CN101595065A - 用于物理分离极性物质的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于地下水或水源中分离极性离子物质，比如硝酸根(NO3 －)，并浓缩所述分离物质的装置，所述装置包括箱体，所述箱体具有形成以使得所述液体能够流入所述箱体的入口，形成以能够在通过从液体中分离所述极性物质而稀释液体后将所述稀释液体排放的稀释液体出口，以及形成以使得所述分离的极性物质浓缩的液体能够排放的浓缩液体出口；彼此间隔地安装在所述箱体内的阳极和阴极，并且所述阳极和阴极提供有外部电源；以及形成以使得液体和所述极性物质能够穿过的至少一个间隔段，所述间隔段位于所述阳极和所述阴极之间以将所述阳极和阴极之间的空间划分为稀释室和浓缩室，所述稀释室与所述入口和所述稀释液体出口连通，所述浓缩室与所述浓缩液体出口连通。所述稀释室中的液体中含有的所述极性物质依靠所述阳极和阴极之间的电势差通过所述至少一个间隔段向所述浓缩室移动，从而所述极性物质被分开并排放。
Description
技术领域
[01]本发明涉及一种用于分离并浓缩极性物质的装置，更确切地，涉及一种用于分离具有极性的离子物质并浓缩所述分离的物质的装置，所述离子物质比如是硝酸根(NO3 -)，或者是来自地下水或水源的液体中所含的特殊极性物质。
背景技术
[02]近来，由于日益加剧的环境污染，地下水或地表水中所含有的重金属数量逐渐增加。特别在农村，耕种过程中在土地上频繁使用的硝酸盐或人工肥料提高了地表水以及地下水中的硝酸根的浓度。
[03]如果重金属和硝酸根通过引用水聚集在人体中，那么不仅使得人体免疫系统受损，而且可导致严重疾病的发生。此外，所述硝酸根迅速吸收进不到一岁的婴儿体内，并且通过微生物活动的减少而在身体内分解为氮。所述氮与血液中的血红蛋白反应并生成正铁血红蛋白，所述正铁血红蛋白为不具携氧功能的血液色素。由于缺乏氧气，可导致发绀疾病的发生。
[04]因此，世界卫生组织将饮用水中的硝酸根的浓度限制在最多百万分之五十，并且在韩国被限制在最多百万分之十。
[05]在大多数水的处理过程中，传统地可通过隔膜分离处理轻松地将污染物(比如重金属)物理移除。然而，硝酸根离子(NO3 -)难以物理处理，并且处理花费高。因此，近来已经开发了多种用于处理硝酸根的方法，包括离子交换，电渗析，储备渗透隔膜，纳米过滤器，生物反硝化作用，以及化学反硝化作用。
[06]大多数硝酸根处理方法都是基于所述硝酸根(NO3 -)带负电的事实，并且选择性地分离硝酸根并移除。
[07]然而，上述硝酸根处理方法具有以下问题。
[08]如果是离子交换型处理方法，硝酸根被吸收在离子交换树脂上以进行移除。所述离子交换树脂必须经历周期性的化学再生，所述周期性的化学再生导致第二代环境污染。
[09]如果是电渗析型处理方法，使用直流电移除从阴极到阳极的负电荷，从而使得离子交换隔膜选择性地仅传输阴离子以将它们分离。所述离子交换隔膜仅在水的移动被阻断的时候才选择性传输离子。
[10]与电渗析处理效率直接联系的关键因素是电流强度，并且所述电流强度越大，所需要的所述隔膜表面面积越小。然而，过大的电流强度会导致不希望的后果，比如PH值的变化，所以对电流强度的增加进行限制，因此限制了处理效率的提高。
[11]用于电渗析中的所述离子交换隔膜也非常的昂贵，其在经济上不适宜。
[12]如果是所述储备渗透隔膜型处理方法，给污染水施加压力以通过所述渗透隔膜获取经过处理的水。高处理效率需要高压力，并且水必须以至少2倍的比例通过内部流通。这种处理类型的问题在于经过处理的水的数量与输入的未净化水相比很少。另外，需要昂贵的预处理过程以解决隔膜污染的问题等等。
[13]所述纳米过滤器型处理方法的优点在于不仅硝酸根而且其他所有类型的污染物均可被移除。然而，这种类型处理方法与所述储备渗透隔膜型处理方法相同，需要周期性再生，并且必须花费至少6KWh/m3的功率来每天处理100吨水。因此，所述纳米过滤器型处理方法需要高昂的操作花费。
[14]如果是生物反硝化作用型处理方法，无害的氮气(N2)用于取代所述离子交换树脂来处理硝酸根(NO3 -)。然而，在所述处理过程中产生的过多的生物量必须和碳源一起从经过处理的水中移除。这需要多个后续处理步骤，所述后续处理步骤包括反复过滤和消毒步骤。
[15]所述化学反硝化作用型处理方法基于一些金属失电子的趋势，并且分解阴离子以将硝酸根分解为氨水。所述化学反硝化作用依赖铁基/钯基催化剂。因此，与处理效率相比，产生了大量氨水和渣子，并且处理成本高。此外，由于使用金属的浓缩导致的安全性问题也必须解决。
[16]总的来说，传统的硝酸根处理方法需要昂贵的预处理或后续处理过程以对硝酸根处理过程中产生的污染物进行处理，因而不够经济划算。
[17]上述问题并不限制在用于处理水中硝酸根的过程中，也同样发生在用于从液体中移除带有极性的特殊物质的不同处理过程中。
发明内容
技术问题
[18]因此，考虑上述问题设计了本发明，并且本发明提供一种用于分离极性物质的装置，所述装置构造和操作简单，以从液体中物理分离极性物质并且进行高效处理，并且所述装置的处理成本实质性地减少(比如，更经济)。
技术方案
[19]根据本发明一个方面，提供一种用于从含有极性物质的液体中分离极性物质的装置，所述装置包括箱体，所述箱体具有形成以使得所述液体能够流入所述箱体的入口，形成以能够在通过从液体中分离所述极性物质而稀释液体后将所述稀释液体排放的稀释液体出口，以及形成以使得所述分离的极性物质浓缩的液体能够排放的浓缩液体出口；彼此间隔地安装在所述箱体内的阳极和阴极，并且所述阳极和阴极提供有外部电源；以及形成以使得液体和所述极性物质能够穿过的至少一个间隔段，所述间隔段位于所述阳极和所述阴极之间以将所述阳极和阴极之间的空间划分为稀释室和浓缩室，所述稀释室与所述入口和所述稀释液体出口连通，所述浓缩室与所述浓缩液体出口连通，其中，所述稀释室中的液体中含有的所述极性物质依靠所述阳极和阴极之间的电势差经由所述至少一个间隔段向所述浓缩室移动，从而所述极性物质被分开并排放。
技术效果
[20]根据本发明，将被浓缩的极性物质通过填充物轻松进行加速并向浓缩室移动，所述浓缩室随后浓缩所述物质并释放所述物质。因此，代替昂贵离子交换隔膜等的相当于微量过滤隔膜的分离隔膜可被用作用于分离所述将被浓缩的极性物质的间隔段。所述填充物，电极等也可由便宜材料制成。这样实质性地降低了制造和维护成本，并且提高了回收率。
[21]作为参考，其中使用的所述术语“极性物质”并不限制于字典中定义的含义，也就是当具有不对称中心的晶体在一个方向以及相反方向移动的时候而具有不对称原子排列的物质，还包括带电极性或带静电极性的物质，比如离子和胶质。
附图说明
[22]从对说明本发明的主旨及其使用的优选实施例和附图的以下描述来看，本发明的以上和其它目的、特点和优点将是显而易见的，在附图中：
[23]图1为根据本发明实施例的用于分离极性物质的装置的纵断面简易示图，所述装置分离水中的硝酸根离子并浓缩所述硝酸根离子。
[24]图2为根据本发明另一实施例的用于分离极性物质的装置的纵断面简易示图。
具体实施方式
[25]以下，将结合附图对本发明的实施例进行描述。
[26]需要注意的是，尽管将本发明描述为用于从水中选择性分离和移除硝酸根(NO3 -)的装置，以作为分离极性物质的装置的实施例，但是本发明并不限制在所述实施装置，并可等同或相似地应用于从水中分离特殊极性物质(比如离子，胶质)并对其进行处理的不同装置。
[27]图1示出了作为本发明用于分离极性物质装置实施例的分离硝酸根(NO3 -)的装置。所述装置包括箱体1，形成于所述箱体1底端上的入口2从而使得含有硝酸根的液体能够流入，形成于所述箱体上端的处理水出口3从而使得硝酸根已从中分离并经过稀释的处理水能够排放出去，以及与所述处理水出口3分离形成的浓缩水出口4从而使得分离的硝酸根离子能够浓缩并排放。
[28]阳极(+)5和阴极(-)6位于所述箱体1内并且彼此相对。所述阳极5和阴极6优选以直流电源供应。为此，根据本发明的分离装置优选具有用于为所述阳极5和阴极6供应直流电源的整流器(图中未示出)。
[29]间隔段7位于所述阳极5和阴极6之间，从而分开并界定所述阳极5和阴极6之间的空间。所述间隔段7可由具有多个微孔的微过滤隔膜制成，液体和硝酸根离子能够通过所述隔膜。可选的，所述间隔段7可由经过热粘合和/或热轧的无纺布，超微细纤维，或电纺纳米纤维制成。所述间隔段7优选由极性与所述将被浓缩离子(比如本实施例中的硝酸根离子)相反的导电性材料制成。然而，所述间隔段7并不限制于此，并且所述间隔段7可由无极性材料或极性与所述将被浓缩的离子极性相同的材料制成。
[30]由所述间隔段7界定的位于所述间隔段7和所述阴极6之间的空间之一为稀释室8，并且另一个位于所述间隔段7和所述阳极5之间的空间为浓缩室9。
[31]形成在所述箱体1上的处理水出口3与所述稀释室8相连通，所述浓缩水出口4和所述浓缩室9相连通。所述箱体的入口2与所述稀释室8的底部相连通。
[32]所述稀释室8和集聚室9分别填入填充物10和11，所述填充物由纤维或颗粒材料制成。所述填充物10和11优选由导电性材料，特别是来自极性单体的聚合纤维，比如PAN(聚丙烯腈)，PET(聚乙烯对酞酸盐)或尼龙。可选的，所述填充物10和11可由非导电性材料比如PE或PP制成。
[33]当所述填充物10和11由导电性材料制成的时候，所述填充物10和11优选具有与所述将被集聚的离子(比如硝酸根离子)极性相反的极性。在这种情况下，所述硝酸根离子通过所述填充物10和11表面上的正电荷被集聚并激活，从而当所述阳极5和阴极6之间存在电势差的时候，所述硝酸根离子向所述阳极5的移动加速。
[34]当所述填充物10和11由与硝酸根离子具有相同极性的材料制成的时候，所述硝酸根离子在所述填充物10和11的表面之间集聚，从而当所述阳极5和阴极6之间存在电势差的时候，所述硝酸根离子向所述阳极5的移动加速。
[35]所述处理水出口3和所述浓缩水出口4分别设置有流速控制阀12和13以分别调节排放流速和调整所述稀释室8与所述浓缩室9之间的压力差。尽管根据本实施例，所述处理水出口3和所述浓缩水出口4分别设置有流速控制阀12和13，但可选择所述处理水出口3和所述浓缩水出口4中的一个设置流速控制阀。可选的，可不使用流速控制阀。
[36]现在将对具有上述构造的根据本发明的用于分离硝酸根的装置的操作进行说明。
[37]当相当数量的含有硝酸根离子的水通过所述入口2流入所述箱体1的稀释室的底部的时候，一部分水通过间隔段7的毛孔流入所述浓缩室9。像这样，水分别流入箱体1中的稀释室8和浓缩室9。
[38]当直流电源提供给所述阳极5和阴极6的时候，所述阳极5和阴极6之间发生电势差，然后向所述阳极5移动作为离子的硝酸根(NO3 -)。
[39]如上所述，所述稀释室8填充有填充物10。因此，所述硝酸根离子聚集在所述填充物10的表面上，并且当所述稀释室中发生电势差的时候，所述硝酸根离子加速向阳极5移动。
[40]在到达所述阳极5后，所述硝酸根离子通过所述间隔段7的毛孔聚集在所述浓缩室9中，并且通过所述浓缩水出口4和流入所述浓缩室9的水一起排放出去。
[41]所述稀释室8中的硝酸根从中移除的水通过所述处理水出口排放出去。
[42]所述处理水出口3和所述浓缩水出口4的流速控制阀调节所述稀释室8与所述浓缩室9之间的压力差，并且调整排放流速从而获得期望的效率。优选的，所述稀释室和浓缩室分别通过所述处理水出口3和所述浓缩水出口4排放的流速之比大约为9∶1。
[43]像这样，根据本发明，提供进所述箱体的水分别流入所述稀释室8和所述浓缩室9，并且聚集在所述填充物10表面上的硝酸根离子通过两电极比如阳极5与阴极6之间的电势差而加速，从而所述离子通过所述间隔段7容易地移动到所述浓缩室9，随后排放出去。
[44]如上所述，所述填充物10和11优选纤维材料，比如碳纤维、无机纤维、极性聚合体纤维、棉型纤维、长纤维、无纺布、纺布制成。所述填充物10和11也可由颗粒材料制成。可选的，所述填充物可既包括纤维材料又包括颗粒材料。实验表明，当所述填充物10和11由纤维材料制成的时候，构成所述填充物的纤维直径越小，浓缩效率变得越高。
[45]另外，具有良好导电性的纤维离子交换树脂可被用作所述填充物10和11。
[46]如上所述，所述间隔段7可由具有若干微米(＞0.01μm)孔径尺寸的隔膜制成，所述隔膜与微过滤隔膜等同。可选的，所述间隔段7可由具有比所述微过滤隔膜更小的孔径尺寸的超过滤隔膜制成。所述间隔段7越薄，耗费功率就越少，因为产生的阻力越小。
[47]如上所述，所述间隔段7可由经过热粘结和/或热轧的无纺布、超微细纤维、或电纺纳米纤维制成。当用电纺制造所述间隔段7的时候，纳米纤维在具有良好耐腐蚀性的不锈钢(优选STS316)制成的金属网上进行纺织并还原。所述金属网在所述纺织纤维中的溶剂完全蒸发前与所述纳米纤维粘结体压制。间隔段膜以所述方式获得。由所述纳米纤维膜制成的间隔段7的金属网可起支撑物作用，在所述金属网上电纺纤维可再次被系住，从而所述间隔段7与所述浓缩室9的填充物10和11结合。
[48]可选的，所述间隔段7可通过在由金属网制成的支撑物的一侧上纺织纳米纤维，压制所述纳米纤维形成膜，并且在另一侧上形成另一纳米纤维层而制造。
[49]当所述间隔段7根据所述电纺方法制造的时候，所述间隔段7并不一定要由金属网制成。由极性聚合体材料制成的网(比如尼龙，PAN，或氟树脂纤维)可用于替代金属网。
[50]为了进一步提高所述间隔段7的导电性，导电性物质，比如氢氧化锂(LiOH)，可添加到构成所述间隔段的材料。
[51]所述阳极5和阴极6可由DSA制成。可选的，所述阳极5和阴极6可由具有良好耐腐蚀性的不锈钢(优选STS316)或表面被氧化的钛材料制成。所述阳极5和阴极6或者是板型或者是网型。所述阴极6由多孔烧结物质制成从而使其可起所述填充物的作用。有利地，如果所述阳极5和阴极6为网型，所述箱体1中的气泡可有效移除。
[52]尽管在本实施例说明书中所述阳极5和阴极6彼此相互平行，但是例如所述阳极5，所述阴极6，和/或所述间隔段7可具有螺旋形。
[53]另外，尽管在跟进本发明本实施例用于分离硝酸根离子的装置的说明书中，所述入口2形成在所述箱体1的低端并且所述处理水出口3和所述浓缩水出口4形成在所述箱体1的上端，但是所述入口2和所述出口3以及4并不限制于此。
[54]然而，上述定位(也就是，所述入口形成在所述箱体1的底端，并且所述处理水出口3和所述浓缩水出口4形成在所述箱体1的上端)的优点在于，由于水从底部向顶部流，流入所述箱体1的水中非常少的一部分被电解，并且由此产生的氧气和氢气被水的向上流动所携带(也就是易于移除气体)。在这种情况下，尽管图中未示出，但可在所述浓缩室8和所述稀释室9上安装风扇以容易地排放移动到各室顶部的气体。
[55]同时，通过所述入口2提供的水可含有硝酸根之外的污染物。因此，具有比所述间隔段小的孔径尺寸的微过滤隔膜的预处理分离隔膜设备可安装在所述入口2前端，以预处理通过所述入口2提供进所述箱体1的水，并且防止所述间隔段7被污染。
[56]如上所述，根据本发明的分离装置可配置用于为所述阳极5和阴极6提供直流电源的整流器(图中未示出)。所述整流器提供的电压使得能够检测比如硝酸根离子的离子污染物的浓度。更具体的，电能的预定容量以恒定安培提供并且电压变化。当流入的水中的离子浓度(比如电解浓度)高的时候，所述整流器提供的直流电源的电压减小。如果所述浓度下降，提供更高电压以提供同样的电量。基于所述导电特征，所述离子浓度能够从所提供的水中检测出来。
[57]图2示出了用于分离包括硝酸根的极性物质的装置的另一实施例。根据第二实施例的装置包括箱体101，位于所述箱体101中央并彼此隔开以界定稀释室131的第一间隔段121以及第二间隔段122，分别位于所述第一间隔段121和所述第二间隔段122外侧的阳极111和阴极112，以及界定在所述阳极111和阴极112分别所处的两区域中的第一浓缩室132和第二浓缩室135。换句话说，根据所述第二实施例，第一间隔段121和第二间隔段122位于所述阳极111和阴极112之间，从而使得稀释室131界定在所述第一间隔段121和第二间隔段122之间，并且所述第一浓缩室132和第二浓缩室135以对称方式分别界定在所述箱体101两侧。
[58]所述稀释室131与所述箱体101的入口102以及处理水出口103连通。
[59]所述第一浓缩室132和第二浓缩室135分别与形成于所述箱体101两侧的第一浓缩水出口104和第二浓缩水出口105连通。所述第一浓缩室132可包括位于所述阳极111和所述第一间隔段121之间的填充物室133，以及形成于所述阳极111外的第一浓缩水排放室134。所述第二浓缩室135可类似地包括位于所述阴极112和所述第二间隔段122之间的填充物室136，以及形成于所述阴极112外的浓缩水排放室137。所述阳极111和阴极112由水能够从中穿过的多孔金属体或网型金属体制成。
[60]所述稀释室131和所述第一浓缩室132的填充物室133以及所述第二浓缩室135的填充物室136优选填充导电性填充物，从而禁止流水的槽路，并提高所述电极(也就是阳极和阴极)与所述第一间隔段121以及第二间隔段122之间的接触面积，从而提高离子移动效率。
[61]所述第一间隔段121和所述第二间隔段122可由与根据所述第一实施例的间隔段相同材料制成。可选的，所述第一间隔段121和所述第二间隔段122可板框薄膜或空心纤维薄膜制成。
[62]在附图中，附图标记106、107、108、以及109指的是分别安装在所述入口102、所述处理水出口103、所述第一浓缩水出口104、以及所述第二浓缩水出口105上的流速控制阀。
[63]具有上述构造的根据本发明第二实施例的用于分离极性物质的装置的运行如下：所述位于所述箱体101中央的两间隔段121和122限定所述稀释室131，从而使得在通过所述入口102引入所述稀释室131的水中的物质中，负电离子物质(比如硝酸根离子)直接通过所述第一间隔段进入所述第一浓缩室132，然后浓缩在一起。所述浓缩的物质通过所述第一浓缩水出口104排放出去。
[64]另外，在引入所述稀释室131的水中的正电离子物质直接通过所述第二间隔段进入所述第二浓缩室135，然后浓缩在一起。所述浓缩的物质通过所述第二浓缩水出口105排放出去。
[65]像这样，流入所述稀释室132中的水的大多数极性物质分别送往两侧，并且所述水在所述极性物质被移除后通过所述处理水出口103排放出去。
[66]当电流强度相同的时候，通过根据本发明第二实施例的用于分离极性物质的装置处理水的流速比通过根据所述第一实施例的装置小。然而，根据第二实施例的装置的优点在于形成于所述阴极112上的水垢能够容易地移除。这是由于所述装置的对称结构。更具体的，在使用一段时间后，所述阳极111和所述阴极112的极性交换，从而使得浓缩在先前阴极112上的水垢经历阳极氧化和电解，并与所述浓缩水一起排放。像这样，浓缩在所述电极上的水垢无需单独清洁处理而能够容易地移除，并且所述经过处理的水能够持续还原。
[67]另外，根据所述第二实施例，通过所述稀释室131流动的所述处理水与所述电极不接触，从而不会产生由电解导致的PH值变化。
[68]同时，尽管上述实施例已对单独的分离装置进行了描述，但是为了增加所述分离装置的能力，多个分离装置可并行连接在一起。
[69]另外，尽管已示出用于移除极性物质的上述装置被用作用于从水中分离并移除硝酸根离子的水净化系统，但是本发明并不限制于用于从水中分离并移除硝酸根离子的所述装置，而可等同或相似地应用于用于从液体中分离多种特殊机型物质或离子的装置。
[70]如上所述，根据本发明用于分离极性物质的装置的有点在于，取代了使用昂贵的例子交换隔膜，等同于微过滤隔膜的分离隔膜用作所述间隔段。另外，所述填充物、电极等等，也可由便宜材料制成。这样实质性地减少了制造和维护费用。
[71]所述具有创造力的装置的操作压力为大气压，从而与其他隔膜分离处理(比如反渗析)相比，耗费更少功率。另外，极性物质无需使用化学药品而物质性分离。这减少了操作花费。
[72]所述装置的填充物容易地加速所述将被浓缩的极性物质，并使它们向所述浓缩室移动，所述浓缩室浓缩并排放所述物质。经过稀释并且将被浓缩的离子已从中移除的处理水的还原比为70-90％，这比其他分离方法的还原比更高。
[73]所述具有创造力的装置的间隔段具有每天每区域3-5吨/立方米的吞吐量，这比使用传统分离隔膜的用于分离极性物质的其他装置的每隔膜区域吞吐量(1吨/立方米)大三至五倍。
[74]所述具有创造力的装置具有简单构造并且容易应用于自动化系统。所述处理能力能够容易地增加和减小。此外，所述具有创造力的装置能够比传统装置更有效地浓缩和分离极性物质，从而可构造出超简洁浓缩/分离系统。
工业实用性
[75]本发明可应用在用于从液体中分离极性物质、离子、或胶体物质并处理它们的各种分离装置，比如从地下水或水源中选择性分离并移除硝酸根离子(NO3 -)的装置。
[76]尽管已示出和描述了本发明的优选实施例，可以设想，本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本发明的各种修改。
Claims (25)
1.一种用于从含有极性物质的液体中分离所述极性物质的装置，所述装置包括：
箱体，所述箱体具有入口、稀释液体出口，以及浓缩液体出口；入口形成用于使得所述液体能够流入所述箱体；稀释液体出口形成用于能够在通过从液体中分离所述极性物质而稀释液体后将所述稀释液体排放的稀释液体出口；浓缩液体出口形成用于使得所述分离的极性物质浓缩的液体能够排放的浓缩液体出口；
彼此间隔地安装在所述箱体内的阳极和阴极，并且所述阳极和阴极提供有外部电源；以及
至少一个具有多孔的间隔段，形成用于使得液体和所述极性物质能够穿过，所述间隔段位于所述阳极和所述阴极之间，以将所述阳极和阴极之间的空间划分为稀释室和浓缩室，所述稀释室与所述入口以及所述稀释液体出口连通，所述浓缩室与所述浓缩液体出口连通，其中，
所述稀释室中的液体中含有的所述极性物质依靠所述阳极和阴极之间的电势差，经由所述至少一个间隔段向所述浓缩室移动，从而所述极性物质被分开并排放。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述间隔段包括彼此以预定间隔安置的第一间隔段和第二间隔段，所述稀释室形成在所述第一间隔段与所述第二间隔段之间，并且第一浓缩室和第二浓缩室分别形成在所述第一间隔段和第二间隔段的外侧。
3.如权利要求1或2所述的装置，还包括填充物，填充物具有多孔从而使得液体能够穿过，所述填充物填充于所述稀释室。
4.如权利要求1或2所述的装置，还包括用于填充所述浓缩室的浓缩室填充物。
5.如权利要求1或2所述的装置，其中所述间隔段由导电性材料制成。
6.如权利要求5所述的装置，其中所述间隔段由极性与将被浓缩的极性物质极性相反的导电性材料制成。
7.如权利要求1或2所述的装置，其中所述间隔段选自由热粘结或热轧的无纺布或者超微细纤维，微过滤隔膜，超过滤隔膜，以及反渗析隔膜构成的组中的一个制成，并且所述间隔段具有板框隔膜或空心纤维隔膜的形状。
8.如权利要求1或2所述的装置，其中所述间隔段由电纺纳米纤维制成；所述电纺纳米纤维通过在网型支撑物上进行纺织纳米纤维，还原所述纳米纤维，并且在所述纺织的纳米纤维中的溶剂完全蒸发前将纳米纤维粘结体与金属网压制而获得。
9.如权利要求8所述的装置，其中所述支撑物由金属网或极性聚合体网制成。
10.如权利要求1或2所述的装置，其中所述间隔段通过添加诸如氢氧化锂(LiOH)的导电性物质而获得。
11.如权利要求4所述的装置，其中所述浓缩室填充物和所述间隔段形成为整体单元。
12.如权利要求3或4所述的装置，其中所述填充物由纤维或颗粒材料制成。
13.如权利要求3或4所述的装置，其中所述填充物由导电性材料制成。
14.如权利要求13所述的装置，其中所述填充物由与将被浓缩的极性材料具有相反极性的导电性材料制成。
15.如权利要求3或4所述的装置，其中所述填充物由选自离子交换纤维、碳纤维、无机纤维、极性聚合体纤维、棉型纤维、长纤维、无纺布、以及纺布所构成的组中的一个而制成。
16.如权利要求1或2所述的装置，其中所述阳极或阴极由DSA制成。
17.如权利要求1或2所述的装置，其中所述阳极或阴极通过氧化金属材料或钛材料表面而获得。
18.如权利要求1或2所述的装置，其中所述阳极或阴极具有板状形状。
19.如权利要求1或2所述的装置，其中所述阳极或阴极为网型。
20.如权利要求1或2所述的装置，其中所述入口用于在所述箱体底端与所述稀释室连通，所述浓缩液体出口用于与所述浓缩室的上部连通，并且所述稀释水出口用于与所述稀释室的上部连通。
21.如权利要求1或2所述的装置，其中预处理分离隔膜设备安装在所述入口前端以移除提供给入口的液体中所含有的污染物。
22.如权利要求1或2所述的装置，还包括用于为阳极和阴极提供直流电源的整流器。
23.如权利要求1或2所述的装置，其中多个用于分离极性物质的装置并行设置在一起。
24.如权利要求1或2所述的装置，还包括阀，用于控制通过所述处理液体出口所排放的、所述极性物质已移除的液体的流量。
25.如权利要求1或2所述的装置，还包括阀，用于控制通过所述浓缩液体出口排放的、所述极性物质已浓缩的液体的流量。
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