CN115432776A - 一种制备碱性水的方法及其双极膜电辅助去离子装置 - Google Patents
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Abstract
一种制备碱性水的方法及其双极膜电辅助去离子装置，在双极膜电辅助去离子装置的制碱工况时，双极膜电辅助去离子装置中双极膜的阳离子交换膜朝向负电极，双极膜中的阴离子交换膜朝向正电极，而且原水从接近负电极的流道进入双极膜电辅助去离子装置进行制碱处理，经处理后的液体从接近正电极的流道排出得到碱性水。本发明在通过原水进入与正负极之间的方向关系，从而制备得到碱性水，这种制碱方法简单。填补了现有技术中双极膜电辅助去离子装置并不能制备碱性水的技术空白。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，特别涉及一种制备碱性水的方法及其双极膜电辅助去离子装置。
背景技术
碱性水指的是呈弱碱性的水，也称之为苏打水。研究表明，饮用碱性水能够调节人体的酸碱度，当机体内酸过多的时候，机体就会出现免疫力下降的情况，适当的喝一些碱性水，有助于酸碱的平衡。饮用碱性水还能够改善食欲，而且能够保证充足的睡眠，让机体有活力。而且饮用碱性水还能够抑制细菌的增长，能够起到排毒、抗菌的作用。
双极膜电辅助去离子装置作为一种水处理技术，双极膜电辅助去离子装置由电极组及位于两个电极之间的双极膜构成，每张双极膜由贴合在一起的阳离子交换膜和阴离子交换膜构成，双极膜与相邻的双极膜或电极之间构成流道。目前双极膜电辅助去离子装置制得的产水只是脱盐率在标准范围内的产水，对于产水pH值并没有相应的要求，而且现有技术的双极膜电辅助去离子装置并不能制备碱性水。
因此，针对现有技术不足，提供一种制备碱性水的方法及其双极膜电辅助去离子装置以解决现有技术不足甚为必要。
发明内容
本发明其中一个目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种制备碱性水的方法。该制备碱性水的方法能够制备碱性水。
本发明的上述目的通过以下技术措施实现：
提供一种制备碱性水的方法,在双极膜电辅助去离子装置的制碱工况时，双极膜电辅助去离子装置中双极膜的阳离子交换膜朝向负电极，双极膜中的阴离子交换膜朝向正电极，而且原水从接近负电极的流道进入双极膜电辅助去离子装置进行制碱处理，经处理后的液体从接近正电极的流道排出得到碱性水。
优选的，上述碱性水的pH值大于等于7.5。
优选的，上述碱性水的pH值范围为8～12。
优选的，上述双极膜电辅助去离子装置为卷式双极膜电辅助去离子装置。
当在所述卷式双极膜电辅助去离子装置的中心管施加正极电压，在所述卷式双极膜电辅助去离子装置的外周施加负极电压时，原水从侧面进入所述卷式双极膜电辅助去离子装置，经制碱处理后的碱性水从中心管排出。
当在所述卷式双极膜电辅助去离子装置的外周施加正极电压，所述卷式双极膜电辅助去离子装置的中心管施加负极电压时，原水从中心管进入所述卷式双极膜电辅助去离子装置，经制碱处理后的碱性水从侧面排出。
优选的，上述双极膜电辅助去离子装置为平板式双极膜电辅助去离子装置。
原水从负极室进入双极膜电辅助去离子装置进行制碱处理，并依次经过双极膜电辅助去离子装置内部的流道，最终从正极室排出。
将所述碱性水与所述双极膜电辅助去离子装置在吸盐工况时得到产水混合得到碱性产水，碱性产水作为双极膜电辅助去离子装置的系统产水排出。
将所述碱性水作为碱性产水作为双极膜电辅助去离子装置的系统产水排出。
本发明另一个目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种双极膜电辅助去离子装置。该双极膜电辅助去离子装置能够制备碱性水。
本发明的上述目的通过以下技术措施实现：
提供一种双极膜电辅助去离子装置，按照如上述的制备碱性水的方法制备碱性水。
本发明的一种制备碱性水的方法及其双极膜电辅助去离子装置，在双极膜电辅助去离子装置的制碱工况时，双极膜电辅助去离子装置中双极膜的阳离子交换膜朝向负电极，双极膜中的阴离子交换膜朝向正电极，而且原水从接近负电极的流道进入双极膜电辅助去离子装置进行制碱处理，经处理后的液体从接近正电极的流道排出得到碱性水。本发明在通过原水进入与正负极之间的方向关系，从而制备得到碱性水，这种制碱方法简单。填补了现有技术中双极膜电辅助去离子装置并不能制备碱性水的技术空白。
附图说明
利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1为实施例3的一种卷式双极膜电辅助去离子装置在中心管施加正极电压，侧面网格施加负极电压时的水路方向的示意图。
图2为实施例3的一种卷式双极膜电辅助去离子装置在中心管施加负极电压，侧面网格施加正极电压时的水路方向的示意图。
图3为实施例4的一种平板式双极膜电辅助去离子装置的水路方向的示意图。
图4为本发明的一种双极膜电辅助去离子装置的吸盐工况的原理示意图。
图5为本发明的一种双极膜电辅助去离子装置的制碱工况的原理示意图。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
除非本申请中清楚地另行定义，所用到的科学和技术术语的含义为本申请所述技术领域的技术人员通常所理解的含义。本申请中使用的“包括”、“包含”、“具有”或“含有”以及类似的词语是指除了列于其后的项目及其等同物外，其他的项目也可在范围以内。
在说明书和权利要求中，除非清楚地另行指出，所有项目的单复数不加以限制。本申请说明书及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的材料或实施例等。
除非上下文另外清楚地说明，术语“或”、“或者”并不意味着排他，而是指存在提及项目(例如成分)中的至少一个，并且包括提及项目的组合可以存在的情况。
本说明书中提及“一些实施例”等，表示所述与本发明相关的一种特定要素(例如特征、结构和/或特点)被包含在本说明书所述的至少一个实施例中，可能或不可能出现于其它实施例中。另外，需要理解的是，所述发明要素可以以任何适当的方式结合。
本说明书提及的“去离子”即从待处理液体中除去离子，包括各种价态的阴离子和阳离子。
实施例1。
一种碱性水制备的方法,在双极膜电辅助去离子装置的制碱工况时，在双极膜电辅助去离子装置的制碱工况时，双极膜电辅助去离子装置中双极膜的阳离子交换膜朝向负电极，双极膜中的阴离子交换膜朝向正电极，而且原水从接近负电极的流道进入双极膜电辅助去离子装置进行制碱处理，经处理后的液体从接近正电极的流道排出得到碱性水。
经多次实验验证，本发明的碱性水制备的方法得到的碱性水pH值均大于等于7.5。
该碱性水制备的方法在通过原水进入与正负极之间的方向关系，从而制备得到碱性水，这种制碱方法简单。填补了现有技术中双极膜电辅助去离子装置并不能制备碱性水的技术空白。
实施例2。
一种碱性水制备的方法,其他特征与实施例1相同，还具有如下技术特征：碱性水的pH值范围为8～12。
本实施例碱性水的pH值的取值范围，使双极膜电辅助去离子装置碱性水制备的制碱效果较实施例的较佳。
实施例3。
一种碱性水制备的方法,其他特征与实施例1相同，还具有如下技术特征：双极膜电辅助去离子装置为卷式双极膜电辅助去离子装置。
当在所述卷式双极膜电辅助去离子装置的中心管施加正极电压，在所述卷式双极膜电辅助去离子装置的外周施加负极电压时，原水从侧面进入所述卷式双极膜电辅助去离子装置，经制碱处理后的碱性水从中心管排出，如图1所示。
当在所述卷式双极膜电辅助去离子装置的外周施加正极电压，所述卷式双极膜电辅助去离子装置的中心管施加负极电压时，原水从中心管进入所述卷式双极膜电辅助去离子装置，经制碱处理后的碱性水从侧面排出，如图2所示。
本实施例通过常见的卷式双极膜电辅助去离子装置制备得到碱性水。
实施例4。
一种碱性水制备的方法,其他特征与实施例1或者2相同，还具有如下技术特征：双极膜电辅助去离子装置为平板式双极膜电辅助去离子装置。
原水从负极室进入双极膜电辅助去离子装置进行制碱处理，并依次经过双极膜电辅助去离子装置内部的流道，最终从正极室排出，如图3。
本实施例通过常见的平板式双极膜电辅助去离子装置制备得到碱性水。
实施例5。
一种碱性水制备方法,其他特征与实施例1至4中任意一个相同，还具有如下技术特征：将所述碱性水与所述双极膜电辅助去离子装置在吸盐工况时得到产水混合得到碱性产水，碱性产水作为双极膜电辅助去离子装置的系统产水排出。
需要说明的是，本发明的所说的双极膜电辅助去离子装置吸盐工况，是指双极膜电辅助去离子装置中阳离子交换膜朝向正电极，与阳离子交换膜贴合在一起的阴离子交换膜朝向负电极。在吸盐工况时，流体中的阴离子朝向正电极方向移动并吸附于最接近的阴离子交换膜，流体中的阳离子朝向负电极方向移动并吸附于最接近的阳离子交换膜，这个过程称为吸盐工况，如图4。
而本发明在制碱工况时，双极膜电辅助去离子装置中阳离子交换膜朝向负电极，与阳离子交换膜贴合在一起的阴离子交换膜朝向正电极，双极膜的阳离子膜和阴离子膜的界面层在电场下产生OH-和H+离子，右侧双极膜的阳离子膜内部的阳离子如Na+被H+离子置换并向负电极移动，左侧双极膜的阴离子膜中的阴离子如Cl-被OH-置换朝正电极移动，Na+、Cl-进入流道中，如图5。
需要说明的是，本发明的所说的碱性水的水质在饮用水水质标准范围内，如TDS值等。
本实施例通过实施例1至4中任意一个制得的碱性水与在吸盐工况时得到产水进行混合作系统产水，这些系统产水呈碱性，用户饮用时能有益健康。
实施例6。
一种碱性水制备方法,其他特征与实施例1至4中任意一个相同，还具有如下技术特征：将所述碱性水作为碱性产水作为双极膜电辅助去离子装置的系统产水排出。
本实施例通过实施例1至4中任意一个制得的碱性水作系统产水，这些系统产水呈碱性，用户饮用时能有益健康。
实施例7。
一种双极膜电辅助去离子装置,按照如实施例1至6任意一种双制备碱性水的方法制备碱性水。
该双极膜电辅助去离子装置，包括至少一对电极组以及位于构成电极组的两个电极之间的一张以上的双极膜，每张双极膜由贴合在一起的阳离子交换膜和阴离子交换膜构成。
需要说明的是，市面上销售的双极膜均可作为本方案中的双极膜，在此不再赘述。
其中电极组为普通电机。普通电极如金属电极、具有钌钇涂层的钛电极、钌钇电极、碳电极、石墨电极等。
该双极膜电辅助去离子装置，通过原水进入与正负极之间的方向关系，从而制备得到碱性水，这种制碱方法简单。填补了现有技术中双极膜电辅助去离子装置并不能制备碱性水的技术空白。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种制备碱性水的方法,其特征在于：在双极膜电辅助去离子装置的制碱工况时，双极膜电辅助去离子装置中双极膜的阳离子交换膜朝向负电极，双极膜中的阴离子交换膜朝向正电极，而且原水从接近负电极的流道进入双极膜电辅助去离子装置进行制碱处理，经处理后的液体从接近正电极的流道排出得到碱性水。
2.根据权利要求1所述的制备碱性水的方法，其特征在于:所述碱性水的pH值大于等于7.5。
3.根据权利要求2所述的制备碱性水的方法，其特征在于:所述碱性水的pH值范围为8～12。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的制备碱性水的方法，其特征在于:所述双极膜电辅助去离子装置为卷式双极膜电辅助去离子装置。
5.根据权利要求4所述的制备碱性水的方法，其特征在于:当在所述卷式双极膜电辅助去离子装置的中心管施加正极电压，在所述卷式双极膜电辅助去离子装置的外周施加负极电压时，原水从侧面进入所述卷式双极膜电辅助去离子装置，经制碱处理后的碱性水从中心管排出；
当在所述卷式双极膜电辅助去离子装置的外周施加正极电压，所述卷式双极膜电辅助去离子装置的中心管施加负极电压时，原水从中心管进入所述卷式双极膜电辅助去离子装置，经制碱处理后的碱性水从侧面排出。
6.根据权利要求1至3任意一项所述的制备碱性水的方法，其特征在于:所述双极膜电辅助去离子装置为平板式双极膜电辅助去离子装置。
7.根据权利要求6所述的制备碱性水的方法，其特征在于:原水从负极室进入双极膜电辅助去离子装置进行制碱处理，并依次经过双极膜电辅助去离子装置内部的流道，最终从正极室排出。
8.根据权利要求1所述的制备碱性水的方法，其特征在于:将所述碱性水与所述双极膜电辅助去离子装置在吸盐工况时得到产水混合得到碱性产水，碱性产水作为双极膜电辅助去离子装置的系统产水排出。
9.根据权利要求1所述的制备碱性水的方法，其特征在于:将所述碱性水作为碱性产水作为双极膜电辅助去离子装置的系统产水排出。
10.一种双极膜电辅助去离子装置，其特征在于:采用如权利要求1至9任意一项所述的制备碱性水的方法制备碱性水。
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