交换膜8和硬水室空心隔板9各一张组成，以固定的顺序交替排列(见图1)。软水室空心隔板7的厚度为4～10mm，其空腔中等空隙填充阳离子交换树脂6；硬水室空心隔板9的厚度为2～4mm，其空腔中填有隔网10。如采用均相离子交换膜，则隔板与离子交换膜连接处要用O形密封圈密封；如采用异相离子交换膜，则就不必采用这种密封措施。并联排列的膜对数越多，一个电去离子软水装置，可处理的水量就越大。
电极装置设置在膜堆外侧两端，包括正电极隔板2、正电极3、正电极室4、负电极室11、负电极12和负电极隔板13。电极装置中阳极是钌钛板、钌钛网、钌钛多孔板或石墨板；阴极是金属板、多孔不锈钢板或导电石墨板。
夹紧装置设置在电极装置外侧两端，包括上端板1和下端板14，以及10对螺栓15，按一定顺序拧紧螺栓上的螺母，就可以将若干膜对、正电极隔板2、螺栓15，按一定顺序拧紧螺栓上的螺母，就可以将若干膜对、正电极隔板2、正电极3、负电极12、负电极隔板13、上端板1和下端板14压紧成一个整体装置。
圆柱形套筒16和等边三角形支架17是圆盘式电去离子软水装置的附属部分，圆柱形套筒作为圆盘形膜堆、圆盘形电极装置和圆盘形端部压紧装置这三个主要部分的侧面密封圈。等边三角形支架17位于圆柱形套筒两端，可供圆盘式电去离子软水装置竖立放置或水平放置。支架侧面有小螺栓，用来连接和固定各电去离子软水装置单元，安装就位。各个电去离子软水装置单元进出水用内连接管并联，各端板上均有管接头，连接很方便。在圆盘式电去离子软水装置软水室和硬水室中，两室的水流流向按逆流布置。
三个圆盘式电去离子软水装置单元可纵向连成一个标准部件(见图2)，几个标准部件可按某种几何形状连接就位，有占地空间小，装卸方便的优点。圆盘式电去离子软水装置单元，既可竖立放置，也可水平放置。图2表示竖立放置的圆盘式电去离子软水装置的标准部件，其中图2a是1个圆盘式电去离子软水装置标准部件的正视图，其俯视图2b上可看到等边三角形支架。
本发明圆盘式电去离子软水装置，性能稳定、出水水质能长期符合用户要求；产水连续，无人值守，毋需再生备用；深度软化，软水残留硬度达标；不用食盐，只耗少量电能，节能节水；不增加水体含盐量，绿色环保，无污染。此外，还具有如下有益效果：O形密封圈和圆柱形外套筒双密封，不漏水；结构合理，材料利用充分；加工容易，费用低廉；占地空间小，管道简单；装卸方便，整体美观，具有模块化功能。
Claims (7)
1.圆盘式电去离子软水装置，呈圆柱形，它包括圆盘形膜堆、圆盘形电极装置和圆盘形端部夹紧装置这三个主要部分，还包括圆柱形套筒和等边三角形支架这两个附属部分，圆盘形膜堆分为若干组膜对，其特征在于：每组膜对是由阴离子交换膜、软水室空心隔板、阳离子交换膜和硬水室空心隔板各一张组成，以固定的顺序交替排列，膜对两端为电极装置，用端部夹紧装置将这些组件压紧，膜堆、电极装置和端部夹紧装置都装在所述的圆柱形套筒内，所述的圆柱形套筒两端装有所述的等边三角形支架。
2.根据权利要求1所述的圆盘式电去离子软水装置，其特征在于：所述的软水室空心隔板的厚度为4～10mm，其空腔中等空隙填充均一系数小于1.3的单一的强酸性阳离子交换树脂。
3.根据权利要求所述的圆盘式电去离子软水装置，其特征在于：所述的硬水室空心隔板的厚度为2～4mm，其空腔中填有隔网。
4.根据权利要求1所述的圆盘式电去离子软水装置，其特征在于：所述的电极装置中阳极是钌钛板、钌钛网、钌钛多孔板或石墨板；阴极是金属板、多孔不锈钢板或导电石墨板。
5.根据权利要求1所述的圆盘式电去离子软水装置，其特征在于：所述的圆盘形膜堆、圆盘形电极装置和圆盘形压紧装置三部分的侧面封闭用的套筒为圆柱形。
6.根据权利要求1所述的圆盘式电去离子软水装置，其特征在于：所述的圆盘式电去离子软水装置的支架为等边三角形，位于所述的圆柱形套筒的两端，可供圆盘式电去离子软水装置竖立放置或水平放置用，所述的等边三角形支架侧面有小螺栓，用来连接和固定各个电去离子软水装置单元，安装就位。
7.根据权利要求1所述的圆盘式电去离子软水装置，其特征在于：在所述的电去离子软水装置的软水室和硬水室中，两室水流的流向按逆流布置，各单元连接用内连接管。
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|---|---|---|---|---|
| CN102574709A (zh) * | 2009-09-02 | 2012-07-11 | （株）阿酷阿科技 | 电极分离式软水器 |
| CN103253746A (zh) * | 2013-05-21 | 2013-08-21 | 浙江斯科能科技股份有限公司 | 浓水分流设计的防结垢电除盐器及其电除盐方法 |
| CN106365273A (zh) * | 2016-10-24 | 2017-02-01 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种多通道电渗析装置 |
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