CN105417635A - 用于净化流体的装置和通过其净化流体的方法 - Google Patents

Abstract

用于净化流体的装置，包括其内部具有流过第一操作流体(F1)的操作室(4，5)的至少一个离子吸附单元(2)以及流过第二操作流体(F2，F2ˊ)并且由过滤非离子选择性过滤膜(100)与操作室分离的排出室(13，13ˊ)。三维多孔电导体(18)被容置在排出室中并且被第二操作流体穿过。两个电极(A，B)具有前述的操作室和其间的排出室，并被供以相反极性以产生操作室中的操作电场和排出室中的有限电场，后者由于三维多孔电导体的屏蔽效果而具有比操作电场低的值。操作室中包含的带电粒子易于在电极(A，B)产生的操作电场的作用下穿过非离子选择性过滤膜(100)，并且在它们经受有限电场的作用的排出室(13，13ˊ)中被第二操作流体(F2，F2ˊ)排出。

Description

用于净化流体的装置和通过其净化流体的方法

技术领域

本发明涉及根据各独立权利要求的前序部分的用于净化流体的装置以及特别地借助于前述装置的用于净化流体的方法。

更详细地说，根据本发明的装置和方法意在有利地用于从流体中去除电离粒子，以利于将这样的粒子回收或者去除的目的。这些粒子典型地可以由溶解在液体中的盐离子构成，或者由例如工业处理流体的金属离子构成，或者由可极化的有机质构成。

本装置可以意在用于工业和民用领域二者的多种应用，如海水的淡化、水质特别硬的硬水的软化、从水中去除盐(如氯化物和硫酸盐)以及从任何液体中去除例如硝酸盐、亚硝酸盐、氨、重金属、有机质(不论是具备本征电荷还是由于在有机质中存在感生电偶极子的电场而易于极化)或通常的微量污染物，或者用于例如工业处理的流体的去离子化，或者用于将难以处置或者利于回收的污染物质进行浓缩以备重新使用。

也可以将本装置即本发明的目的合并在机器中，特别是合并在供家庭使用的机器中。在这种情况下，本装置将使得能够净化用于这种机器的水，从而使这种机器能够更好地实现其被使用的功能；这样的功能例如可以包括生产饮料、清洗餐具、衣服等。

因此，本发明通常被插入生产用于从流体中去除电离粒子的装置的工业领域中。

背景技术

已知利用电容去离子的原理从流体中去除电离粒子的用于净化流体的装置。这样的装置包括至少一个由液流式电容器的组件组成的单元；该单元更具体而言由多个叠加的电极形成，使得待净化的液体在所述多个叠加的电极之间流过。这些电极彼此面对，并由直流供电单元以相反的极性充电。

操作上，这样的已知装置提供操作步骤和再生步骤的交替，在操作步骤中，流体中存在的离子在相对的电极上被捕获，在再生步骤中，借助于清洗流体将累积在电极上的离子去除。

液流式电容器的电极静电地吸附和释放离子电荷污染物并且主动参与待处理液体的去离子的处理。

电极也通常由例如由石墨制成的集电器供给，并且它们由导电的多孔材料(例如，通常由碳制成)制成，以在其表面上吸附大量的电离粒子。

例如在专利US6,413,409和US5,360,540中描述了以上指出的已知类型的液流式电容器。

参照电极与离子之间的相互作用将前述用于单元的操作步骤和再生步骤翻译成下述操作步骤：

-用于吸附在被供给相反的电压的电极的碳的多孔表面上的离子的步骤；该步骤耗费的能量与被捕获的离子的数量成正比；

-从电极的碳静电释放离子，为电极提供先前吸收的电荷量，以便通过离子中和静电引力的步骤；

-借助于以相反极性对这些离子充电，将不再静电结合的离子移到多孔电极外部，随后可以借助于清洗液体的流过从单元去除这些离子的步骤。

已经在实践中证明市场上存在的根据上述循环重复的操作步骤的利用电容去离子原理的具有液流式电容的装置有许多缺点。

第一个缺点在于以下事实：具有液流式电容器的装置有间歇，并且因此具有不连续的操作，这就对其生产效率/输出产生强烈的负面影响。这样的缺点是这样的装置的操作原理本身固有的，导致单元在其操作的50％至75％之间的变化的时间中净化流体，原因在于需要使电极经受以上指出的不同步骤，以在不同的时间和模式下对离子进行操作(吸附离子、中和离子、将离子移走)。

另外，操作步骤和再生步骤的交替造成了不能被利用的稀释流体的队列，从而进一步加剧了对单元性能的负面影响。

第二个缺点在于以下事实：在单元内，随着随后盐的沉淀而可以达到高盐度浓缩，从而形成积垢。在具有液流式电容器的单元中普遍存在的问题确实涉及需要防止从电容器的电极间析出溶质，阻碍流体流过通道，从而使该单元长期看来变得无用。

还必须考虑电极捕获溶液中的离子的容量，并且更一般地说，带电粒子正面影响电容器的操作的特性。然而，在操作步骤中已经被电极捕获的离子必须易于在再生步骤的清洗液体的流动中释放。

为了这样的目的，开发了电极的大量不同的实施方式，这些实施方式旨在改变上述操作步骤(吸附、释放、移走)时尝试使相同电极的表面与待处理的离子之间的物理和电关系最优化。例如，电极已被设计成由海绵状活性炭制成，被成型为如例如在专利US6,413,409中描述的片或纤维的形式，或者如例如在专利US6,413,409中描述的包括PTFE(聚四氟乙烯)的混合物的片的形式。

然而，清楚的是，不是所有获得的电极都可以具有最佳的效率，因为总是需要对首先保持离子然后释放离子的相反需求进行平衡，在该处理中进行折衷。

已知利用电渗析的原理从流体中去除电离粒子的用于净化流体的装置。通过渗析，可以通过穿过阴离子和阳离子型的选择性渗透膜来获得溶解在溶液内的溶质的正负离子的分离。

为了加速而非减慢渗析现象，通常借助于向电极施加正电来建立直流电位差，从而刺激离子朝着具有与其自身相反的电荷的电极迁移。

更详细地说，这些用于借助于电渗析来净化流体的装置包括交替地对阳离子和阴离子半渗透的膜序列。这样的膜限定了平行的室；使待净化的水溶液穿过这些室。在该膜序列的末端施加电位差。因此，离子朝向具有相反极性的电极迁移，形成盐浓缩室和盐稀释室。换句话说，由于膜的布置相对于其倾向而交替，使得离子能够迁移，随后在下述室中变得稳定：电解质陷阱室和净化溶液(例如水)室。

由此电渗析基于施加能够强制离子成分分别穿过离子选择性膜和不透水膜的直流电场。

电渗析装置的第一个缺点在于：为了防止半渗透膜被离子污染，必须使用大量的权宜之计，这些权宜之计可以提供过滤系统、使用化学试剂、以及在电渗析装置的操作中的临时修改，如极性反转。所有这些权宜之计使装置及其操作方法复杂，不是很实用，因此需要高成本的维护。

电渗析装置的第二个缺点在于它们不适合于处理具有低盐度，因此确定待净化流体的电导率低的流体。

除此以外，已知在电极上布置涂料，该涂料能够使正离子或负离子选择性地通过。

已知利用电去离子的原理从流体中去除电离粒子的净化流体的装置。在专利WO00/44477、WO2012/170192、JP2003145164、WO2005/011849、US2012/031763中描述的这样的装置包括至少一个离子吸附单元，该离子吸附单元被含电离粒子的待处理流体穿过，该离子吸附单元设置有容置结构，该容置结构限定待处理流体流过的至少一个第一操作室，并且该容置结构设置有第一壁，该第一壁具有相关联的设置有第一极性的第一电极，该容置结构限定待处理流体流过的至少一个第二操作室，并且该容置结构设置有第二壁，该第二壁具有相关联的设置有与第一极性相反的第二极性的第二电极，该容置结构限定至少一个第一室，该第一室用于排出介于第一操作室与第二操作室之间的电离粒子，清洗流体流过该第一室，并且该容置结构设置有彼此相对的第三壁和第四壁。

此外，第三壁和第四壁沿着第一壁和第二壁分别对第一操作室和第二操作室划界。第三壁和第四壁各自具有至少一个相关联的离子选择性区域，该区域易于由第一操作室和第二操作室中包含的具有相应的极性的电离粒子穿过，这些电离粒子在由电极产生的电场的作用下从第一操作室和第二操作室到达第一排出室。

根据上述现有装置，在第三壁与第四壁之间的第一排出室中总是存在电场，该电场作用于电离粒子，将电离粒子推出，以这种方式降低了待处理的流体的净化的效率。

参照在专利US2012/031763中描述的装置，该专利指出，在具有相反极性的两个电极之间以地电位设置有中间电极。这样的电极不会降低具有相反极性的电极间的电场，并且在待处理流体流动的情况下以及在电场保持基本上恒定的电位值的情况下不限定任何体积。这样的装置具有与上述其他装置相同的限制。

发明内容

因此，在这种情况下，本发明的问题是：通过提供能够以高捕获效率去除大量的电离粒子的用于净化流体的装置以及特别地借助于上述装置的用于净化流体的方法，来消除现有技术中的上述问题。

本发明的另一个目的是提供一种能够以高能效去除电离粒子的用于净化流体的装置和方法。

本发明的另一个目的是提供一种能够以高能效/高输出去除电离粒子的用于净化流体的装置和方法。

本发明的另一个目的是提供一种能够净化被不同离子种类的盐污染的流体的用于净化流体的装置和方法。

本发明的另一个目的是提供一种清洗液体消耗低的用于净化流体的装置和方法。

本发明的另一个目的是提供一种简单且廉价地获得并且操作上完全可靠的用于净化流体的装置。

本发明的另一个目的是提供一种用于净化流体的装置，该装置使得能够在不同的应用中以通用的方式被采用，用于工业处理以及家庭使用的机器，用于水净化的民用领域的工厂中以及用于海水淡化的工厂中。

附图说明

根据前述目的的研究结果的技术特性在以下指示的权利要求书的内容中清楚地找到，并且根据参照附图进行的以下详细描述，其优势将更清楚，附图表示本发明的若干仅例示性的且非限制性的实施方式，在附图中：

图1以其最小结构部件示意性地示出了作为本发明的目的的用于净化流体的装置；

图2示出了作为本发明的目的的用于净化流体的装置的总体电和液压操作方案；

图3A和图3B以两个横截面图示意性地示出了根据第一实施方式的在两个不同操作时刻的作为本发明的目的的用于净化流体的装置的单元的一部分；

图4以横截面图示意性地示出了根据一个实施方式的作为本发明的目的的用于净化流体的装置的单元的一部分；

图5示出了图4的示例的第一实施方式变型；

图6以透视图示意性地示出了根据其中基础层或基础单元连续地重复的图5的实施方式的用于净化流体的装置；

图7、图8、图9和图10示出了图3A和图3B的示例的若干实施方式变型；

图11以横截面图示意性地示出了根据其中基础层或基础单元连续地重复的图3A和图3B的实施方式的用于净化流体的装置；

图12以透视图示意性地示出了图11的用于净化流体的装置的单元的一部分。

具体实施方式

参照附图的集合，附图标记1一般指示作为本发明的目的的用于净化流体的装置的实施方式。

根据本发明的装置1适于被采用以移除存在于流体中的电离粒子，这样的粒子易于被电场的存在所影响，例如溶液中的离子。

在下文中，术语电离粒子将一般指示能够被静电场吸引的、溶解在待被处理的流体F1中的任何污染物，特别地例如溶解在流体中的离子。

因此，电离粒子将不仅包括诸如盐、氯化物、硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氨和重金属的溶解的离子，并且将包括无论是设置有本征电荷还是易于(如下文所指示的)由于存在的电场而导致极化的一般有机物质或微量污染物物质，其中由于存在的电场而导致的极化引起物质本身中的电偶极子。

因此，装置1适于操作用于工业处理流体的去离子以及用于水的去离子，特别是用于使供水系统的水软化以及用于海水的脱盐；装置1特别能够从其内部移除溶液中的盐(例如氯化物和硫酸盐)、硝酸盐、亚硝酸盐、氨以及有机物质的其他极化污染物或一般微量污染物物质。

装置1还适于集中特别是工业处理的流体内的电离粒子，以利于这样的粒子的恢复或处置。

此外，装置1还适于被集成在装置或机器中例如用于家庭使用，以事先处理来自所采用的装置或机器的水以用于其各种用途功能。

根据本发明，对于一般的附图1的方案，装置1包括至少一个离子吸附单元2，该离子吸附单元2被含有带电粒子(例如阳离子粒子和/或阴离子粒子)的第一操作流体F1(例如待被处理流体)所穿过，第一操作流体F1例如高矿化度的水，即矿物盐溶解在其中的水，并且特别地硬度高的水或者其中包含大量的钙盐和镁盐的水。如上所述，第一操作流体F1也可以是包含待被移除的矿物盐的有机类型溶液，或者可以是有必要基于电荷和/或分子量在溶液本身的成分之间进行分离的有机溶液。

该装置可以提供以本身已知的方式串联或并联的多个单元，以便改善流体的净化或以便处理高流速。

在附图中以局部示意图的形式示出的前述单元1设置有例如由塑料材料制成的容置结构3，该容置结构3在其内部包含至少一个操作室4以及至少一个室13以用于排出带电粒子。

操作室4设置有入口开口6和出口开口8，上述第一操作流体F1易于流过入口开口6和出口开口8，同时排出室13设置有第三入口开口14和第三出口开口15，至少一个第二操作流体F2(如清洗流体)流过第三入口开口14和第三出口开口15。

如下文中指定的那样，还可以针对每个单元1设置多个操作室4和多个排出室13，或者可以如下文中在各示出的示例中指定的那样提供多个基础单元，每个基础单元均设置有一个或多个操作室和一个或多个排出室13。

根据构成本发明的基础的构思，操作室4和排出室13通过非离子选择性过滤膜100彼此分离，优选地电绝缘。

表述“过滤膜”应被视为下述膜：所述膜甚至关于尺寸或重量特性而言也适于分离流体的成分，但大致不基于电特性，排除离子交换膜。

因此，非离子选择性过滤膜可以有利地伴随反渗透、纳滤、超滤、微过滤。

非离子选择性过滤膜有利地将以完整的方式形成操作室4和排出室13之间的分隔壁，而不需要另一支撑层。

通常基于过滤膜的MWCO“截留分子量”缩写来对过滤膜分类，而非基于过滤膜能够过滤的粒子的尺寸。

过滤膜的测量单位MWCO是道尔顿(Dalton)，其表示单个原子、分子、离子、自由基和基本粒子的质量。如果MWCO大于10,000道尔顿，则为超滤；如果MWCO小于500道尔顿，则为反渗透(RO)。

膜的“孔”大小描述了膜的特性以及可以排斥的粒子的大小。在微过滤膜中，孔大小在10μm至0.1μm之间变化。具有最大孔的膜适于甚至在低压力存在的情况下仍允许流的通过。在超滤膜中，孔的大小在0.1μm至0.01μm之间变化。在纳滤膜中，孔的大小在0.01μm至0.001μm之间变化。在反渗透膜中，孔的大小在0.001μm至0.0001μm之间变化。

在排出室13内部，容置有三维多孔电导体18，该三维多孔电导体18在其体积内部被第二操作流体F2沿该三维多孔电导体18的延伸平面平行穿过。三维多孔电导体18同时还形成与排出室13的壁的间隔物，其具有厚度并且基本上片状延伸。

装置1还包括彼此分离的第一电极A和第二电极B，其间插入至少一个前述操作室4和至少一个前述排出室13。

两个电极A和B由电力供给源12以相反极性供应电力，以分别在操作室4中生成操作电场以及在排出室13中生成有限电场。

由于通过三维多孔电导体18施加的屏蔽效果，排出室13中的电场的值低于操作室4中的操作电场的值。

因此，包含在操作室4内的带电粒子易于在由电极A和B产生的操作电场的作用下穿过非离子选择性过滤膜100，然后当这些带电粒子到达排出室13时被第二操作流体F2排出。

事实上，带电粒子在其已到达排出室13时保持基本上限制在排出室13内部，这是因为在本文中，由于存在三维多孔电导体18导致这些带电粒子经受有限电场的较小作用，而这些带电粒子经受连续或者间歇流经该导体的体积的第二操作流体F2的排出作用。

电力供给源12将适于利用直流电力供应或者利用平均电压值分别为正和负的脉冲调制的电力供应为前述电极供应前述负电压和正电压。

电力供给源12将易于周期性地反转两个电极A和B的极性，以使包含在操作室4中的上述阳离子粒子和阴离子粒子通过穿过非离子选择性过滤膜100而强制进入该排出室13。

因此，有利地相对于邻近操作室4和5中的压力来将第一排出室13中的压力调节为下述值：该值易于限制流F1或F2通过非离子选择性过滤膜100的渗漏，优选为0％和20％之间。

优选地，在操作室4中，容置有易于被第一操作流体F1穿过的隔离多孔间隔分离器19。例如借助于颗粒材料或借助于网来获得该隔离多孔间隔分离器19，该颗粒材料或该网具有等于操作室4的壁之间的距离的确定尺寸。

根据本发明的装置1可以包括例如根据下文中所示的配置而彼此连续分布的多个操作室4和多个排出室13，其中，多对第一电极A和第二电极B串联电连接，并且其中对于每对电极，插入有至少一个相应操作室4与一个排出室13。

因此，在两个电极A与B之间可以包含更多排出室13和更多操作室4，在这些排出室13和操作室4上将会分配施加到电极A和B的电压的压降。

在第一操作室4的第一壁10与第一排出室13的第三壁16之间，优选地插入第一隔离多孔间隔分离器19，该第一隔离多孔间隔分离器19易于被第一操作流体F1在其延伸中穿过。

根据本发明的有利特性，装置1包括包含离子交换树脂36，该离子交换树脂36被包含在操作室4内部以便干扰第一操作流体F1的通过，并且在本文中借助于保持装置37而被保持。

在操作中，目前为止主要从结构角度所描述的装置如下文中指定的那样来操作。

包含在以连续方式流动至操作室4中的第一操作流体F1中的带正电荷粒子和/或带负电荷粒子通过由两个电极A和B产生的电场的作用被强制分别朝向阴极(负电极)和阳极(正电极)迁移。在这种迁移中，包含在操作室4的流体中的正阳离子粒子和负阴离子粒子遇到非离子选择性过滤膜100，并且被电场强制通过该非离子选择性过滤膜100，经过构成膜的材料的网格，直到这些粒子进入排出室13为止。具有不同极性的带电粒子可以穿过遵循与电极反相的极性的同一膜100，或者在排出室13被放置在靠近两个操作室4的情况下，或者在设置了根据下文中示出的描述性示例穿过具有不同极性的电场的两个连续的操作室4的情况下，具有不同极性的带电粒子可以穿过两个分离的膜100，以进入两个分离的排出室。

当这些粒子进入了充分填充有电多孔导体18的排出室13时，带电粒子在本文中经受电场的较小作用，因此它们不再能够穿过非离子选择性过滤膜100，从而保持限制在排出室13的大致等电位的体积中，以便随后通过第二操作流体F2的流动被朝向漏极传送，其中该第二操作流体F2在排出室13中在三维多孔电导体18的体积内前进。

通过存在于操作室4中的操作电场，利用比操作电场低的有限电场将存在于操作室4中的带电粒子经过由非离子选择性过滤膜100构成的检验屏障移动到由排出室13构成的体积中，该非离子选择性过滤膜100(至少部分地)将操作室4与排出室13分开。

三维多孔电导体18例如通过金属三维网根据可能的上文提及的实施方式来获得。

必须考虑下述金属三维网的孔：该金属三维网的孔通过在其片状平面中基本以网的厚度设置的通道来获得。

网18也可以由多孔且导电的材料填充。

三维多孔电导体18导致如法拉第笼的第三室13的等电势(isopotentiality)，其中与电场屏蔽，以防止当带电粒子进入内部时这些带电粒子被传导至该室13的外部。

根据在所附的图3A、图3B、图7、图8、图9和图10中所示的实施方式，设置有分别以附图标记4和5指示的至少一个第一和第二操作室，所述至少一个第一和第二操作室分别设置有第一和第二入口开口6、7以及第一和第二出口开口8、9，通过这些开口使第一操作流体F1易于流动。

上述的第一和第二操作室4、5分别设置有用于包含第一操作流体的第一和第二壁10、11，所述第一和第二壁10、11与第一和第二电极A、B相应地关联；这样的电极通过电力供给源12向彼此相反的第一和第二极性供应电力。

有利地，根据本发明的优选而非限制的实施方式，假定第一和第二容纳壁10、11由导电材料例如石墨构成，则在涂覆有能够提高性能的适当材料的情况下，容纳壁10、11自身就实现了两个电极。因此，电极可以为具有高表面积的类型，为文献中广泛描述的用于电容去离子的类型。具有高孔隙率和表面积的这些电极实际上允许电场的改进的生成，尤其在如下描述的具有单元的交替极性的供电的情况下更是如此。

出于这样的原因，根据本示例在图中重叠的电极A、B具有相同的两个容纳壁10、11。

对于某些特定的要求，例如改善单元的易于清洁性和/或易于消毒性，在一些实施方式中，可能有利的是电极的前面添加类似于上面指示的和下文进一步考虑的多孔分离膜。

根据本发明，按照本实施方式，用于从两个操作室4、5吸收的阳离子粒子和/或阴离子粒子的第一排出室13介于第一操作操作室4与第二操作室5之间。

有利地，该排出室13设置有第二操作流体F2通过其流动的第三入口开口14和第三出口开口15。

然而，根据本发明的不同的实施方式，作为第二操作流F2，还可以使用下述的流体的量：如将在下面考虑的那样，该流体渗过非离子选择性过滤膜100，以用于将这样的流体的流动用作清洗流体。

第三室13由彼此平行和相对的第三和第四壁16、17限定，第三和第四壁16、17与第一壁10和第二壁11一起来分别单独限定第一操作室4和第二操作室5。

第三和第四壁16、17各自包括非离子选择性过滤膜100，该非离子选择性过滤膜100如所述的那样可以具有反渗透、纳滤、超滤或微滤的特性。

第一排出室13中的电场由于在该第一排出室13内存在三维多孔电导体18而以更受限制的方式来呈现。根据本实施方式并且有利地根据本发明的所有实施方式，这样的三维多孔电导体18设置有厚度，并且因此具有沿该导体的厚度的、易于使清洗流体F2在其内部穿过的相应的体积。该三维多孔电导体18介于第三和第四壁16、17之间并且与该第三和第四壁16、17紧密接触，从而在第一排出室13内部减小由第一和第二电极10、11生成的电场。这样的三维多孔电导体18由于包含在第三和第四壁16、17之间的体积而产生电场的屏蔽效果，使得包含在第一排出室13中的带电粒子不具有穿过膜的力。

利用流入两个操作室4、5并且明显具有较高电阻率的第一操作流体F1，三维多孔电导体18将其屏蔽延伸至基本高达第三和第四分离壁16、17的内表面。

上述三维多孔电导体18有利地由至少一种三维多孔结构(设置有厚度)形成，特别是被插入为第三和第四壁16、17之间的间隔物并且由导电材料来形成，该导电材料如金属、多孔活性碳、可能膨胀的石墨、碳气凝胶或具有相似的特性的其他材料。材料的三维结构将允许流体在其内部(在材料所位于的相同平面中)通过，并且因此将实现静电屏蔽。前述三维多孔电导体18还可以有利地由导电材料制成的(例如金属制成的)网形成，其也被插入为第三和第四壁16、17之间的间隔物，并且设置有三维结构以便允许流体在其所位于的相同平面中通过。

该三维多孔电导体18还可以有利地由单一材料(例如碳)的多层来制成；有利地所述层在导体的侧向外表面与导体的中心之间实现不同的孔隙率，其中在导体的中心处提供较大的孔隙率以便有利于第二操作清洗流体F2的滑动。这些层在该情况下相互穿插以便保持由具有密切电接触的层构成的三维结构的统一性。

因此，单元2的上述配置提供使第二操作流体F2流入邻近插入在其中第一流体F1(例如，流体F1为要处理的流体而流体F2为清洗流体)移动的两个操作室4、5之间的第一排出室13中；第一排出室13借助于第三壁16和第四壁17的过滤膜与两个操作室4、5分离，第三和第四壁16、17基本上不被流体F1或F2的流渗透，但是允许包含在第一操作流体F1中的电离粒子在由电极A、B产生的电场的作用下选择性地穿过。

构成壁16、17的过滤膜仅在其侧处存在不同压力的情况下允许流体的大部分流穿过它们；同时，由于其孔隙率，这些过滤膜不构成能够中断电场和离子传导的绝缘体。

因此，第一排出室13中的压力相对于邻近的操作室4、5中的压力被调节成容许限制流F1和F2的渗漏、优选地在0至20％之间的值。

这样的渗漏流将形成第二操作清洗流体F2，从而避免实现用于排出室13的第三入口开口14。

因此，如上所指出的，优选地，将使用比两个操作室4、5的压力低的值调节第一排出室13中的压力，以使得阻止或限制流体F2从这样的第一排出室13渗漏到两个操作室4、5。有利地，事实上，如果设置的话渗漏将从两个操作室4、5被引向排出室13。

优选地，非离子选择性过滤膜100由于操作室4、5与排出室13之间的压力差将不对移动通过该膜的流体的流起到过滤作用，因为这样的流不利地存在；而是仅对通过电场移动的带电粒子的流起到过滤作用。

非离子选择性过滤膜100将也允许根据其过滤特性(例如，根据带电粒子的大小)来选择移动到排出室13中的离子粒子。多个排出室13可以连续设置在不同的装置1中或设置在同一装置中并且由不同类型的过滤膜100划界，以选择性地分离具有不同大小或重量的粒子的离子种类，或者在任何情况下可以借助于不同的膜类型以不同的方式过滤的粒子。

还可以将多于一个排出室13插入到同一单元内。

即使在优选地非离子选择性过滤膜100由于其性质和材料本身不可被流体F1或F2渗透的情况下，其由于对操作室4、5中的和排出室13中的压力的调节而在操作中相对于流体流基本以不可渗透的方式起作用，但是对于能够穿过该膜的电离化粒子以可渗透的方式起作用。

根据在所附的图3A、图3B、图7、图8、图9和图10中所示的上述实施方式，限定排出室13的过滤膜100因此易于被包含在第一操作室4和第二操作室5中的带电粒子穿过，其通过由电极A、B生成的操作电场的作用而起作用。同时，过滤膜100适于将穿过非离子选择性过滤膜100的阳离子粒子或阴离子粒子或两个极性的粒子限定在同一第一排出室13内，由于由在这样的第一排出室13中的电场在其上感应的小移动力而将阳离子粒子或阴离子粒子或两个极性的粒子保持在同一第一排出室13中。

过滤膜100可以在其整个延伸上面向电极，或者过滤膜100可以由具有不同过滤特性的膜的并靠部分构成，以便选择可以用不同方式过滤的电离粒子。

有利地，前述的电极A、B(参照如图8中示出的具体例子，参照在图5中示出的随后的示例，以及也参照本发明的一般原理)可以由覆盖层38例如具有反渗透、纳滤、超滤或微滤特性的类似的非离子选择性过滤膜保护，以用于避免由于电离粒子朝向电极A、B自身的吸引力而弄脏的目的。过滤膜100的孔隙率能够防止电极A、B与流体的电隔离。

如果有利地设置的话，如在图8中图示化的(以及参照下文描述的另外示例在图5中图示化的)，可以使电极的这样的覆盖层38与每个电极A、B的正面接触并且与其隔开，以便用每个电极限定出用于使第二流体F3通过的另外的二次室39。

第二流体F3也可以用于以下目的：提高电极A、B相对于第一操作流体F1的传导，并且同时保持清洁电极A、B自身的表面。

在第一操作室4的第一壁10与第一排出室13的第三壁16之间，优选地插入易于在其延伸范围中被第一操作流体F1穿过的第一隔离多孔间隔分离器19。

类似地，在第二操作室的第二壁11与第一排出室13的第四壁17之间插入易于被要处理的流体F1穿过的第二隔离多孔间隔分离器20。

上述单元2有利地借助于在上游和下游受公共液压回路影响的多个叠加的净化层获得。

例如，根据在所附的图3A、图3B、图7、图8、图9和图10中示出的前述实施方式，每个净化层包括在两个电极之间的第一室4、第二室5和第二室13。

更详细地，在这样的实施方式中，用于这样的目的的单元2设置有：

-在单元2的容置结构3中获得的第一供给部21，并且第一供给部21适于给所有净化层的第一操作室4和第二操作室5的各第一入口开口6和第二入口开口7供给第一操作流体F1；

-在单元2的容置结构3中获得的第一提取部22，并且第一提取部22适于从前述净化层的第一操作室4和第二操作室5的第一出口开口8和第二出口开口9接收经处理的流体F1；

-在容置结构3中获得的第二供给部23，第二供给部23给前述净化层的第一排出室13的第三入口开口14供给第二操作流体F2；

-在容置结构3中获得的第二提取部24，第二提取部24从前述净化层的第一排出室13的第三出口开口15接收清洗流体。

通过被连接至从电极A、电极B本身外部突出的各突起25的端子(未示出)形成每个净化层的第一电极A与第二电极B之间的电连接；优选地，正电极A和负电极B的突起25从相对侧延伸或者在任何情况下从彼此隔开的各电极A、电极B的两侧延伸。

同样通过设置公共供给，单元的两个供给流体即第一操作流体F1和第二操作流体F2也可以由相同的流体构成(例如要被处理的水和清洗水)。

装置还包括：

-至第一入口部21的供给管道29中的第一电磁阀或手动拦截和/或调节阀28；

-放置在至用户的输送管道31上并且连接至第一提取部22的第二电磁阀30或者在其位置的第一手动调节抽头；

-连接至第二入口部23的第二操作流体F2的供给管道33上的可选第三电磁阀32；

-连接至第二提取部24的排水管道35上的第四电磁阀34，或者优选地在其位置的用于可调节地改变第一操作流体F1与第二操作流体F2之间的比率的第二抽头。

根据按照本发明的第一实施方式但是还可以应用于其他实施方式并且按照本发明的一般原则的示于图9和图10中的本发明的特定特征提供了离子交换树脂36，离子交换树脂36的内部包含两个操作室4和5中至少之一，以干扰第一操作流体F1的通过。树脂通过保持装置37被保持在操作室内而不从第一操作流体F1中排出。

优选地但不必须地，这样的离子交换树脂是阴离子型和阳离子型混合在一起的树脂，这两种树脂类型优选地被插入到两个操作室4、5中。

优选地，使用例如在操作室4、操作室5的出口开口8、出口开口9处固定至操作室4、操作室5的多孔分离器获得前述的保持装置37，多孔分离器易于使第一操作流体F1能够连续通过并且同时保持树脂36，防止树脂36与第一操作流体F1一起流出。

在操作中，树脂使得能够减缓阳离子和阴离子与第一操作流体F1一起流进室的内部，增大其朝向排出室13被静电吸引的可能性。更详细地，阴离子和阳离子树脂36将更大程度地被装饰在操作室4、操作室5的入口开口6、入口开口7附近，能够保持有限数量的离子，同时阴离子和阳离子树脂36在朝向离子少很多的出口开口8、出口开口9位置处更加活跃，并且其中由于其离子保持贡献，因此使得离子能够具有穿过离子选择区域并且进入到排出室13中的更大可能性。

根据本发明的优选实施方式，电力供给源12有利地容许周期性地反转第一电极10和第二电极11的极性，以迫使包含在第一操作室4和第二操作室5中的阳离子粒子和阴离子粒子通过穿过相应的非离子选择性过滤膜100进入到第三室13中。

优选地，根据前述实施方式，即也根据本说明书中示出的其他实施方式，极性反转频率在0.2Hz与10KHz之间，优选地在0.5Hz与100Hz之间包含的间隔中变化。

上述频率使得能够避免在电极的对应中形成双层电离；例如在常规液流式电容器或在电渗析装置中，或者更一般地，在设置有由在比那些对应于上面指出的频率更长的时间之后反转其极性的交流电压供电的电极的净化设备中通常不同地实现这样的双层电离。

较低频率与第一操作流体F1需要穿过操作室4、操作室5以具有至少一个循环的极性反转的时间有关。极性反转的较低频率使得不能移除正带电粒子和负带电粒子两者。

由于在上述考虑的频率处发生前述的极性反转，在电极附近存在相反极性的离子种类，并且在电极上流动的流体的pH基本上不被修改，以使得能够实现不过度酸性或碱性溶液并且避免随之而来的积垢问题。

此外，有利地，相对于存在于要被净化的水中的最常见的化学物质(通常为盐)为约1.8伏(考虑整体过电压，其通常需要供给以获得水解效应并且其高于理论分解电压)而言，在上面指出的频率处应用反转电压以及随之而来的没有双电离层使得即使在操作室的压降(由施加到电极的电势导致)低于水解电压的情况下，也能够在过滤作用方面获得成效这。

此外，前述频率同样使得能够在操作室被设置为与电极紧密相邻并且被电极划界时在操作室中处理流体。在上述频率处没有极性反转的情况下，与单个电极相邻的所述操作室不能通过使得装置能够仅实现低性能的相反极性的离子种类被净化。

根据该极性反转，因为阴离子粒子和阳离子粒子由于极性反转可以穿越对第一排出室13进行划界的过滤膜，所以第一操作流体F1并行穿过两个操作室4、5，以使得然后可以从来自第一操作室4或第二操作室5的第二操作流体F2(因此具有清洗功能)中去除。

当然，在图12的透视图中所示的单元2的单个净化层如图2中所示可以被重复n次以获得更大的过滤作用。在这种情况下，优选地，如相同的图11中所示，每个中间电极10、11(仅排除最后的电极)将充当用于两个相邻且连续的净化层的两个第一操作室4或两个第二操作室5的容置壁。

此外，优选地，第二提取部24基本上纵向延伸至净化层，优选地在室4、室5、室13的中央区域，穿过具有相应的通孔的第一壁10、第二壁11、第三壁16和第四壁17。

另外，根据图7的细节中所示的本实施方式的特征，但是一般也可作为本发明的变型，以管道形式获得第一排出室13并且为了该目的，通过被放置成在第三壁16和第四壁17的两个相对边缘处接合第三壁16和第四壁17的纵向壁26、纵向壁26'横向地封闭第一排出室13，以创建用于输送排出流体的管道。后者优选地以其端部超过所设置的间隔分离器27而延伸，其中，间隔分离器27对第一壁4和第二壁5的延伸进行划界，并且将供给第一室4和第二室5的要被处理的液体F1与清洗液体F2分离。

根据图7和图10的细节中所示的本发明的另一实施方式，但是一般也可作为本发明的变型，在电极处不设置极性反转并且要被处理的流F1顺序地穿过由具有相反极性的电极划界的至少两个操作室，以使得正离子粒子和负离子粒子两者能够在电场的作用下穿过过滤膜。为了这样的目的，有利地逆流穿过两个操作室，并且两个操作室可以通过由电绝缘材料制成的连接器部顺序地连接，使用图7和图10中的虚线指示并且当然设置在单元的易受到不干扰对第一排出室13进行划界的壁16、壁17的影响的位置。

在操作中，参照图3A、图3B的实施方式，到现在主要从结构角度描述的装置在下文中根据规定操作。

包含在要被处理的液体F1中的连续流入第一室4和第二室5中的正带电粒子和负带电粒子通过两个电极A、B产生的电场作用被迫使分别朝向阴极(负电极)和阳极(正电极)迁移。在这样的迁移中，包含在由阴极划分的对面的操作室(根据图3A的第一操作室4)的流体中的正阳离子粒子，以及包含在由阳极划分的对面的操作室(根据图3A的第二操作室5)的流体中的负阴离子粒子遇到第三壁16和第四壁17的过滤膜，通过电场其被强制通过穿过构成过滤膜的材料的网孔以穿过过滤膜，直到进入第一排出室13。

一旦带电粒子进入第一排出室13中，带电粒子在此处受到小的电场作用，并且因此带电粒子不再能够穿过第三壁16和第四壁17的过滤膜，保持被限定在第三室13大致上的等位体中，在那之前，带电粒子通过连续流入第一排出室13中的清洗流体流F2被输送到漏极。

通过存在于第一室4和第二室5中的电场，此处存在的带电粒子然后移动到由具有有限电场的第三排出室13构成的体积中，克服由第三室13的相同的壁16、壁17的过滤膜构成的检验障碍。

根据图4、图5和图6中所示的本发明的另一实施方式，设置至少一个第一排出室13和一个第二排出室13'(有利地，如图6所示设置一系列这样的室)，每个室由第三壁16、第三壁16'和第四壁17、第四壁17'划界，分别设置有第二操作流体F2、第二操作流体F2'流过的相应的第三入口开口14和第三入口开口14'，以及相应的第三出口开口15和第三出口开口15'。第一排出室13和第二排出室13'相应的前述第三壁16和第三壁16'，每个壁包括非离子选择性过滤膜100并且在它们之间设置至少一个操作室4(并且有利地，如图6中示出一系列的这样的室)，因此每个壁保持插入到第一排出室13与第二排出室13'之间。

第一电极A和第二电极B与第一排出室13和第二排出室13'相应的第四壁17、第四壁17'相关联。

在术语“关联的”是指电极和壁(在本示例中或者更普遍地根据本发明)，该术语“关联的”必须意指电极本身形成壁或者直接的机械连接，即没有插入其他室或层，间接的机械连接，即插入有其他室或层。在任何情况下，由电极A、电极B产生的电场对于这样的壁将是特别有效的。

根据本实施方式，电力供给源12优选地易于使两个电极A、B的极性保持不变，以使得包含在操作室4中的阳离子粒子和阴离子粒子通过相应的过滤膜100进入相应的两个不同的排出室13、13’中。

以这种方式，如图6所示，在两个排出室13、13’中，可以从溶解有盐的操作流体F1开始获得两个相应的第二操作流体F2和F2’的出口处的例如酸和碱的浓度。

在图6的示例中，对溶解有氯化钠的海水的实例进行了描述。

根据图5所示的实施方式变型，由覆盖层38、38’保护电极A、电极B，覆盖层38、38’也是由非离子选择性过滤膜100获得的，有利地，覆盖层38、38’与相应的电极A、电极B相分离，以便在覆盖层38、38’与对应的电极A、B之间限定用于电极的至少一种清洗液体通过的二次室39、39’。在图6的示例的情况下，分别针对正电极A和负电极B提供两种单独的清洗流体F3、F3’。

如在一般情况下已看出的并且参照图6中所示的上述特定实施方式，装置可以包括连续分布的多个操作室4和多个排出室13、13’，并且在本示例的情况下，每个操作室4插入到两个排出室之间。提供了串联电连接的第一电极A和第二电极B；在本示例中，在相对侧连续插入有操作室4和两个排出室。

更清楚地，因此，在图4、图5和图6例示的实施方式中，可以观察到的，电池适应于使其可以分别重新获得所移除的阳离子粒子和阴离子粒子。

为了转移相对大量的带电粒子，可能并联连接到特定数量的基电池；不过，在这种方式中，总操作电流可能会达到较高的值。由于电力供给源的成本随着操作电流的增大而增大，这比在增大电压的情况下更严重，所以建议将电池串联电连接在一起。另外，由于电极需要电连接至电源，所以在制造电池时电极代表了相当大的成本。

可替代地或优选地，一系列电极对A、B的中间电极A、B可以通过双极性膜40获得。

在图6中，描述了提供串联连接并且使用双极性膜40来替代传统电极的电池。

已知的是，双极性膜是通过轧制处理将阳离子交换膜和阴离子交换膜进行结合而构成的。用合适的电势差来产生电场，这些膜能够对水进行分离来生成H+和OH-。

更详细地，根据图6所示的这样的实施方式，可以将多个操作室4和多个排出室13、13’进行交叠，从而防止将电极插入至每组室中，而是利用双极性膜将水分离成氢离子和氢氧根离子的能力，然后在使得交叠的室与化学角度保持分离的同时，闭合串联连接的电路。在这种方式中，可以获得室的电串联连接，同时，使选择并联以及至少部分地串联的室的液压连接成为可能。

为此，在图4中，可以观察到，对于分别用来重新获得具有正电荷的粒子和具有负电荷的粒子的两个室13和13’仅存在一个操作室4。

观察到插入有两个另外的室39和39’，这两个另外的室39和39’用于清洗电极以防止可能的气泡(在操作电压增大以便提高净化效率/输出的情况下排出)将电极部分隔离或者引起过度的内部压力。有利地，两个第二操作流体F2和F2’可以部分地再循环以便增大重新获得的酸和碱的浓度。

如果有利，清洗流体F3和F3’可以反之再循环并且还可能混合。

第一操作流体F1输送要被净化的液体，将会从该液体中提取电离粒子。

通过将这些膜耦接至排出室13，如图6所示，可以产生由两个排出室13和13’以及操作室4构成的基本单元。室13、13’分别被限定在一个室中具有双极性膜在阳离子侧和相对的室中具有后面的双极性膜的阴离子侧上，并且，室13、13’二者均面对相同的操作室4。室13、13’彼此相对并且分别被双极性膜将其与该系列的上排出室13’和下排出室13相分离，该双极性膜代替两个电极以及串联连接的相应的电连接。双极性膜在下室与上室之间将具有相反的插入意义。在两个排出室13、13’中，分别为F2和F2’的两个第二操作流将流动；从而，其将输送被分离的酸和碱粒子。该基本单元可以被重复“n”次，从而使装置更有效。

双极性膜能够以非常高的电流密度(高达30ma/cm2-50ma/cm2)进行操作。并且，在这样的电流密度处，双极性膜基于操作电流的密度使得其末端的电压保持在1V-1.2V的量级。然而，排出室13、13’使得其末端的电压保持接近零(或者在任何情况下相当低)。该事实使得：与传统电渗析电池相比，根据本发明的装置1非常有效，其中，传统电渗析电池由于存在离子交换膜而不能到达相当大的电流密度或者其由于确实特别大的膜而承受电压下降。

典型的阳离子膜常延伸10ohm/cm2，并且在30ma/cm2的电流密度下产生0.3V的下降。假设具有双极性膜的电渗析电池使用至少两个膜(一个阳离子膜和一个阴离子膜)，则在所描述的配置中存在显著的能量节约，这是本发明的目的。

本发明的另一优点为，能够容易地对有机溶液进行操作，有机溶液中存在常具有高分子量的带电粒子，由于其性质该带电粒子不能容易地穿过传统的离子交换膜。

另外本发明的目的还在于用于净化液体的方法，特别是有利地而非排他地采用上述装置1来净化液体的方法；出于简化起见，在下文中将保持与装置1相同的附图标记和命名。

根据本发明下的构思，前述方法提供了以下操作。

提供含有阳离子粒子和阴离子粒子的第一操作流体F1的连续流动，使其通过至少一个操作室4(或者根据上述示例的多个操作室4、5)从相应的入口开口流动至相应的出口开口，以及第二操作流体的流动，使其通过至少一个排出室13(或者根据上述示例的多个排出室13、13’)从其第三入口开口14至流动第三出口开口15。

在排出室13内部包括三维多孔电导体18，从而使第二操作流体F2穿过排出室13并且由非离子选择性过滤膜100将排出室13与操作室4分离。

该方法提供了在两个电极A、B之间(或者在根据上述示例的多对电极之间)生成电场，在两个电极A、B之间插入有至少一个操作室和至少一个排出室。

出于这样的目的，电极A、B提供相反极性的直流电压或平均直流电压电源，在使得三维多孔电导体18易于减小排出室13内部的由电极产生的电场。

在第一操作流体F1流动至操作室4期间，在操作电场的作用下，带电粒子的至少一部分通过非离子选择过滤膜100然后迁移至排出室13中。

因此，通过第二操作流体F2的流过，能够使迁移通过非离子选择过滤膜100以进入排出室13并且在此处受有限电场作用的带电粒子获得排出。

可以通过电极A、B的极性的周期性反转来生成电场，以使得具有相反极性的带电粒子在不同的时间迁移通过非离子选择过滤膜100从操作室4到达排出室13。

更详细地，根据所公开的图3A、图3B、图7、图8、图9和图10中所示的实施方式，借助于具有相反极性的相同电极的直流电压电源供应或平均直流电压电源供应在与两个操作室4、5的第一壁和第二壁关联的电极A、B之间产生电场。

因此，在第一操作流体F1流动至上述操作室4、5中期间，在电场的作用下，包含在两个操作室4、5中的阳离子粒子和/或阴离子粒子中的至少一部分存在下述迁移：在由电极A、B生成的电场的作用下穿过过滤膜来从第一操作室4和第二操作室5移动至第一排出室13中。

根据图3A、图3B所示的实施方式，第一操作流体F1发生并行流入两个操作室4、5的流动；另外，根据图7所示的实施方式，第一操作流体F1发生相继流入至至少两个操作室4、5的流动，该流动由具有相反极性的电极所限定。穿过顺序提供了：在净化层的第一相同的极性下流体首先通过所有操作室或者仅一组操作室，并且然后在净化层的第二极性下流体随后通过所有的操作室或者仅一组操作室。

接着，由于包含在第一排出室13中相同的过滤膜所施加的阻碍作用，以及此处所经受的由三维多孔电导体18产生的屏蔽作用而引起的有限电场的作用，对穿过第三壁16、17设置的过滤膜已经迁移进第一排出室13的阳离子粒子和/或阴离子粒子进行处理。

在图3A和图3B的情况下，其中，随着电极A、B极性的周期性反转而生成电场，存在阳离子粒子和阴离子粒子二者迁移，阳离子粒子和阴离子粒子包含在第一操作室4和第二操作室5中通过第三壁16和第四壁17的过滤膜向第一排出室13移动。

因此，这样构思地装置和方法实现了预先设定的目的。

特别地，通过提供对要处理的流体的连续操作，相对于诸如具有流通电容器的装置的以间歇的方式操作的已知类型的装置而言，该装置能够大大提高效率。

此外，根据本发明的装置不提供强制液体流动通过过滤膜，该装置提供了采用电渗析原理的装置作为替代方式；因此，该装置，本发明的客体，不会导致相同过滤膜的任何特别的梗阻，即，其不需要昂贵的维护操作。三维多孔电导体18的相同的网适于防止其所分隔的壁16、17的阻塞。

有利地，在排出室13中，发现了从连续的操作室4、5吸收的两种电离物质，使得过度地酸性溶液或碱性溶液不被获取，即避免了结垢问题。这特别是根据上述第一实施方式，因为以上述频率反转的可变电场的存在，不允许在第一操作流体的电离平衡中相当大的变化的发生。

本发明的目的在于，该装置所采用的部件允许获得成本极其有限的电池。

假设如具有流通电容器的装置中那样不提供双层电离，则不需要使用电力供给源来提供较高的电流峰值，因此不需要采用昂贵电器件。

Claims (15)

1.一种用于净化流体的装置，其特征在于包括：

-至少一个离子吸附单元(2)，所述至少一个离子吸附单元(2)被包含带电粒子的至少一个第一操作流体(F1)穿过，所述至少一个离子吸附单元(2)设置有在所述至少一个离子吸附单元(2)内部限定的容置结构(3)：

-至少一个操作室(4，5)，所述至少一个操作室(4，5)设置有入口开口(6，7)和出口开口(8，9)，所述至少一个第一操作流体(F1)易于流过所述入口开口(6，7)和所述出口开口(8，9)；

-至少一个排出室(13，13')，所述至少一个排出室(13，13')用于排出所述带电粒子，至少一个第二操作流体(F2，F2')流过所述至少一个排出室(13，13')；

-所述至少一个操作室(4，5)和所述至少一个排出室(13，13')通过至少一个非离子选择性过滤膜(100)彼此分离；

-三维多孔电导体(18)，所述三维多孔电导体(18)容置在所述至少一个排出室(13，13')中，所述三维多孔电导体(18)具有厚度以及基本上片状延伸，所述三维多孔电导体(18)适于被所述至少一个第二操作流体(F2，F2')沿着与所述片状延伸平行的所述厚度在所述三维多孔电导体(18)体积内部穿过；

-电力供给源(12)；

-第一电极和第二电极(A，B)，所述第一电极和所述第二电极(A，B)通过置于其间的所述至少一个操作室(4，5)和所述至少一个排出室(13，13')而彼此分离，所述第一电极和所述第二电极(A，B)能够被所述电力供给源(12)以相反极性供以电力，以便由于所述三维多孔电导体(18)的屏蔽效果而在所述至少一个操作室(4，5)中生成操作电场以及在所述至少一个排出室(13，13')中生成具有低于所述操作电场的值的有限电场；

-包含在所述操作室(4，5)中的带电粒子易于在所述第一电极和所述第二电极(A，B)生成的操作电场的作用下穿过所述非离子选择性过滤膜(100)，以及包含在所述操作室(4，5)中的带电粒子易于被所述至少一个排出室(13，13')中的所述至少一个第二操作流体(F2，F2')排出，在所述至少一个排出室(13，13')中包含在所述操作室(4，5)中的带电粒子受到所述有限电场的作用；

-所述电力供给源(12)易于以0.2Hz与10Hz之间的区间中包括的极性反转频率来周期性地反转所述第一电极和所述第二电极(A，B)的极性，以强制包含在所述至少一个操作室(4，5)中的阳离子粒子和阴离子粒子通过所述至少一个非离子选择性过滤膜(100)进入同一所述至少一个排出室(13，13')。

2.根据权利要求1所述的用于净化流体的装置，其特征在于，所述操作室(4，5)中的至少一个操作室与所述第一电极或第二电极(A，B)中的一个电极相邻，并且被限定在所述第一电极或第二电极(A，B)中的所述一个电极与至少一个所述排出室(13，13')的所述非离子选择性过滤膜(100)中的一个非离子选择性过滤膜之间。

3.根据权利要求2所述的用于净化流体的装置，其特征在于，所述装置包括所述操作室(4，5)中的至少两个操作室，所述至少两个操作室中的每个操作室与所述第一电极或第二电极(A，B)中的一个电极相邻，并且被限定在所述第一电极或第二电极(A，B)中的所述一个电极与至少一个所述排出室(13，13')的所述非离子选择性过滤膜(100)中的一个非离子选择性过滤膜之间。

4.根据权利要求1所述的用于净化流体的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个第一操作室和至少一个第二操作室(4，5)，所述至少一个第一操作室和至少一个第二操作室(4，5)分别设置有：所述至少一个第一操作流体(F1)流过的第一入口开口和第二入口开口(6，7)以及第一出口开口和第二出口开口(8，9)；用于容纳所述至少一个第一操作流体(F1)的至少一个第一壁和至少一个第二壁(10，11)，所述至少一个第一壁和至少一个第二壁(10，11)分别具有相关联的所述第一电极和所述第二电极(A，B)；用于排出所述阳离子粒子和/或所述阴离子粒子的所述至少一个排出室(13，13')，所述至少一个排出室(13，13')置于所述第一操作室和所述第二操作室(4，5)之间并且设置有各自包括所述非离子选择性过滤膜(100)的第三壁(16，16')和第四壁(17，17')；连同所述第一壁(10)和所述第二壁(11)一起来分别对所述第一操作室(4)和所述第二操作室(5)划界的所述第三壁和所述第四壁(16，17)。

5.根据权利要求1所述的用于净化流体的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个第一排出室和至少一个第二排出室(13，13')，每个排出室通过第三壁(16，16')和第四壁(17，17')划界，每个排出室分别设置有：所述至少一个第二操作流体(F2，F2')流过的第三入口开口(14，14')和第三出口开口(15，15')；所述第一排出室和所述第二排出室(13，13')各自的至少所述第三壁(16，16')，所述第三壁(16，16')各自包括非离子选择性过滤膜(100)，并且在它们之间对在置于所述第一排出室和所述第二排出室(13，13')之间的所述至少一个操作室(4)划界；

-所述第一电极和所述第二电极(A，B)与所述第一排出室和所述第二排出室(13，13')各自的第四壁(17，17')相关联。

6.根据前述权利要求中任一项所述的用于净化流体的装置，其特征在于，所述过滤膜(100)选自微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。

7.根据权利要求1所述的用于净化流体的装置，其特征在于，所述电极(A，B)由特别地从非离子选择性过滤膜(100)获得的覆盖层(38，38')保护。

8.根据权利要求7所述的用于净化流体的装置，其特征在于，每个所述覆盖层(38，38')与相应的所述电极(A，B)隔开以由此针对至少一个清洗流体(F3，F3')的通过来限定二次室(39，39')。

9.根据前述权利要求中任一项所述的用于净化流体的装置，其特征在于，相对于所述至少一个操作室(4，5)中的压力来将所述至少一个第一排出室(13，13')中的压力调整成下述值，所述值易于将通过所述非离子选择性过滤膜(100)的操作流体(F1，F2)的渗漏优选地限制在0至20％之间。

10.根据权利要求1所述的用于净化流体的装置，其特征在于，所述装置包括根据前述权利要求中的一项或更多项的相互连续分布的多个操作室(4，5)和多个排出室(13，13')，所述第一电极和所述第二电极(A，B)的对，其间电串联地设置所述至少一个操作室(4，5)和所述至少一个排出室(13，13')。

11.根据权利要求10所述的用于净化流体的装置，其特征在于，所述连续的电极对(A，B)中的至少两个中间电极(A，B)由至少一个双极性膜(40)替代。

12.根据前述权利要求中任一项所述的用于净化流体的装置，其特征在于，至少一个隔离多孔间隔分离器(19)被容置在所述至少一个操作室(4，5)中，易于被所述第一操作流体(F1)穿过，特别地由等于每个操作室的壁之间的距离的限定大小的颗粒材料构成。

13.根据前述权利要求中任一项所述的用于净化流体的装置，其特征在于，所述至少一个排出室(13，13')的所述三维多孔电导体(18)包括由导电材料制成的至少一个三维网。

14.根据前述权利要求中任一项所述的用于净化流体的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个离子交换树脂(36)，所述至少一个离子交换树脂(36)包含在所述至少一个操作室(4，5)内部以干扰所述第一操作流体(F1)的通过，并且借助于保持装置(37)来保持。

15.一种用于特别地借助于根据权利要求1所述的装置来净化流体的方法，其特征在于，包括：

-包含带电粒子的第一操作流体(F1)从至少入口开口(6，7)到至少出口开口(8，9)连续流过至少一个操作室(4，5)；

-第二操作流体(F2，F2')连续或间歇流过用于排出所述带电粒子的至少一个排出室(13，13')；所述至少一个排出室(13，13')内部包括三维多孔电导体(18)，所述三维多孔电导体(18)具有厚度以及基本上片状延伸，所述三维多孔电导体(18)被所述至少一个第二操作流体(F2，F2')在与所述片状延伸平行的所述厚度上被穿过；所述至少一个排出室(13，13')通过包括非离子选择性过滤膜(100)的至少一个壁(16，16'，17，17')与所述至少一个操作室(4，5)分离；

-在通过置于其间的所述至少一个操作室(4，5)和所述至少一个排出室(13，13')而彼此分离的至少两个电极(A，B)之间，通过以相反极性向所述电极(A，B)供给电力来生成电场，以便由于所述三维多孔电导体(18)的屏蔽效果而在所述至少一个操作室(4，5)中生成操作电场以及在所述至少一个排出室(13，13')中生成具有低于所述操作电场的值的有限电场；

-在所述第一操作流体(F1)流入所述至少一个操作室(4，5)期间，所述带电粒子的至少一部分在所述操作电场的作用下通过穿过所述非离子选择性过滤膜(100)而迁移到所述排出室(13)；

-将通过所述非离子选择性过滤膜(100)迁移到所述排出室(13)中的所述带电粒子的所述第二操作流体(F2，F2')排出，并且所述带电粒子受到所述有限电场的作用；

-所述生成所述电场伴随下述操作进行：以0.2Hz与10Hz之间的区间中包括的极性反转频率来周期性地反转所述电极(A，B)的极性，以强制具有相反极性的带电粒子从所述至少一个操作室(4，5)到所述至少一个排出室(13，13')迁移通过所述非离子选择性过滤膜(100)。