CN115140812A - 一种两段式连续电除盐系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种两段式连续电除盐系统和方法，包括以下步骤：系统进水先进入到一段连续电除盐装置阳极室，然后进入一段连续电除盐装置阴极室，水中的阳离子和阴离子在电流的驱动下，分别从一段连续电除盐装置阳极室和一段连续电除盐装置阴极室迁移到一段连续电除盐装置浓水室中，实现了水中的离子初次除盐，再进入到二段连续电除盐装置进行二次深度脱盐处理，得到去离子水。本发明由于一段连续电除盐内的离子迁移速度快，因此进水电导可以放宽到25‑100us/cm，相比传统连续电除盐系统要求进水电导在25‑50us/cm以下，该两段式连续电除盐系统有较大范围的适用性。
Description
技术领域
本发明属于除盐水或者纯水处理领域，具体涉及一种两段式连续电除盐系统和方法。
背景技术
由于除盐水或者纯水的质量好坏关系到产品的质量和成品率，是生产过程中比不可少的一种生产资料，尤其在电力、化工、电子等行业生产要求的提高或产品的升级等需求越来越严格，对水质的要求越来越苛刻，因此需要对传统的水处理系统及设备进行升级改造，在众多的除盐水和纯水制造技术中，连续电除盐技术克服了离子交换树脂需要酸碱再生、不能连续工作的缺点，在水处理技术领域是革命性的创新技术，且绿色环保，近年来得到大力发展。目前，连续电除盐技术正在快速普及，大部分为普通的连续电除盐工艺即两级反渗透→连续电除盐工艺，两级反渗透的产水水质好，可以为连续电除盐提供更好的水质，但系统较为复杂，占地面积大，基建费用大，且运行电耗高，在某些系统升级改造难度较大。
另外，还有很多工厂存在大量的一段反渗透→阴阳床→混床的水处理工艺，阴阳床和混床需要大量的酸碱再生，该工艺也存在运行成本高，劳动强度大、接触危险化学品和产生大量的酸碱废水等缺点。
发明内容
为克服现有技术中的问题，本发明的目在于提供一种两段式连续电除盐系统和方法，可以替换现有的阴阳床到混床水处理工艺，增加传统连续电除盐系统的适用范围，并可以制造电阻在5-10MΩ·cm及其以上的去离子水，满足各行业水质的要求。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种两段式连续电除盐系统，包括用于初次除盐的一段连续电除盐装置，以及用于二次除盐的二段连续电除盐装置；
其中，一段连续电除盐装置包括一段连续电除盐进水端盖、一段连续电除盐装置阳极室、一段连续电除盐装置浓水室以及一段连续电除盐装置阴极室，一段连续电除盐进水端盖上设置有两个出水分配槽，一个出水分配槽与一段连续电除盐装置阳极室入口相连通，一段连续电除盐装置阳极室出口与一段连续电除盐装置阴极室相连通，另一个出口分配槽与一段连续电除盐装置浓水室入口相连通，一段连续电除盐装置阴极室出口与二段连续电除盐装置相连。
本发明进一步的改进在于，一段连续电除盐装置还包括用于连接一段连续电除盐装置阳极室和一段连续电除盐装置阴极室的导流槽。
本发明进一步的改进在于，一段连续电除盐装置阳极室内填充强酸型阳离子交换树脂，一段连续电除盐装置阴极室内填充强碱型阴离子交换树脂。
本发明进一步的改进在于，一段连续电除盐装置阴极室出口经脱气装置和中间水泵与二段连续电除盐装置相连。
本发明进一步的改进在于，二段连续电除盐装置包括二段连续电除盐进水端盖、二段连续电除盐装置阳极室、二段连续电除盐装置阳极侧浓水室、二段连续电除盐装置淡水室、二段连续电除盐装置阴极侧浓水室和二段连续电除盐装置阴极室，二段连续电除盐进水端盖上设置有个分配槽，二段连续电除盐装置阳极室、二段连续电除盐装置阳极侧浓水室、二段连续电除盐装置淡水室、二段连续电除盐装置阴极侧浓水室和二段连续电除盐装置阴极室与一个分配槽相连通。
本发明进一步的改进在于，二段连续电除盐装置阳极室填充有强酸型阳离子交换树脂，二段连续电除盐装置阳极侧浓水室填充有体积比为1：1的强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂；二段连续电除盐装置淡水室填充有体积比为3：1的强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂，二段连续电除盐装置阴极侧浓水室，二段连续电除盐装置阴极室填充有强碱型阴离子交换树脂。
本发明进一步的改进在于，一段连续电除盐装置阳极室内在一段连续电除盐装置阳极室与一段连续电除盐装置浓水室接触的一侧设置有阳离子交换膜，一段连续电除盐装置阴极室内在与一段连续电除盐装置浓水室接触的一侧设置有阴离子交换膜；
一段连续电除盐装置阳极室和一段连续电除盐装置阴极室施加直流电。
一种基于如上所述的系统的两段式连续电除盐方法，包括以下步骤：
一段反渗透或者二段反渗透的产水经一段连续电除盐进水端盖进入到一段连续电除盐装置阳极室，再进入一段连续电除盐装置阴极室，水中的阳离子和阴离子在电流的驱动下，分别从一段连续电除盐装置阳极室和一段连续电除盐装置阴极室迁移到一段连续电除盐装置浓水室中，实现一段连续电除盐装置阳极室和一段连续电除盐装置阴极室的进水进行脱盐，脱盐后的水进入到二段连续电除盐装置进行二次脱盐处理，得到淡水。
本发明进一步的改进在于，一段连续电除盐装置阳极室流量为一段连续电除盐装置总流量的90-95％，一段连续电除盐装置浓水室流量为一段连续电除盐装置总流量的5-10％。
本发明进一步的改进在于，二段连续电除盐装置阳极室和二段连续电除盐装置阴极室的流量之和为二段连续电除盐装置总流量的1％，二段连续电除盐装置阳极侧浓水室与二段连续电除盐装置阴极侧浓水室的流量之和为二段连续电除盐装置总流量的8％-10％，二段连续电除盐装置淡水室的流量为二段连续电除盐装置总流量的90％。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
本发明通过设置用于初次除盐的一段连续电除盐装置，以及用于二次除盐的二段连续电除盐装置，采用两段式连续电除盐装置，一段连续电除盐装置进水电导可以放宽到25-100us/cm，而普通的连续电除盐系统要求电导在25-50us/cm以下，所以本发明可以替换现有阴阳床加混床除盐装置，满足实际生产的要求，该系统出水可以达到0.1us/cm及以下。一段连续电除盐装置中离子迁移的速度快，在同等的进水水质下，所需的电流就较小，可以节约运行能耗。本发明采用两段式连续电除盐装置，可以保护进水水质要求高、造价较高的二段电除盐装置。并且本发明的装置结构简单，占地面积小，不产生酸碱废水。本系统的进水最大电导可达到25-100us/cm，较传统连续电除盐系统有较强的适应性和较低的运行能耗。
进一步的，本发明的一段连续电除盐装置为分质填充(填充同类型的离子交换树脂为分质填充，同时填充有阳离子交换树脂和阴交换树脂为混合填充)，并在一段连续电除盐装置阳极室与浓水室的接触的一侧设置有阳离子交换膜。由于阳离子交换膜只允许阳离子透过，水分子几乎不能透过，在直流电流的作用下，进水中的阳离子会迁移到一段连续电除盐装置浓水室。分质填装时阳离子交换树脂之间以及与阳离子交换膜之间是紧密接触的，无死角，这样形成了连续的无障碍“通道”，水中的阳离子能很快进入浓水室。同理，一段连续电除盐装置阴极室内分质填充强碱型阴离子交换树脂及设置了阴离子交换膜，也会形成了无障碍的“通道”，水中的阴离子在直流电流的驱动下，也会快速迁移到浓水室。进入到一段连续电除盐装置浓水室大量的阳离子和阴离子在水流的带动下，排出体外，从而实现水中离子的去除。混合填充时，一种离子交换树脂会被另外一种离子包围及分割，同类型离子交换树脂直接接触的较少，因此离子迁移的“通道”被部分堵赛，只能通过离子间的孔隙迁移，传输的速度较慢。因此，分质填充相比混合填充的连续电除盐，离子迁移的速度快很多，在同等的电流条件下，可以迁移更多的离子。
附图说明
图1为本发明的一种两段式连续电除盐系统的结构示意图。
图中，1-一段连续电除盐进水端盖，2-一段连续电除盐装置，3-脱气装置，4-中间水泵，5-二段连续电除盐进水端盖，6-二段连续电除盐，7-一段连续电除盐装置阳极室，8-一段连续电除盐装置浓水室，9-导流槽，10-一段连续电除盐装置阴极室，11-二段连续电除盐装置阳极室，12-二段连续电除盐装置阳极侧浓水室，13-二段连续电除盐装置淡水室，14-二段连续电除盐装置阴极侧浓水室，15-二段连续电除盐装置阴极室。
具体实施方式
下面结合附图对本系统作进一步详细描述。
本发明中的强酸型阳离子树脂型号为001×7强酸性苯乙烯阳离子交换树脂，强碱型阴离子树脂型号201×7强碱性苯乙烯阴离子交换树脂。
参见图1，本发明所述的一种两段式连续电除盐系统，主要包括一段连续电除盐装置2，脱气装置3，中间水泵4以及二段连续电除盐装置6。
其中，一段连续电除盐装置2包括一段连续电除盐进水端盖1、一段连续电除盐装置阳极室7、一段连续电除盐装置浓水室8、一段连续电除盐装置阴极室10以及用于连接阳极室和阴极室的导流槽9，一段连续电除盐进水端盖1上设置有进水口和两个出水分配槽，一个出水分配槽与一段连续电除盐装置阳极室7入口相连通，一段连续电除盐装置阳极室7出口与导流槽9入口相连通，另一个出口分配槽与一段连续电除盐装置浓水室8入口相连通，一段连续电除盐装置浓水室8出口排出浓水，导流槽9出口与一段连续电除盐装置阴极室10入口相连通，一段连续电除盐装置阴极室10出口与脱气装置3相连。在脱气装置3内排出阳极室和阴极室产生的有害的气体，防止进入到后续设备中。
一段连续电除盐装置阳极室7内填充强酸型阳离子树脂，一段连续电除盐装置阴极室10内填充强碱型阴离子树脂，一段连续电除盐装置浓水室填充强酸和强碱型混合树脂，体积比为1：1。
一段连续电除盐装置阳极室7内在一段连续电除盐装置阳极室7与一段连续电除盐装置浓水室8接触的一侧设置有阳离子交换膜，一段连续电除盐装置阴极室10内在与一段连续电除盐装置浓水室8接触的一侧设置有阴离子交换膜，阳离子交换膜是允许阳离子迁移透过，阴离子交换膜只允许阴离子迁移透过，透过率均要求90％以上。
一段连续电除盐装置阳极室7自带有阳极板，一段连续电除盐装置阴极室10自带有阴极板，对一段连续电除盐装置阳极室7和一段连续电除盐装置阴极室10施加直流电，具体的，一段连续电除盐装置阳极室7接电源正极，一段连续电除盐装置阴极室10接电源负极，整套装置由于水流、离子交换膜和离子交换树脂均为导电体，因此可以形成闭环的回路，利用电位差进行离子的定向迁移。进水经一段连续电除盐进水端盖1首先进入到一段连续电除盐装置阳极室7，再通过导流槽9进入一段连续电除盐装置阴极室10，水中的阳离子和阴离子在电流的驱动下，分别从一段连续电除盐装置阳极室7和一段连续电除盐装置阴极室10迁移到一段连续电除盐装置浓水室8中，从而对一段连续电除盐装置阳极室7和一段连续电除盐装置阴极室10的进水进行脱盐。
二段连续电除盐装置包括二段连续电除盐进水端盖5、二段连续电除盐装置阳极室11、二段连续电除盐装置阳极侧浓水室12、二段连续电除盐装置淡水室13、二段连续电除盐装置阴极侧浓水室14和二段连续电除盐装置阴极室15，二段连续电除盐进水端盖5上设置有5个分配槽，二段连续电除盐装置阳极室11、二段连续电除盐装置阳极侧浓水室12、二段连续电除盐装置淡水室13、二段连续电除盐装置阴极侧浓水室14和二段连续电除盐装置阴极室15与一个分配槽相连通。
二段连续电除盐装置阳极室11、二段连续电除盐装置阳极侧浓水室12、二段连续电除盐装置淡水室13、二段连续电除盐装置阴极侧浓水室14和二段连续电除盐装置阴极室15内均填装有树脂。具体的，二段连续电除盐装置阳极室11填充有强酸型阳离子交换树脂二段连续电除盐装置阳极侧浓水室12填充有体积比为1：1的强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂；二段连续电除盐装置淡水室13填充有体积比为3：1的强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂，二段连续电除盐装置阴极侧浓水室14填充有体积比为1：1的强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂，二段连续电除盐装置阴极室15填充有强碱型阴离子交换树脂。
二段连续电除盐装置阳极室11自带有阳极板，二段连续电除盐装置阴极室15自带有阴极板，对二段连续电除盐装置阳极室11和二段连续电除盐装置阴极室15施加直流电，二段连续电除盐装置阳极室11接电源正极，二段连续电除盐装置阴极室15接电源负极，整套装置由于水流、离子交换膜和离子交换树脂均为导电体，因此可以形成闭环的回路，利用电位差进行离子的定向迁移。二段连续电除盐装置阳极室11、二段连续电除盐装置阳极侧浓水室12、与二段连续电除盐装置阴极侧浓水室14、二段连续电除盐装置阴极室15的产水返回到一级反渗透等预处理单元，重新回收利用。
二段连续电除盐装置淡水室13的产水电阻可以达到5-10MΩ·cm及以上。
脱气装置3与中间水泵4相连，中间水泵4用于对水加压，中间水泵4与二段连续电除盐装置6的二段连续电除盐进水端盖5相连。经中间水泵4加压后的水经二段连续电除盐进水端盖5上的分配槽分别进入二段连续电除盐装置阳极室11、二段连续电除盐装置阳极侧浓水室12、二段连续电除盐装置淡水室13、二段连续电除盐装置阴极侧浓水室14和二段连续电除盐装置阴极室15中，在电流的作用下，水中离子进行定向迁移，完成相应的处理。二段连续电除盐装置阳极室11和二段连续电除盐装置阴极室15出口排出极水，二段连续电除盐装置阳极侧浓水室12和二段连续电除盐装置阴极侧浓水室14出口排出的浓水，均可以回收利用，以提高系统的总回收率，二段连续电除盐装置淡水室13出口排出产水。
本发明基于上述系统的连续电除盐方法为：进水经一段连续电除盐进水端盖1首先进入一段连续电除盐进水端盖1上的分配槽，分别进入一段连续电除盐装置阳极室7和一段连续电除盐装置浓水室8中，一段连续电除盐装置阳极室7流量为一段连续电除盐装置总流量的90-95％，一段连续电除盐装置浓水室8流量为一段连续电除盐装置总流量的5％-10％，一段连续电除盐装置浓水室8的浓水排放出，可以回收利用。一段连续电除盐装置阳极室7的水流在电流的作用下，阳离子快速迁移到一段连续电除盐装置浓水室8，同时在电流的作用下，由于阳离子交换膜、阴离子交换膜、强酸型阳离子树脂以及强碱型阴离子树脂对离子迁移的速度高出水中离子迁移速度的2-3个数量级，在离子交换膜及离子交换树脂与水接触的界面，由于离子迁移速度快，水中的离子不能及时跟进，就会形成显著的离子浓度差，为了弥补这种离子浓度差，水流在直流电的作用下，会解离出氢离子和氢氧根离子，促进水流中的阴阳离子平衡，这样，氢离子就能对一段连续电除盐装置阳极室7中的阳离子树脂进自动行再生，而不需要传统的酸再生，多余的氢氧根离子在阳极形成氧气，随水流排出体外。一段连续电除盐装置阳极室7的产水通过内部导流槽9进入一段连续电除盐装置阴极室10，在电流的作用下，一段连续电除盐装置阴极室10中阴离子快速迁移到浓水室，迁移到一段连续电除盐装置浓水室8的阳离子和阴离子在水流的带动下排出体外，从而实现了水中离子的去除，同样，一段连续电除盐装置阴极室10由于离子浓度差的原因，部分水进行解离出氢氧根离子，对阴离子交换树脂自动进行再生，多余的氢离子在阴极形成氢气在脱气装置3中排放掉。
经过除盐后的水进入二段连续电除盐装置中继续进行二次处理，最终得到合格的去离子水。
同理，二段连续电除盐装置阳极室11、二段连续电除盐装置阴极室15中离子迁移速度快，由于离子迁移速度快，相比二段连续电除盐装置淡水室13，其容积要小很多，在同样的流速和雷诺数下，二段连续电除盐装置阳极室11、二段连续电除盐装置阴极室15和二段连续电除盐装置淡水室13的流量要小很多，因此，二段连续电除盐装置阳极室11和二段连续电除盐装置阴极室15的流量之和为二段连续电除盐装置总流量的1％，二段连续电除盐装置阳极侧浓水室12与二段连续电除盐装置阴极侧浓水室14的流量之和为二段连续电除盐装置总流量的8％-10％，二段连续电除盐装置淡水室13的流量为二段连续电除盐装置总流量的90％左右。
该系统采用两段连续电除盐系统，一段连续电除盐装置为二段连续电除盐装置的预处理。由于一段连续电除盐装置的结构特殊，可以实现离子的快速迁移，因此，一段连续电除盐装置的进水电导可以放宽到25-100us/cm，电导去除率可以达到90％以上，为二段连续电除盐装置提供了更优的进水水质，可以实现二段连续电除盐装置的产水电导达到0.1us/cm及以上的去离子水。
本发明的系统可以接纳一级反渗透单元的产水，进水水质限定值放宽，增大了该系统的适用性，由于是两段设置，两段连续电除盐装置的离子去除率都可以实现90％以上，相比传统的连续电除盐，可以制取电导更低的去离子水。
本发明的一种两段式连续电除盐方法，可以替换现有的阴阳床到混床的除盐水处理工艺，增加传统连续电除盐系统的适用范围，并可以制造电阻在5-10MΩ·cm及其以上的纯水。
以上所述仅是本发明的实施步骤的举例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种两段式连续电除盐系统，其特征在于，包括用于初次除盐的一段连续电除盐装置(2)以及用于二次除盐的二段连续电除盐装置；
其中，一段连续电除盐装置(2)包括一段连续电除盐进水端盖(1)、一段连续电除盐装置阳极室(7)、一段连续电除盐装置浓水室(8)以及一段连续电除盐装置阴极室(10)，一段连续电除盐进水端盖(1)上设置有两个出水分配槽，一个出水分配槽与一段连续电除盐装置阳极室(7)入口相连通，一段连续电除盐装置阳极室(7)出口与一段连续电除盐装置阴极室(10)相连通，另一个出口分配槽与一段连续电除盐装置浓水室(8)入口相连通，一段连续电除盐装置阴极室(10)出口与二段连续电除盐装置相连。
2.根据权利要求1所述的一种两段式连续电除盐系统，其特征在于，一段连续电除盐装置(2)还包括用于连接一段连续电除盐装置阳极室(7)和一段连续电除盐装置阴极室(10)的导流槽(9)。
3.根据权利要求1所述的一种两段式连续电除盐系统，其特征在于，一段连续电除盐装置阳极室(7)内填充强酸型阳离子交换树脂，一段连续电除盐装置阴极室(10)内填充强碱型阴离子交换树脂。
4.根据权利要求1所述的一种两段式连续电除盐系统，其特征在于，一段连续电除盐装置阴极室(10)出口经脱气装置(3)和中间水泵(4)与二段连续电除盐装置相连。
5.根据权利要求1所述的一种两段式连续电除盐系统，其特征在于，二段连续电除盐装置包括二段连续电除盐进水端盖(5)、二段连续电除盐装置阳极室(11)、二段连续电除盐装置阳极侧浓水室(12)、二段连续电除盐装置淡水室(13)、二段连续电除盐装置阴极侧浓水室(14)和二段连续电除盐装置阴极室(15)，二段连续电除盐进水端盖(5)上设置有(5)个分配槽，二段连续电除盐装置阳极室(11)、二段连续电除盐装置阳极侧浓水室(12)、二段连续电除盐装置淡水室(13)、二段连续电除盐装置阴极侧浓水室(14)和二段连续电除盐装置阴极室(15)与一个分配槽相连通。
6.根据权利要求5所述的一种两段式连续电除盐系统，其特征在于，二段连续电除盐装置阳极室(11)填充有强酸型阳离子交换树脂，二段连续电除盐装置阳极侧浓水室(12)填充有体积比为1：1的强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂；二段连续电除盐装置淡水室(13)填充有体积比为3：1的阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，二段连续电除盐装置阴极侧浓水室(14)，二段连续电除盐装置阴极室(15)填充有强碱型阴离子交换树脂。
7.根据权利要求1所述的一种两段式连续电除盐系统，其特征在于，一段连续电除盐装置阳极室(7)内在一段连续电除盐装置阳极室(7)与一段连续电除盐装置浓水室(8)接触的一侧设置有阳离子交换膜，一段连续电除盐装置阴极室(10)内在与一段连续电除盐装置浓水室(8)接触的一侧设置有阴离子交换膜；
一段连续电除盐装置阳极室(7)和一段连续电除盐装置阴极室(10)施加直流电。
8.一种基于权利要求5所述的系统的两段式连续电除盐方法，其特征在于，包括以下步骤：
一段反渗透或者二段反渗透的产水经一段连续电除盐进水端盖(1)进入到一段连续电除盐装置阳极室(7)，再进入一段连续电除盐装置阴极室(10)，水中的阳离子和阴离子在电流的驱动下，分别从一段连续电除盐装置阳极室(7)和一段连续电除盐装置阴极室(10)迁移到一段连续电除盐装置浓水室(8)中，实现一段连续电除盐装置阳极室(7)和一段连续电除盐装置阴极室(10)的进水进行脱盐，脱盐后的水进入到二段连续电除盐装置进行二次脱盐处理，得到淡水。
9.根据权利要求8所述的两段式连续电除盐方法，其特征在于，一段连续电除盐装置阳极室(7)流量为一段连续电除盐装置总流量的90-95％，一段连续电除盐装置浓水室(8)流量为一段连续电除盐装置总流量的5-10％。
10.根据权利要求8所述的两段式连续电除盐方法，其特征在于，二段连续电除盐装置阳极室(11)和二段连续电除盐装置阴极室(15)的流量之和为二段连续电除盐装置总流量的1％，二段连续电除盐装置阳极侧浓水室(12)与二段连续电除盐装置阴极侧浓水室(14)的流量之和为二段连续电除盐装置总流量的8％-10％，二段连续电除盐装置淡水室(13)的流量为二段连续电除盐装置总流量的90％。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003190959A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-08 | Ebara Corp | 電気式脱塩装置 |
| JP2015226910A (ja) * | 2015-08-12 | 2015-12-17 | オルガノ株式会社 | 電気式脱イオン水製造装置 |
| CN110436586A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-11-12 | 南开大学 | 一种高纯水的生产装置和方法 |
| CN114262035A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-04-01 | 西安西热水务环保有限公司 | 一种连续电除盐系统和方法 |
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2022
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003190959A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-08 | Ebara Corp | 電気式脱塩装置 |
| JP2015226910A (ja) * | 2015-08-12 | 2015-12-17 | オルガノ株式会社 | 電気式脱イオン水製造装置 |
| CN110436586A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-11-12 | 南开大学 | 一种高纯水的生产装置和方法 |
| CN114262035A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-04-01 | 西安西热水务环保有限公司 | 一种连续电除盐系统和方法 |
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