CN103269777A - 具有改善的阻垢性的电去离子装置和方法 - Google Patents

Abstract

电去离子设备包括提供有阳极的阳极室和与所述阳极室隔开且提供有阴极的阴极室，其中所述阳极和所述阴极构造成与直流电源连接以实现在所述阳极与所述阴极之间的电势差，且由此通过电势差的影响而影响离子材料在液体介质和离子交换介质中的输送。所述电去离子设备还包括接收进料溶液的进料入口、产物水出口和交替配置在所述阳极室与所述阴极室之间的多个阴离子交换膜和多个阳离子交换膜。所述电去离子设备还包括多个分隔物，其中配置所述分隔物与所述阴离子交换膜和所述阳离子交换膜以形成自所述进料入口接收进料溶液的第一稀释室、与所述第一稀释室串联且传送产物水到所述产物水出口的第二稀释室、第一浓缩室和第二浓缩室。所述第一稀释室和所述第二稀释室在最靠近所述阳极的一侧由阴离子交换膜限制且在最靠近所述阴极的一侧由阳离子交换膜限制。所述第一浓缩室和所述第二浓缩室在最靠近所述阳极的一侧由阳离子交换膜限制且在最靠近所述阴极的一侧由阴离子交换膜限制。

Description

具有改善的阻垢性的电去离子装置和方法

发明背景。

发明领域

本发明涉及进行电去离子以纯化水的设备和方法，且更详细地讲，涉及具有改善的阻垢性的电去离子装置和方法。

相关技术描述

电去离子(EDI)是组合了电渗析和离子交换技术的膜分离去离子技术。EDI纯化设备具有许多优势，诸如连续产生水、在不使用碱(alkalis)和酸的情况下使离子交换树脂再生、自动操作等。其已经变成了作为在纯水制备系统中使用的最后水处理设备的混合床的标准供选设备。板框型EDI设备包括阳极、阴极、阴离子渗透膜和阳离子渗透膜。这些膜以使得在阳极与阴极之间的堆叠中交替形成浓缩室和脱盐室(稀释室)的方式交替配置。脱盐室用诸如离子交换树脂粒的离子交换剂填充。在稀释室中处理的液体贫离子，而在浓缩室中的液体变得富含经其相应膜转移的离子且携带以浓缩形式的离子。

在EDI设备的进料水中的阳离子和阴离子可在阳离子交换树脂和阴离子交换树脂中分别与H⁺和OH^-进行离子交换，且因此以离子形式附着到树脂粒子上。离子在电场的影响下迁移通过由树脂粒子形成的离子流动通道。这是因为，在EDI的应用系统中，树脂的电导率比水溶液的电导率高数个数量级。离子通过离子交换膜迁移到浓缩室，且因此完成水去离子的过程。在一定的电压降下，水由于在两种不同类型的树脂和膜的界面处的辅助水离解而分解成H⁺和OH^-，且因此使树脂再生。

稀释室用在粒子之间生成空隙的多孔离子交换固体材料填充，欲去离子的水流经这些空隙。所述离子交换材料通常是阳离子交换树脂与阴离子交换树脂或织造纤维与非织造纤维的混合物。一对或多对稀释室与浓缩室的组合件，称为“室对(cell pair)”，在两侧上受到阳极和阴极限制，所述阳极和阴极通常施加垂直于液体的通常流向的电场。然而，在其他构型中，电流与液体的流动方向相同或相反。所施加的电场引起阴离子自稀释室移动穿过阴离子交换膜进入较靠近阳极的浓缩室且阳离子自稀释室移动穿过阳离子交换膜进入较靠近阴极的浓缩室。阴离子和阳离子被捕获在浓缩室中，这是因为阴离子朝阳极的移动被阳离子交换膜阻断且阳离子朝阴极的移动被阴离子交换膜阻断。设置水的流动以从浓缩室中除去离子。该过程的净结果是从流经稀释室的水流中除去离子且浓缩流经浓缩室的水。

通常，在导引到电去离子之前，最初将EDI进料水在反渗步骤中预处理以减少离子负载量和其中的胶态污染物。该作法延长了电去离子中使用的树脂粒的使用期限。然而，即使在使用反渗预处理步骤时，钙和/或镁阳离子和硫酸根和/或碳酸根阴离子的浓度也可能由于沉淀而在浓缩室中导致所谓的“结垢”。该结垢的后果是限制浓缩物流动、增加堆叠电阻、电流密度下降且产物水的纯度最终急剧降低。这由于增加操作成本、降低产物水品质或使得EDI堆叠不能操作而不利地影响性能特征。

需要具有改善的阻垢性的电去离子装置和方法。

发明概述

一方面，本发明涉及电去离子设备。所述电去离子设备包括提供有阳极的阳极室和与所述阳极室隔开且提供有阴极的阴极室，其中所述阳极和所述阴极构造成与直流电源连接以实现在所述阳极与所述阴极之间的电势差，且由此通过所述电势差的影响而影响离子材料在液体介质和离子交换介质中的输送。所述电去离子设备还包括接收进料溶液的进料入口、产物水出口及交替配置在所述阳极室与所述阴极室之间的多个阴离子交换膜和多个阳离子交换膜。所述电去离子设备还包括多个分隔物，其中配置所述分隔物与所述阴离子交换膜和所述阳离子交换膜以形成自所述进料入口接收进料溶液的第一稀释室、与所述第一稀释室串联且传送产物水到所述产物水出口的第二稀释室、第一浓缩室和第二浓缩室。所述第一稀释室和所述第二稀释室在最靠近所述阳极的一侧由阴离子交换膜限制且在最靠近所述阴极的一侧由阳离子交换膜限制。所述第一浓缩室和所述第二浓缩室在最靠近所述阳极的一侧由阳离子交换膜限制且在最靠近所述阴极的一侧由阴离子交换膜限制。

另一方面，所述分隔物和所述阳离子交换膜及所述阴离子交换膜一起形成电去离子组。所述电去离子设备包括作为堆叠组装在一起的多个重复电去离子组。

在参考附图阅读以下发明详述和所附权利要求书时将显而易见本发明及其优于现有技术的优势。

附图简述

通过参考本发明实施方案的以下描述并结合附图，本发明的上述及其他特征将更加显而易见且将更透彻地理解本发明本身，其中：

图1表示根据本发明的一个实施方案用于减少顽抗性有机污染物的系统的示意图；

图2表示根据本发明的一个实施方案用于减少顽抗性有机污染物的系统的示意图；及

图3表示根据本发明的一个实施方案用于减少顽抗性有机污染物的系统的示意图。

相应的参考符号表示在附图的多个视图中的相应部分。

发明详述

现在将在以下发明详述中参考附图描述本发明，其中详细描述优选的实施方案以便能够实施本发明。虽然参考这些特定优选的实施方案描述了本发明，但是应当理解的是，本发明不受这些优选的实施方案限制。相反地，本发明包括如在考虑以下发明详述时将显而易见的许多供选物、改进及等价物。

参考图1，示出了将在下文进一步描述的具有包含在其中的阴离子交换树脂和阳离子交换树脂的具有多个稀释室12和多个浓缩室13的电去离子设备10。根据本发明，各稀释室12包括第一稀释室14和第二稀释室16。各浓缩室13分成第一浓缩室15和第二浓缩室17。如在图1中所见，电去离子设备10由包括第一稀释室14和第二稀释室16及第一浓缩室15和第二浓缩室17的部件的重复组G制成。

电去离子设备10包括提供有阳极22的阳极室20和与所述阳极室隔开且提供有阴极25的阴极室24。室20、24中的每一个构造成接收诸如进料水或水溶液的电解材料流26。阳极22和阴极25构造成与直流电源连接以实现在阳极22与阴极25之间的电势差，且由此通过所述电势差的影响而影响离子材料在液体介质和离子交换介质中的输送。在一些实施方案中，因为阳极室20和/或阴极室24可邻近于浓缩室13布置，所以也可将室20和24视为稀释室12。

在将阳极室20和/或阴极室24视为稀释室12的实施方案中，阳极室20和/或阴极室24构造成接收进料溶液40。在将阳极室20和/或阴极室24视为浓缩室13的实施方案中，阳极室20和/或阴极室24构造成接收第一浓缩溶液51或第二浓缩溶液55。

在图1中，阳极室20构造为稀释室12且接收进料溶液40。然而，没有构造为稀释室12或浓缩室13的阴极室24接收电解材料流26。

多个阴离子交换膜28和阳离子交换膜30交替配置在阳极室20与阴极室24之间以形成第一稀释室14和第二稀释室16及第一浓缩室15和第二浓缩室17。本文所用的术语“阴离子交换膜”是指构造成与阳离子相比优先容许阴离子自第一稀释室14和第二稀释室16输送到第一浓缩室15和第二浓缩室17的膜，且术语“阳离子交换膜”是指构造成与阴离子相比在电去离子设备10的操作期间优先容许阳离子自第一稀释室14和第二稀释室16输送到第一浓缩室15和第二浓缩室17的膜。在图1中示出的通过膜28、30的离子流为了简明而限于钠、钙、氢、氢氧化根、氯离子和碳酸根离子。本领域的技术人员将理解其他离子将以类似的方式转移。

第一稀释室14和第二稀释室16中的每一个在阳极侧(即，最靠近阳极22的侧)由阴离子交换膜28限制且在阴极侧(即，最靠近阴极25的侧)由阳离子交换膜30限制。第一浓缩室15和第二浓缩室17中的每一个在阳极侧由阳离子交换膜30限制且在阴极侧由阴离子交换膜28限制。阴离子交换膜28构造成优先容许阴离子输送到浓缩室15、17。阳离子交换膜30构造成优先容许阳离子输送到浓缩室15、17。图1示出了具有三个重复组G的电去离子设备10。本领域的技术人员将理解，在不偏离本发明的范围的情况下，重复组的数目可以更多或更少。

在图1中所示出的部件作为在通过螺栓或液压活塞固持在一起的压板(未示出)之间的堆叠或在容纳所述部件且提供支管以将引入的液体导引到稀释室14、16和浓缩室15、17且自稀释室14、16和浓缩室15、17导引输出的液体的外壳中组装在一起。稀释室14、16和浓缩室15、17的厚度通常为约1.0mm-10.0mm且在设备10中通常有约10-300个稀释室。各交换膜28、30的表面积通常为约0.5 (0.0465m²)-5.0平方英尺(0.465m²)。

进料溶液40(通常为RO设备的产物水输出物)进入第一稀释室14的入口42。第一稀释室由阳离子交换膜30与第一浓缩室15分隔且由阴离子交换膜28与第二浓缩室17分隔。理想地，存在于进料溶液40中的离子污染物的主要部分在通过第一稀释室14的路径期间转移到邻近的第一浓缩室15和第二浓缩室17。因此，大部分阳离子将转移到第一浓缩室15且大部分阴离子将输送到第二浓缩室17。

在一个实施方案中，第一稀释室14的厚度大于第二稀释室16的厚度。在另一实施方案中，第一稀释室14的厚度比第二稀释室16的厚度大约2-4倍。在另一实施方案中，第一稀释室14的厚度比第二稀释室16的厚度大约4-8倍。

另外，在另一实施方案中，第一稀释室14的厚度小于第二稀释室16的厚度。在另一实施方案中，第一稀释室14的厚度比第二稀释室16的厚度小约2-4倍。在另一实施例中，第一稀释室14的厚度比第二稀释室16的厚度小约4-8倍。

在通过第一稀释室14之后，进料溶液进入第二稀释室16。在该阶段期间，除去剩余的痕量污染物。来自第二稀释室16通过邻近的阴离子交换膜28和阳离子交换膜30的主要离子是由水裂解产生的氢离子和氢氧根离子。更详细地讲，在离子交换树脂和离子交换树脂与离子交换膜28、30之间的界面处，水活跃地离解以形成H⁺和OH^-。在这种情况下，部分H⁺离子将透过阳离子交换膜30进入第二浓缩室17中且部分OH^-将透过阴离子交换膜28进入第一浓缩室15中。阳离子交换膜30的浓缩室侧的表面显示出强酸性，表示存在局部高H⁺浓度。相比之下，阴离子交换膜28的浓缩室侧的表面显示出强碱性，表示存在高OH^-浓度。因此，在第一浓缩室15中的物流携带大部分阳离子且具有高pH，且在第二浓缩室17中的物流携带大部分阴离子且具有低pH。阳离子/阴离子偏析(segregation)在结垢阳离子与结垢阴离子之间提供减少的接触时间，以降低在电去离子设备内的钙/镁与碳酸根/硫酸根垢形成的危险。

进料溶液40在第一稀释室14和第二稀释室16中纯化且作为纯化的液流经出口48排放。第一浓缩室15构造成接收诸如水或水溶液的液体的第一浓缩流51，其接受自邻近的第一稀释室14和第二稀释室16输送的离开第一浓缩室15的离子。这些离子经浓缩的液流53自第一浓缩室17排放。第二浓缩室17构造成接收诸如水或水溶液的液体的第二浓缩流55，其接受自邻近的第一稀释室14和第二稀释室16输送的离开第二浓缩室17的离子。这些离子经浓缩的液流59自第二浓缩室17排放。相对于液体流经第一稀释室14和第二稀释室16的进料溶液40，流经第一浓缩室15和第二浓缩室17的液体可在并流或逆流或错流方向上或以其他可能的流动构型流动。

在图2示出的实施方案中，一个重复组G由用于稀释物流的第一稀释室分隔物114和第二稀释室分隔物116、用于浓缩物流的第一浓缩室分隔物115和第二浓缩室分隔物117、两个阳离子交换膜30和两个阴离子交换膜28组成。分隔物114、115、116、117和膜28、30以交替方式放置。阴离子交换膜28和阳离子交换膜30基本上不可渗透液流且分开在邻近分隔物中的物流。如将在下文描述，各分隔物具有允许相应物流进入和离开或提供其他物流的隔绝连接的口。

组G包括以下组件 (自上而下)：第一稀释室14、阳离子交换膜30、第一浓缩室15、阴离子交换膜28、第二稀释室16、阳离子交换膜30、第二浓缩室17和阴离子交换膜28。进料溶液40经由在第一稀释室分隔物114的右前拐角中显示的口120进入第一稀释室14且经由在第一稀释室分隔物的远端拐角上的两个口122离开。箭头表示物流方向。在引入的进料溶液中存在的大多数阳离子经阳离子交换膜30转移到在第一浓缩室15中的浓缩物流中。第一稀释室14的出口122与第二稀释室16的进口124液体连接。在所说明的实施方案中，口124显示在形成第二稀释室16的第二稀释室分隔物116的远端拐角中。箭头表示在第二稀释室16中的流向。处理过的物流经在近端左侧拐角中显示的口128离开第二稀释室16。第一浓缩室15和第二浓缩室17具有如由流动箭头表示的平行流经相应分隔物115、117的物流。浓缩流具有共同的进口130(远侧，中间)和共同的出口132(近侧，中间)。

在分隔物中的口、分隔物的相对放置及其他必需的液体连接允许整个在组件的各重复组G内第一稀释室14与第二稀释室16串联连接且第一浓缩室15与第二浓缩室17并联连接。理想地，选择电去离子设备10的操作参数以使得在进料溶液40中的相当大部分的成垢离子自第一稀释室14转移到邻近的第一浓缩室15和第二浓缩室17。

本领域的技术人员应理解，在第一稀释室14中的物流可相对于在第二稀释室16中的物流逆流或并流流动，在第一浓缩室15中的物流可相对于在第一稀释室14中的物流逆流或并流流动，在第一浓缩室15中的物流可相对于在第二浓缩室17中的物流逆流或并流流动。另外，第一浓缩室14与第二浓缩室17可在适当地方复合，其中电诱发的水裂解/复合不存在或可单独地保持在堆叠中且经由单独的口排空。第一浓缩室15和第二浓缩室17可自相同来源进料或可自不同来源进料。在一个实施方案中，浓缩物流(这两种中的至少一种)通过稀释进料来进料。还预期浓缩物流(这两种中的至少一种)通过稀释产物水进料，或者浓缩物流(这两种中的至少一种)通过自在第一稀释室14与第二稀释室16之间获得的中间产物水进料。或者，浓缩物流(这两种中的至少一种)可通过低硬度/低无机碳水的独立来源进料。

分隔物114、115、116、117插在交替的阴离子交换膜28与阳离子交换膜20之间以保持在相对的阴离子交换膜28与阳离子交换膜20之间的间距且由此提供具有供液体流动的相应流动路径的室14、15、16、17。分隔物114、115、116、117可包括筛孔，其中提供所述筛孔以保持电去离子设备10的浓缩室的相对膜之间、或相对膜与末端框架组件之间的间距，且由此便于提供浓缩室内的流体流动路径。应理解的是，含有离子交换材料的浓缩室未必需要具有筛孔的分隔物，因为在浓缩室内的离子交换材料有助于在隔室中提供流动路径。一种这样的浓缩室离子交换树脂配置可参见US20080073215A，该专利通过引用结合到本文中。就是说，其构造包括具有筛孔的分隔物的浓缩室并不排除在本发明的范围之外。因此，合适的分隔物包括有或没有筛孔的分隔物。

图3示出了电去离子设备10’的另一实施方案。图3示出了部件的单一重复组G；然而，本领域的技术人员应理解，更多的组可作为堆叠配置在设备10’中。稀释室分隔物212(顶部)具有在近端右侧拐角处的进口220和在远处左侧拐角的出口222。该稀释室分隔物212的第一半部形成以类似于上述第一稀释室14的操作的方式操作的第一稀释室214。稀释室分隔物212的第二半部形成类似于在先前实例中的第二稀释室16的第二稀释室216。

邻近稀释室分隔物212的浓缩分隔物213具有在分隔物213中间的浓缩物进口230且引入的浓缩物流分成两个流动方向。浓缩室分隔物213形成接收在如由流动箭头260表示的第一方向上导引的一部分物流的第一浓缩室215且形成接收在如由流动箭头262表示的第二方向上导引的第二部分物流的第二浓缩室217。在所述第一方向上导引的流动260类似于在图2的第一浓缩室分隔物115中的流动。该流动可以自在其上方的稀释流接受大部分阳离子且自下方流动的稀释流接受大部分氢氧根。在第二方向上导引的流动262将类似于在图2的第二浓缩室分隔物117中的流动。其将自下方的稀释流收集阴离子且自上方的稀释流收集氢离子。在图3中的两个其他分隔物212’和213’容许类似于在分隔物212和213中的流动但在相反方向上导引的流动。操作条件理想地允许转移在第一稀释室215内的大部分成垢离子。

合适的离子渗透膜28、30的实例包括异相离子交换膜和均相离子渗透膜。合适的异相离子渗透膜例如包括Membranes International CMI-7000S^TM (阳离子交换膜)和Membranes International AMI-7001S^TM (阴离子交换膜)。合适的均相离子渗透膜例如包括GE Infrastructure Water and Process Technologies (以前的IONICS) CR67HMP^TM (阳离子交换膜)和GE Infrastructure Water and Process Technologies(以前的IONICS) A103QDP^TM (阴离子交换膜)。固定的离子交换材料可以在织造织物、非织造织物(股线无规取向)或挤出网中的组合阴离子交换材料和阳离子交换材料的股线提供。固定的离子交换材料也可由开孔泡沫体和由组合的交换粒子提供。在织物中使用的股线也可采用多种形式。所述股线可以多根细丝的束的形式、以编织股线形式和以组合的交换粒子细丝的形式制成，所述组合的交换粒子细丝由通过粘合剂固持在一起的阳离子交换粒子和阴离子交换粒子制成。所述开孔泡沫体包括阳离子交换粒子、阴离子交换粒子和粘合剂且具有贯穿其的流道的互连网络。所述组合的离子交换粒子由阳离子交换粒子、阴离子交换粒子和粘合剂构成，且足够大以在流动通道中产生可接受的低压降。在一些实施方案中，所述离子交换材料不混合，而是在膜之间的通道中或在膜之间的通道中的区域中仅包括阴离子交换材料或粒子或者阳离子交换材料或粒子。还可以在稀释通道和浓缩通道中使用压实的离子交换，其中离子交换材料通过压缩所述材料而固定就位以限制材料在装置中的移动，参见US 5,961,805，该专利通过引用结合到本文中。

在一个实施方案中，离子交换材料布置在稀释室14、16和浓缩室15、17中的每一个内。例如，所述离子交换材料为混合的离子交换材料。合适形式的离子交换材料的实例包括珠粒、不规则形状的粒子、纤维、杆、织物、或多孔整体料。所述离子交换材料可包括天然材料和合成材料两种。

本文所用的术语“离子交换材料”是指优先贡献阴离子物质的材料。在这方面，所述材料构造成针对来自周围液体的阴离子物质选择性地交换存在于所述材料中的物质且有助于交换的阴离子物质在所施加的电场下迁移。合适的阴离子交换材料的实例包括用二乙烯基苯交联的合成聚苯乙烯珠粒，所述珠粒用三甲基铵或二甲基乙醇铵基团官能化(例如，Mitsubishi DIAION SA10A^TM或Mitsubishi DIAION SA20A^TM)。本文所用的术语“阳离子交换材料”是指优先贡献阳离子物质的材料。在这方面，所述材料构造成针对来自周围液体的阳离子物质选择性地交换存在于所述材料中的物质且有助于交换的阳离子物质在所施加的电场下迁移。合适的阳离子交换材料的实例包括用二乙烯基苯交联的合成聚苯乙烯珠粒，所述珠粒用磺酸基团官能化(例如，Mitsubishi DIAION SK-1B^TM)。

虽然已经在典型的实施方案中说明并描述了本发明，但并非想要将其限制于所显示的细节，因为可在决不脱离本发明的精神的情况下进行各种改进和替代。因而，本领域的技术人员仅仅使用常规实验就可想到本文公开的本发明的其他改进和等价物，且认为所有这些改进和等价物都在如由以上权利要求书限定的本发明的范围内。

要求保护的是：

Claims (14)

1.电去离子设备，其包括：

提供有阳极的阳极室；

与所述阳极室隔开且提供有阴极的阴极室，其中所述阳极和所述阴极构造成与直流电源连接以实现在所述阳极与所述阴极之间的电势差，且由此通过电势差的影响而影响离子材料在液体介质和离子交换介质中的输送；

接收进料溶液的进料入口；

产物水出口；

交替配置在所述阳极室与所述阴极室之间的多个阴离子交换膜和多个阳离子交换膜；和

多个分隔物，其中配置所述分隔物和所述阴离子交换膜及所述阳离子交换膜以形成自所述进料入口接收进料溶液的第一稀释室、与所述第一稀释室串联且传送产物水到所述产物水出口的第二稀释室、第一浓缩室和第二浓缩室，其中所述第一稀释室和所述第二稀释室在最靠近所述阳极的一侧由阴离子交换膜限制且在最靠近所述阴极的一侧由阳离子交换膜限制，且所述第一浓缩室和所述第二浓缩室在最靠近所述阳极的一侧由阳离子交换膜限制且在最靠近所述阴极的一侧由阴离子交换膜限制。

2.权利要求1的电去离子设备，其中形成第一稀释室和第二稀释室及第一浓缩室和第二浓缩室的所述分隔物与所述阴离子交换膜及所述阳离子交换膜一起形成电去离子组，所述电去离子设备包括作为堆叠组装在一起的多个重复电去离子组。

3.权利要求2的电去离子设备，其中存在于所述进料溶液中的大部分离子污染物在通过所述第一稀释室的路径期间转移到邻近的第一浓缩室和第二浓缩室，使得大部分阳离子转移到所述第一浓缩室且大部分阴离子输送到所述第二浓缩室。

4.权利要求3的电去离子设备，其中所述第一浓缩室携带大部分阳离子且具有高pH，且所述第二浓缩室携带大部分阴离子且具有低pH以减少在所述电去离子设备内的结垢形成。

5.权利要求2的电去离子设备，其中所述电去离子组具有第一阳离子交换膜和第二阳离子交换膜及第一阴离子交换膜和第二阴离子交换膜且配置成所述第一阳离子交换膜邻近所述第一稀释室、所述第一浓缩室邻近所述第一阳离子交换膜、所述第一阴离子交换膜邻近所述第一浓缩室、所述第二稀释室邻近所述第一阴离子交换膜、所述第二阳离子交换膜邻近所述第二稀释室、所述第二浓缩室邻近所述第二阳离子交换膜且所述第二阴离子交换膜邻近所述第二浓缩室。

6.权利要求2的电去离子设备，其中所述电去离子组包括第一稀释室分隔物和第二稀释室分隔物及第一浓缩室分隔物和第二浓缩室分隔物，其中：

所述稀释室分隔物中的第一个形成第一稀释室和第二稀释室，所述第一稀释室分隔物在一端具有进口且在相对端具有出口，其中所述第一稀释室分隔物的第一部分形成自其进料入口接收进料溶液的第一稀释室和自所述第一稀释室接收进料溶液的第二稀释室，

所述稀释室分隔物中的第二个构造成使得其进口和出口在与所述第一稀释室分隔物的进口和出口相反的末端上，以使得通过所述第二稀释室的流动与在所述第一稀释室分隔物中的流动相比处于相反方向上，其中所述第二稀释室分隔物形成串联构造的第一稀释室和第二稀释室；且

所述浓缩室分隔物中的每一个在所述浓缩分隔物中间具有接收浓缩物流的进口，所述浓缩分隔物在两个流动方向上导引引入的浓缩物流，其中所述浓缩室分隔物形成所述第一浓缩室和所述第二浓缩室，其中所述第一浓缩室接收在第一方向上导引的浓缩物流的第一部分，且所述第二浓缩室接收在第二方向上导引的物流的第二部分。

7.权利要求6的电去离子设备，其中所述电去离子组具有第一阳离子交换膜和第二阳离子交换膜及第一阴离子交换膜和第二阴离子交换膜且配置成所述第一阳离子交换膜邻近所述第一稀释分隔物、所述第一浓缩室分隔物邻近所述第一阳离子交换膜、所述第一阴离子交换膜邻近所述第一浓缩室分隔物、所述第二稀释室分隔物邻近所述第一阴离子交换膜、所述第二阳离子交换膜邻近所述第二稀释室分隔物、所述第二浓缩室分隔物邻近所述第二阳离子交换膜且所述第二阴离子交换膜邻近所述第二浓缩室分隔物。

8.权利要求1的电去离子设备，其中所述稀释室和所述浓缩室的厚度为约1.0mm-10.0mm。

9.权利要求1的电去离子设备，其中所述第一稀释室的厚度大于所述第二稀释室的厚度。

10.权利要求9的电去离子设备，其中所述第一稀释室的厚度比所述第二稀释室的厚度大约2-4倍。

11.权利要求9的电去离子设备，其中所述第一稀释室的厚度比所述第二稀释室的厚度大约4-8倍。

12.权利要求1的电去离子设备，其中所述第一稀释室的厚度小于所述第二稀释室的厚度。

13.权利要求12的电去离子设备，其中所述第一稀释室的厚度比所述第二稀释室的厚度小约2-4倍。

14.权利要求12的电去离子设备，其中所述第一稀释室的厚度比所述第二稀释室的厚度小约4-8倍。

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