CN1864823A - 连续电去离子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种板框式连续电去离子装置，该装置在淡水室工作区(27)一侧设置与其连通的淡水室开口(21)，该开口构成向该装置淡水室工作区中填充或更换导离子材料的装填口，由密封挡板对该装填口予以封盖，此外，在浓水室工作区的平行于淡水水流方向延伸的两相对侧，分别设浓水室进水口(25)和浓水室出水口(26)，浓水室进水口和浓水室出水口沿着与淡水流动方向平行的方向延伸。本发明装置便于在应用现场装填和更换树脂，可方便地调整树脂的填充比例，防止了由于树脂颗粒而造成的密封问题，并且确保浓水和淡水水流是以错流方式流动，使浓水流动分布均衡。

Description

连续电去离子装置

技术领域

本发明涉及一种电去离子装置，特别是具有板框式组件的利用离子选择电渗透除去水中离子的装置。

背景技术

连续电除盐技术又称电去离子技术(electrodeionization，下文简称EDI技术)是利用可导离子材料(如离子交换树脂和离子交换膜)和电流的共同做用，对流体中离子态或可离子化物质(杂质)进行分离的一种技术。由于EDI组件在使用时，不需要酸碱再生，产水水质可以达到或超过离子交换法所能达到的水质，且产水水质稳定，能够连续操作，装置占地少于离子交换法，不需要处理废酸碱等优点，在纯水和超纯水制造领域，EDI技术逐渐取代了离子交换技术，被广泛应用于半导体、电子、电力、石化、医药、食品等领域。

现有的典型EDI组件如图1所示，电极包括阳极1和阴极2，电极间由两类离子交换膜即阴离子交换膜3和阳离子交换膜4分隔出的一个或多个除盐单元或称淡水室5，淡水室5之间形成的单元称为浓水室6。分别靠近阳极1、阴极2的两个浓水单元分别称作阳极水室7a、阴极水室7b。阳离子交换膜4和阴离子交换膜3这两种膜具有选择透过性，阳离子交换膜4只允许阳离子通过，阴离子交换膜3则只允许阴离子通过。在两个电极1、2间，两种离子交换膜呈交替方式排列。在淡水室5中，阳离子交换膜4位于阴极2一侧，阴离子交换膜3位于阳极1一侧。在浓水室6中，阳离子交换膜4位于阳极1一侧，阴离子交换膜3位于阴极2一侧。在淡水室5中填加可导离子材料8，如离子交换树脂。在浓水室6和极水室7中，可以填加可导离子材料，也可以填充惰性材料如塑料网格。

在使用EDI组件时，在垂直于离子交换膜的方向上施加直流电流，见图2。在淡水室5水流中的离子，首先和离子交换树脂8发生交换，交换到离子交换树脂8上的离子，在电流的作用下，分别向两个电极1、2方向迁移，阳离子向阴极2方向迁移，最终迁移到阳离子交换膜4并通过该膜，进入到相邻的浓水室6中；阴离子向阳极1方向迁移，最终通过阴离子交换膜3进入到相邻的浓水室6中。进入浓水室6的离子在电流的作用下将继续向电极1方向迁移，由于离子交换膜的选择透过性，透过阳离子交换膜4从淡水室5进入到浓水室6中的阳离子会被浓水室6另一侧的阴离子交换膜3挡住，而不能重新回到淡水室5中；同样地，透过阴离子交换膜3进入到浓水室6中的阴离子会被浓水室6另一侧的阳离子交换膜4挡住，不能重新回到淡水室5中。进入到浓水室6的离子，会随着浓水水流而被移出EDI组件。这样就达到了对淡水室中淡水的脱盐作用。

在离子交换树脂的界面处和树脂与膜的界面处，水分子在一定电压的作用下会发生裂解反应，生成了氢离子和氢氧根离子。所生成的氢离子和氢氧根离子会对淡水室5中的离子交换树脂8起到再生作用。因此，EDI是不需要另外加酸和碱对离子交换树脂进行再生的。

EDI组件分为板框式和螺旋卷式两类。板框式EDI也称叠片式，其设计是将电极、离子交换膜、淡水室、浓水室和极水室以平面平行的方式叠放在一起，构成有一个或多个淡水室的EDI组件。这方面的详细描述见专利文献如US4632745、US4925541、US5211823、US5316637、US5154809、US5868915和US6235166。螺旋卷式EDI是将阴阳离子交换膜之间夹入绝缘网格、构成一个浓水单元，将此浓水单元以兼作一个电极的浓水配集管为螺旋轴向中心卷制成圆筒状，将此圆筒状膜芯放入兼做另一电极的筒状壳体中，相邻的浓水通道间填充树脂构成淡水单元。详细描述见专利文献如CN98225671.X和US6190528。

现有板框式EDI组件的淡水室为一个中间有空腔的平板式结构，树脂即填加到中间空腔处，其主要存在以下问题：组件装配过程中，需要对每个淡水室分别装填树脂，组件的装配周期较长，且填充树脂的均匀性难以保证；在装配过程中，树脂还很容易移位到淡水室和浓水室间的密封面上，造成组件密封不良，同时也会对膜产生破坏；这种树脂装填方式，难于向淡水室中填充不同配比的离子交换树脂。

在EDI组件的应用中，有时组件的性能降低主要是由于其中的离子交换树脂失活或受到污染造成的，而组件的其它部分仍然可以继续使用。如果能够方便地特别是能够在应用现场对组件中的离子交换树脂进行更换，则可以有效地延长组件的使用寿命。而传统的板框式EDI组件由于其结构的限制，树脂的更换比较困难，需要将组件拆开，这样就如同重新组装一只新组件，显然这种操作也不适合在组件应用现场进行。

现有板框式EDI组件中的淡水水流和浓水水流为并流形式，即淡水和浓水的流向相同，如图2所示。在淡水室5的进水区域，首先是高价易脱除离子如硫酸根、钙离子和镁离子等首先被离子交换树脂捕获(交换)，然后低价离子如氯离子和钠离子与离子交换树脂发生交换，最后，在淡水室出水端，弱电离的阴离子如碳酸根、碳酸氢根、有机硅等阴离子和阳离子如铵离子与离子交换树脂交换。交换到离子交换树脂上的离子在电流的作用下，通过离子交换树脂和离子交换膜，从淡水室5迁移到浓水室6。对于弱电离的离子，可能不会完全被从淡水室5中迁移出，进入到浓水室6，而是部分被脱除。在淡水室5的出水端，水分子在电流的作用下，会发生裂解反应，产生出氢离子和氢氧根离子。同样地，氢离子和氢氧根离子在电流的作用下，也会从淡水室5向浓水室6迁移。

进入到浓水室6中的离子在电流的作用下，会继续向电极的方向迁移。在浓水室6中，通过阴离子交换膜3进入到浓水室6的阴离子向阳极1方向迁移，当它们到达浓水室6另一侧的阳离子交换膜4时，由于离子交换膜的选择性透过性，阴离子不能透过阳离子交换膜4，因此不能够重新返回到淡水室5中。同样地，通过阳离子交换膜4进入到浓水室6的阳离子会向阴极2方向迁移，当它们到达浓水室6另一侧的阴离子交换膜3时，被阻挡而不会返回到淡水室5中。这样，在组件的出水端，浓水室6中靠近阳离子交换膜4表面的局部，从淡水室5迁移过来的阴离子如硫酸根离子等浓度较高；而在浓水室6中靠近阴离子交换膜3表面的局部，从淡水室5迁移过来的阳离子如钙离子和镁离子等浓度较高。

施加于组件上的电流是由离子的迁移来实现的。在组件进水端，迁移离子主要为进水中易脱除的高价杂质离子；而在组件的出水端，迁移离子主要是难脱除的低价杂质离子或弱电离离子，如碳酸氢根、碳酸根和有机硅离子等，和由水分子电离而产生的氢离子和氢氧根离子。因此，在组件出水端浓水室6中，靠近阳离子交换膜4一侧，有较多的氢离子进入，而使局部的pH值降低；而在浓水室6中靠近阴离子交换膜3一侧，有较多的碳酸氢根、碳酸根和氢氧根离子进入，而使该局部的pH值升高。

这样一来，在EDI组件出水端的浓水室6中，靠近阴离子交换膜3表面的局部，硬度离子如钙离子和镁离子将和从淡水室5中迁移过来的氢氧根离子，碳酸氢根和碳酸根等离子相遇，结果将造成在浓水室6中特别是在阴离子交换膜3浓水室一侧发生结垢。而浓水室6中如果发生结垢，首先会使离子交换膜的性能降低，从而影响组件的脱盐性能；结垢使离子的迁移受到影响，从而使组件的电阻增高，使组件的电压升高；其次，浓水室6中结垢会导致浓水水流不畅，不能将由电流所产生的热及时移出组件，进一步地会发生组件的局部过热，最终导致离子交换膜和其它部件的高温破坏。

在螺旋卷式EDI设计中，组件的组装过程比较简单，离子交换树脂的装填比较容易。但是，现有的螺旋卷式EDI组件也存在有诸多缺陷。

螺旋卷式EDI组件的中心管一般是做为一个电极(阳极或阴极)，而另一个电极(阴极或阳极)装置在组件的外壳内。两个电极形间成了一个辐射状的电流分布区，在这种电流分布情况下，从中心区域到靠近外壳区域的电流密度分布是不同的，靠近中心区域的电流密度高，而靠近外壳区域的电流密度低。而电流密度的高低，将决定EDI组件的脱除杂质离子的能力。电流密度分布的不均匀，将会造成从不同位置淡水室中产出的产水水质的不同，而最终的EDI组件产水是由不同水质的产水混合而成，混合后总的产水水质难以控制。

螺旋卷式EDI组件的浓水室如图3所示。中心管9和浓水室10被分为上下两个部分，浓水是通过中心管的下部分11进入组件，经过下部分管壁上的开口进入到浓水室10。然后，沿着浓水流道螺旋式向外壳12方向流动。到达最外层浓水包覆膜13时，少部分浓水14从该膜开孔进入到外壳电极的极水室15，并从极水室上部16流出组件。其余部分浓水向上并折返回上部的浓水室10，并沿浓水流道螺旋式向中心管9方向流动。最后从中心管9上部的开口流入到中心管上部，并从中心管上出口最终流出组件。图3中，18为淡水进水，19为淡水出水方向。在此设计中，由于浓水水流以折返方式流动，在浓水室两个区域A和B，水流容易形成流动死角，从而造成在该区域的传质传热不充分，影响组件的性能，还可能造成组件的局部过热，对离子交换膜和树脂造成损坏。

另外，螺旋卷式EDI虽然浓水和淡水水流是以错流方式流动的，即两个水流方向约呈90°角，但是，由于浓水水流是以折返方式流动，从淡水水流中脱除并进入到浓水室中的硬度离子，如钙离子，进入到组件下部分的浓水室中后，还会随着浓水水流又折返流回到组件上部的浓水室中。弱电离离子，如碳酸氢根、碳酸根和有机硅离子等，和由水分子电离而产生的氢离子和氢氧根离子会进入到组件的上部分的浓水室中。这样一来，在组件上部的浓水室中，硬度离子就会和碳酸氢根、碳酸根和氢氧根离子等相遇，所以也会象板框式EDI组件那样，由于结垢而造成诸多对组件的影响。

最后，在这种螺旋卷式EDI组件中，中心管电极的极水室没有和浓水室分开，使得极水和浓水混合并大部分在组件中循环。这样由电极反应产生的氧化性气体部分将不能排出组件，从而造成对组件性能的影响，或对离子交换膜和树脂造成破坏。

发明内容

为了解决上述两类EDI组件中所存在的问题，本发明的一个目的是提出一种板框式连续电去离子装置，该装置便于在应用现场装填和更换树脂，可方便地调整树脂的填充比例，并防止由于树脂颗粒而造成的密封问题。

本发明的另一目的是提供一种板框式连续电去离子装置，该装置便于在应用现场装填和更换树脂，并且确保浓水和淡水水流是以错流方式流动，使浓水流动分布均衡。

为实现本发明的目的，本发明的电去离子装置包括：平行相对的阴极和阳极；阴、阳离子交换膜，交替设置在阴极和阳极之间；阴、阳极水室，位于阴极和阳极之间并分别邻接阴极、阳极；淡水室和浓水室，交替设置在阴、阳离子交换膜之间，其中：淡水室工作区的一侧设置与其连通的淡水室开口，浓水室工作区的一侧设置与淡水室开口对应的浓水室开口，在将阴、阳离子交换膜、淡水室、浓水室、阴极水室、阳极水室叠置组装在一起时，开口构成可向淡水室工作区中填充导离子材料或更换淡水室工作区中的导离子材料的装填口，装填口由密封挡板以可拆卸方式封盖。

另外，淡水室工作区与开口相对的一侧设置淡水出水孔，淡水由开口流入淡水室工作区并由淡水出水孔流出，在浓水室工作区的平行于淡水水流方向延伸的两相对侧分别设浓水室进水口和浓水室出水口，浓水室进水口和浓水室出水口沿着与淡水流动方向平行的方向延伸。

特别是，浓水室进水口包括浓水进水孔和由浓水进水孔延伸的长条形浓水进水分布孔；浓水室出水口包括浓水出水孔和由浓水出水孔延伸的长条形浓水出水收集孔。

另外，浓水进水布水装置设置在浓水室工作区内并邻接浓水进水口，浓水出水集水装置设置浓水室工作区内并邻接浓水出水口。浓水室工作区中还可设置导流部件，该导流部件沿与淡水水流方向成45°～135°的角度方向延伸，使得浓水室工作区中的浓水沿着与淡水水流方向成45°～135°的角方向流动。

另外，装填口与密封挡板接触的部位设有密封单元。

特别是，开口通过淡水进水布水装置与淡水室工作区连通，淡水出水孔通过淡水出水集水装置与淡水室工作区连通。

另外，阴极和阳极的外侧分别固定有第一和第二端板，底板安置在密封挡板外部，并固定于第一和第二端板上。

极水室工作区具有与其连通的独立的极水进水口和极水出水口，极水进水口包括极水进水孔和使极水进水孔与极水室工作区相通的极水进水布水孔；极水出水口包括极水出水孔和使极水出水孔与极水室工作区相通的极水出水收集孔。

本发明具有以下优点：

1、本发明的组件在组装时，不需要像传统板框式EDI组件的组装那样事先分别向每个淡水室中加入树脂，而是在组件组装完成后，再通过树脂装填口向组件填加树脂，因此，可以在应用现场进行根据需要方便地装填和更换导离子材料如离子交换树脂，并可调节树脂装填的种类。这样，简化了组件组装工艺，缩短了组件的组装周期，降低组件的操作费用，大大延长组件的使用寿命，此外还避免因树脂颗粒掉落到离子交换膜与淡水室和浓水室的密封面上而导致的密封问题。

2、在本发明的设计结构中，实现了淡水和浓水以完全错流方式流动，使得从淡水室进水端脱除并进入到浓水室中的硬度离子如钙离子和镁离子等，在浓水室中随着浓水水流按照垂直于淡水水流的方向流出浓水室，而不是像在传统的板框式EDI中那样，浓水水流是沿着淡水水流同方向流动。这样就避免了硬度离子与碳酸氢根、碳酸根和氢氧根等离子在与淡水室出水端对应的浓水室中相遇，因此避免现有板框式电去离子装置浓水室中发生结垢的可能性，避免了因结垢而导致的离子交换膜的性能降低、浓水水流不畅、离子交换膜和其它部件局部过热而遭受破坏等问题，同时也就提高了EDI组件对淡水进水的硬度适应范围。

3、在本发明的设计结构中，浓水通过浓水进水孔和浓水分布孔进入浓水室，实现了在浓水室中浓水的均匀流动分布，避免了螺旋卷式电去离子装置的浓水室中由于浓水的折返式设计造成的浓水的流动分布不均衡和流动死角，从而解决了因组件产生的热不能及时移出而造成的过热损坏问题。

4、本发明的设计结构能够保持板框式EDI组件中电流密度分布均匀的优点，避免出现在螺旋卷式EDI组件中电流分布不均匀的缺点，使得EDI产水水质稳定。

5、本发明的设计结构中，两个极水室的进水和出水是完全独立的，极水进水从进水孔经过进水分布器流进极水室中，然后经过极水出水收集器从极水出水孔流出，因此电极水和浓水的进水和出水被完全分开，克服了传统板框式EDI和螺旋卷式EDI中因极水的进水和浓水进水相连所出现的问题：不利于对极水的控制和可能造成电极反应产生的气体进入到浓水系统。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细描述，本发明不限于以下公开的实施例，任何不脱离本发明精神和实质的修改、替换均落入由权利要求限定的本发明保护范围内。

附图说明

图1是现有技术连续电去离子装置的结构示意图；

图2是图1所示连续电去离子装置脱除杂质离子的原理图；

图3是现有技术螺旋卷式电去离子装置的浓水室及浓水水流示意图；

图4是本发明电去离子装置的淡水室模片的示意图；

图5是本发明电去离子装置的浓水室模片的示意图；

图6是本发明电去离子装置的极水室模片的示意图；

图7是本发明电去离子装置中淡水及浓水水流的示意图；

图8是本发明电去离子装置的模片装配示意图；

图9是本发明电去离子装置的树脂装填口的部分分解示意图；

图10是本发明电去离子装置的外形立体图。

附图标记说明：1阳极；2阴极；3阴离子交换树脂；4阳离子交换树脂；5淡水室；6浓水室；7a阳极水室；7b阴极水室；8离子交换树脂；9螺旋卷式EDI中心管；10螺旋卷式EDI浓水室；11螺旋卷式EDI中心管下部分；12螺旋卷式EDI外壳；13螺旋卷式EDI浓水包覆膜；14螺旋卷式EDI浓水水流；15螺旋卷式EDI极水室；16螺旋卷式EDI极水口；17螺旋卷式EDI中心管上出口；18螺旋卷式EDI浓水进水；19螺旋卷式EDI浓水出水；21淡水室开口；22淡水出水孔；23淡水进水布水装置；25浓水进水孔；26浓水出水口；27淡水室工作区；28、28’、28”安装孔；31浓水室开口；33导水部件；34塑料网格；35浓水进水口；36浓水出水口；37浓水进水布水装置；38浓水出水集水装置；39浓水室工作区；40极水进水口；41极水出水口；43极水进水布水装置；44极水出水集水装置；47极水室工作区；50组件；51装填口；53密封单元；54密封挡板；55底板；56第一端板；57第二端板；61淡水进水管；62淡水出水管；65浓水进水管；66浓水出水管；67极水进水管；68极水出水管

下面参照附图详细描述本发明EDI结构组件的实施例。

具体实施方式

首先参照图4、5和9描述本发明实现装填和更换淡水室中离子交换树脂的装填结构。

如图4所示，本发明EDI组件的淡水室由具有工作区或中间空腔27的大体矩形板框式模片构成，工作区27中可装填导离子材料如离子交换树脂(图中未示出)。淡水室沿水流方向的上游侧设有开口21，可作为树脂的装填口和淡水的进水口；淡水室与开口21相对的下游侧设有淡水出水孔22。淡水进水布水装置23设置在开口22与中间空腔27之间并使其连通，淡水出水集水部装置24设置在淡水出水孔22与中间空腔27之间并使其连通。在淡水室中间空腔27的平行于淡水水流方向延伸的两相对侧分别设有与浓水室的浓水进水口35和浓水出水口36(见图5)对应的浓水进水口25和浓水出水口26。淡水室模片的周边设安装孔28，用于插入紧固EDI组件的螺栓。

在组件预组装完成后，可通过开口21和淡水室进水布水装置23向淡水室中间空腔27内填充颗粒状的离子交换树脂，或更换其中的离子交换树脂。离子交换树脂可以选择阴阳混合树脂、阴阳分层树脂、均粒分布树脂和非均粒分布树脂中的一种或多种。

其中，阳离子交换树脂可以是强酸型和弱酸型凝胶型树脂，或者可以是强酸型和弱酸型多孔型树脂；阴离子交换树脂可以是I型和II型凝胶型树脂，或者可以是I型和II型多孔型树脂。

如图5所示，本发明EDI组件的浓水室由具有工作区或中间空腔39的大体矩形板框式模片构成，其一侧也具有与淡水室侧面的开口21相对应的开口31，开口31不与浓水室中间空腔39连通。浓水室的中间空腔39内填加有导离子材料或惰性材料34，导离子材料可以是离子交换树脂，惰性材料可为塑料网格材料或无纺布。

如图9所示，将淡水室5、浓水室6以交替方式叠放，并用阴、阳离子交换膜3、4以交替方式隔开淡水室5和浓水室6，通过在安装孔28、28’和28”中插入螺栓并紧固而将其固定在一起，以此方式即构成了本发明板框式EDI组件50。对应于淡水室开口21和浓水室开口31的一侧，组件50的一端形成了一个长方形装填口51，如图9所示，离子交换树脂可以通过这个装填口51装填到组件50的淡水室中，也可以通过这个装填口51对已经装填的树脂进行更换。树脂装填口51的周边装配有密封框和密封O-型圈53。树脂装填完成后，将密封口用密封挡板54封盖，然后用组件底板55通过两个端板第一端板56和第二端板57加以固定。如果需要更换组件50中的树脂，首先将固定于组件两个端板56和57上的组件底板55拆卸下来，然后将密封挡板54取下，卸出组件中的树脂。装填新的树脂后，按照前述方法将树脂装填口51密封。

本发明EDI组件中，淡水室和浓水室之间的离子交换膜可以是均相离子交换膜，也可以是多相离子交换膜。离子交换膜与淡水室和浓水室间形成密封，可以采用密封圈方式的密封，也可以采用密封胶方式的密封，或者是密封圈和密封胶组合方式的密封。

接着，再参照图4、5和7描述本发明实现淡水水流和浓水水流呈错流流动的结构。

如图4所示，在淡水室沿淡水水流方向的上游侧、下游侧分别设置与淡水室的工作区连通的淡水室开口21和淡水出水孔22，使得淡水由淡水室开口21流入时，可流过淡水室5的工作区27，并由淡水出水孔22流出。

在淡水室工作区的平行于淡水水流方向延伸的两相对侧，分别设置不与淡水室的工作区27连通的浓水进水口25和浓水出水口26，使得浓水由浓水进水口25流入时，不能流入淡水室5的工作区27。该浓水进水口25和浓水出水口26对应于浓水室上的浓水进水口35和浓水出水口36(见图5)。

如图5所示，在浓水室工作区的平行于淡水水流方向延伸的两相对侧，分别设有大致平行于淡水水流方向延伸的浓水进水口35和浓水出水口36，使得当浓水由浓水进水口35流入时，沿着垂直于淡水水流的方向流过浓水室工作区39，然后由浓水出水口36。在浓水室设置淡水进水开口31和淡水出水孔32，它们分别与淡水室的淡水室开口21和淡水出水孔22对应，且不与浓水室工作区39连通。

其中，浓水进水口35包括浓水进水圆孔和呈长条状的浓水进水分布孔，且分布孔平行于浓水室工作区延伸至浓水室的整个工作区长；浓水室出水口36包括浓水出水圆孔和呈长条状的浓水出水收集孔，且收集孔平行于浓水室工作区延伸至浓水室的整个工作区长。因此，浓水进水分布孔和浓水出水收集孔大致沿着与淡水水流方向平行的方向延伸。在浓水室工作区39与浓水进水分布孔之间，沿着浓水进水分布孔设置有浓水进水布水装置37。同样地，在浓水室工作区39与浓水出水分布孔之间，设置有浓水出水集水装置38。在浓水室工作区39内，可填加惰性支撑材料如塑料网格34，或添加可导离子材料如离子交换树脂。

淡水室5和浓水室6沿淡水水流方向的上、下游侧分别设有对应极水室上的极水进水孔40和极水出水孔41(见图6)的极水进水孔和极水出水孔。

本发明EDI装置由于具有上述结构设计，使得浓水和淡水以图7所示的错流方式流动：淡水从开口21一侧流入淡水室工作区27，然后经过淡水室工作区另一侧的出水孔22流出；浓水从浓水室进水孔流入，并通过与其相通的浓水进水分布孔进入浓水室工作区39中，然后经过浓水室另一侧的浓水出水集水孔和浓水出水孔流出，由于浓水进水分布孔和浓水出水收集孔沿着与淡水水流方向平行的方向延伸，使得与淡水水流方向与浓水水流方向交叉成90°角，即淡水水流和浓水水流呈错流流动，使得从淡水室进水端脱除并进入到浓水室中的硬度离子如钙离子和镁离子等，在对应于淡水室进水端的浓水室位置，按照垂直于淡水水流的方向随着浓水流出组件，而避免了在对应于淡水室出水端的浓水室位置硬度离子与碳酸氢根、碳酸根和氢氧根离子等相遇，因此就防止了在浓水室中发生结垢。

此外，浓水室的工作区中还可装配若干浓水导流部件33，这些导流部件可以与淡水水流方向成不同角度的，该角度范围可优选45°～135°，比如当该角度为60°时，淡水水流方向与浓水水流方向交叉成60°；当该角度为90°时，淡水水流方向与浓水水流方向交叉成90°角，即淡水水流和浓水水流呈完全的错流流动。

本发明EDI组件中除交替叠置的淡水室和浓水室外，还包括两个极水室，即阴极室和阳极室，分别邻接阴极和阳极。如图6所示，本发明EDI组件的极水室具有工作区或中间空腔47，其中可填加导离子材料或惰性材料，导离子材料可以是离子交换树脂，惰性材料可为塑料网格材料或无纺布。在极水室与淡水室淡水水流方向上游测、下游侧对应的两相对侧，分别设极水进水孔40和极水出水孔41，极水进水孔40通过进水布水装置43与极水室工作区47相通，极水出水孔41通过极水出水收集装置44与极水室中间空腔47相通。浓水室模片的周边设置与淡水室周边安装孔28对应的安装孔28”。

用于分隔淡水室和浓水室或淡水室和极水室的阴阳离子交换膜可以是均相离子交换膜或者非均相离子交换膜。

下面描述本发明EDI组件的安装过程。

如图9所示，将EDI组件的一个没有进水和出水接口的端板56放于组件组装台上，然后将一个极水室(没有进水和出水接管)叠放在端板56上；接下来将浓水室、离子交换膜和淡水室交替叠放在一起而成模堆，如果需要可以在离子交换膜与淡水室和浓水室间涂加胶粘剂；然后，将另一个极水室(有进水和出水接管)和另一个端板57(有进水和出水接口)叠放于上述模堆上，将该模堆通过穿过浓水室、离子交换膜、淡水室、极水室周边安装孔的专用螺杆紧固；最后，使用胶粘剂将密封框固定在树脂装填口51的边缘，得到如图9所示的组件50；将上述组件50放于振动平台上，开启振动，将树脂从树脂装填口51加入组件；树脂装填完成后，用网格固定条将进水分布网格固定在树脂装填口51底部。然后，将密封O-型圈53装于密封框上；将装填口挡板54封盖于装填口51上，组件底板55装配在挡板54上，用专用螺钉将其紧固在组件50的两个端板56、57上，就得到了如图10所示的EDI组件。

再参照图9所示，EDI组件第二端板57上的淡水进水管61、淡水出水管62分别与淡水室开口21、淡水出水孔22相连；浓水进水管65、浓水出水管66分别与浓水进水口35、浓水出水口36相连；极水进水管67、极水出水管68分别与极水进水孔40、极水出水孔41相连。

Claims (10)

1.一种电去离子装置，包括：

平行相对的阴极和阳极；

阴、阳离子交换膜，交替设置在阴极和阳极之间；

阴、阳极水室，位于阴极和阳极之间并分别邻接阴极、阳极；

淡水室和浓水室，交替设置在阴、阳离子交换膜之间，

其中，淡水室工作区(27)的一侧设置与其连通的淡水室开口(21)，浓水室工作区(39)一侧设置与淡水室开口(21)对应的浓水室开口(31)，浓水室开口(31)不与浓水室工作区连通，在将阴、阳离子交换膜、淡水室、浓水室、阴极水室、阳极水室叠置组装在一起时，开口(21、31)构成可向淡水室工作区(27)中填充导离子材料或更换淡水室工作区(27)中的导离子材料的装填口(51)，装填口(51)由密封挡板(54)以可拆卸方式封盖。

2.如权利要求1所述的电去离子装置，其特征在于：

所述淡水室工作区(27)与所述淡水室开口(21)相对的一侧设置淡水出水孔(22)，淡水由所述淡水室开口(21)流入所述淡水室工作区(27)并由淡水出水孔(22)流出；在所述浓水室工作区(37)的平行于淡水水流方向延伸的两相对侧，分别设浓水室进水口(35)和浓水室出水口(36)，使浓水室进水口(35)和浓水室出水口(36)沿着与所述淡水流动方向平行的方向延伸。

3.如权利要求2所述的电去离子装置，其特征在于：所述浓水室进水口(35)包括浓水进水孔和由浓水进水孔延伸的长条形浓水进水分布孔；所述浓水室出水口(36)包括浓水出水孔和由浓水出水孔延伸的长条形浓水出水收集孔。

4.如权利要求2所述的连续电去离子装置，其特征在于：浓水进水布水装置(37)设置在所述浓水室工作区(39)内并邻接所述浓水进水口(35)，浓水出水集水装置(38)设置所述浓水室工作区(39)内并邻接所述浓水出水口(36)。

5.如权利要求1至4任一所述的电去离子装置，其特征在于：所述浓水室工作区(39)中设置导流部件(33)。

6.如权利要求5所述的连续电去离子装置，其特征在于：所述导流部件(33)沿与淡水水流方向成45°～135°的角度方向延伸，使得浓水室工作区(39)中的浓水沿着与淡水水流方向成45°～135°的角方向流动。

7.如权利要求1至6任一所述的电去离子组件，其特征是：所述装填口(51)与密封挡板(54)接触的部位设有密封单元(53)。

8.如权利要求1至7任一所述的电去离子装置，其特征是：所述淡水室开口(21)通过淡水进水布水装置(23)与所述淡水室工作区(27)连通，所述淡水出水孔(22)通过淡水出水集水装置(24)与淡水室工作区(27)连通。

9.如权利要求1至8任一所述的电去离子组件，其特征是：所述阴极和阳极的外侧分别固定有第一和第二端板(56、57)，底板(55)安置在所述密封挡板(54)外部，并固定于所述第一和第二端板(56、57)上。

10.如权利要求1至9任一所述的电去离子装置，其特征是：所述极水室具有与其连通的独立的极水进水口(40)和极水出水口(41)。

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