CN203862142U - 制备高纯水的电去离子装置中的浓、淡室隔板组件 - Google Patents
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Abstract
一种制备高纯水的电去离子装置中的浓、淡室隔板组件，在淡室隔板主体和浓室隔板主体的两端内沿的一侧设有布水道底板，在淡室隔板主体和浓室隔板主体的每一布水道底板的一侧分别覆盖弓形的淡室隔板布水道盖板和浓室隔板布水道盖板；在该淡室隔板布水道盖板和浓室隔板布水道盖板内沿的一侧设有布水篦子，在该淡室隔板布水道盖板和浓室隔板布水道盖板的外沿设有与所述的水流暗道口对应的布水道盖板流水口。本实用新型通过浓、淡室隔板的布水道盖板独特的设计，既可以防止所填充的离子交换树脂的泄漏，又可以最大限度地提供较大截面积的水流通道，降低进水阻力，降低工作能耗，使进入填充区域的水流分布均匀，膜堆内部压降均匀。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种对初级纯水（如反渗透产水）进行深度脱盐来生产高纯水的电去离子装置，特别是电去离子装置中的浓、淡室隔板组件。
背景技术
电去离子（Electrodeionization，简称EDI），或称连续电除盐，是当今对初级纯水进行深度脱盐的新技术，其技术特征在于将电渗析与离子交换有机结合，即在淡室隔板中填充离子交换树脂，利用离子交换膜的选择透过性和树脂的高传导能力，在模块两端正负电极形成的直流电场作用下，快速地将淡水室中的电解质离子定向迁移至浓水室，从而得到纯水和高纯水。它可以替代传统的离子交换树脂，利用水解离产生的H+和OH-来自动再生树脂，无需酸碱，因此最大限度地降低了设备的运行费用，减少了污染，可实现连续稳定运行，生产出电阻率高达18MΩ·cm的超纯水。
电去离子装置由电去离子模块、直流电源及检测、控制元件等组成，其中电去离子模块是该技术制备高纯水实际应用的体现，它主要由淡室隔板、浓室隔板、边电极、填充材料（包括阴、阳离子交换树脂、离子交换纤维等）、阴离子交换膜、阳离子交换膜等组成，其中浓、淡室隔板是核心组成部分，主要包括隔板主体、装填树脂区域、进出水口等，其结构的好坏直接影响到模块和装置的性能。
美国专利USP4632745、USP4747929和中国专利ZL02252816.4、ZL03240411.5、ZL03230478.1、ZL99241918.2等专利均涉及电去离子装置的结构设计。其中，US4747929设计了一种淡室隔板的电去离子装置，避免水的涡流出现，改善了水流状况，同时它又解决了树脂泄漏与堵塞问题；中国专利ZL02252816.4设计了一种浓室隔板嵌入式膜对结构的一级多段型电去离子装置；中国专利ZL99241918.2设计了一种带有暗道式流道隔板的电去离子装置。以上专利涉及的电去离子装置采用的淡室隔板厚度为1.5mm～3.2mm，称为薄型淡室隔板，相应的浓室隔板的厚度为0.8mm～2mm，只在淡室隔板中填充树脂。不过，目前电去离子高纯水制备技术发展趋势是采用厚型淡室隔板，厚度为8mm～12mm，这是因为在相同的处理水量的情况下，采用厚型淡室隔板的模块所用的离子交换膜的量较少，可以大大减少模块的材料成本。厚型淡室隔板的厚度一般为8mm～12mm，相应的浓室隔板的厚度为4mm～6mm，在淡室隔板和浓室隔板中均填充树脂。
厚型隔板并不是薄型隔板的简单加厚，需要对隔板的布水道进行专门设计。但目前尚无对厚型隔板布水道专门的设计，还是沿用了薄型隔板的布水道的设计，即水由布水道进入隔板树脂填充区域的流道较小，且较为集中，造成模块进水阻力较大、水流分布不均的问题，因此需要外界提供较大的进水压力，对模块的防泄漏、内部窜水都提出了更高的要求。针对以上问题，本实用新型设计了一种由布水道底板和布水道盖板形成水流通道的浓、淡室隔板，使水由布水道进入隔板填充区域时，流体阻力小，且水流分布状况更为均匀，防止了由于水流冲击使树脂破碎和填充密度不均匀的问题出现，最大限度利用全部装填的树脂进行电去离子过程，从而提高了电去离子的处理效果，提高了产水质量，这种结构设计的隔板更适用于产水量6m3/h～12m3/h的大型、超大型电去离子模块。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种制备高纯水的电去离子装置中的浓、淡室隔板组件，使水流分布状况均匀，水流阻力小，最大限度利用全部装填的树脂进行电去离子过程，能更好地使装填树脂免受冲击，防止树脂泄漏与堵塞，使电去离子的处理效果佳，产水水质好，电流效率高。
本实用新型的技术方案是：一种制备高纯水的电去离子装置中的浓、淡室隔板组件，包括淡室隔板、浓室隔板，淡室隔板的淡室隔板主体和浓室隔板的浓室隔板主体为相互对应的环形板体，在该环形板体中部的孔口作为装填树脂区域，在淡室隔板主体和浓室隔板主体上设有两组进出、水口和多个相互对应的安装孔；在淡室隔板主体的两侧设有凸肋，在淡室隔板主体和浓室隔板主体两端的内沿分别设有水流暗道口，其特征在于，在所述的淡室隔板主体和浓室隔板主体的两端内沿的一侧设有布水道底板，在淡室隔板主体的每一布水道底板的一侧覆盖一弓形的淡室隔板布水道盖板，在浓室隔板主体的布水道底板的一侧覆盖一弓形的浓室隔板布水道盖板；在该淡室隔板布水道盖板和浓室隔板布水道盖板内沿的一侧设有布水篦子，在该淡室隔板布水道盖板和浓室隔板布水道盖板的外沿设有与所述的水流暗道口对应的布水道盖板流水口。
在所述的布水篦子与布水道盖板流水口之间设有一排间隔分布的分水块，从临近布水道盖板流水口开始，分水块的间隔由密到疏分布。
所述的布水篦子的缝隙宽度略小于离子交换树脂颗粒的粒径。
从上述技术方案可以看出，本实用新型通过浓、淡室隔板的布水道盖板独特的设计，既可以防止所填充的离子交换树脂的泄漏，又可以最大限度地提供较大截面积的水流通道。水流通道的截面积宽大一方面可以降低进水阻力，降低对外界提供水压力的要求，降低工作能耗，另一方面使进入填充区域的水流分布均匀，膜堆内部压降均匀，降低了防泄漏、防内窜及密封的设计难度，提高水的回收率以及产水质量。
附图说明
图1为本实用新型总体的分解结构示意图；
图2为本实用新型淡室隔板的正面结构示意图；
图3为图2背面的结构示意图；
图4为本实用新型浓室隔板结构示意图；
图5是图4的背面的结构示意图；
图6为本实用新型淡室隔板布水道盖板结构示意图；
图7为本实用新型浓室隔板布水道盖板结构示意图。
图中标记说明：1-淡室隔板：11-淡室隔板主体、12-装填树脂区域、13-进出水口、14-水流暗道口、15-布水道底板、16-安装孔、17-盖板安装凸柱、18-水道凸肋。
2-浓室隔板：21-浓室隔板主体、22-装填树脂区域、23-进出水口、24-水流暗道口、25-布水道底板、26-安装孔、27-盖板安装凸柱。
3-淡室隔板布水道盖板：31-布水道盖板流水口，32-分水块，33-布水篦子，34-安装孔。
4-浓室隔板布水道盖板：41-布水道盖板流水口，42-分水块，43-布水篦子，44-安装孔。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
如图1～图7所示，本实用新型一种制备高纯水的电去离子装置中的浓、淡室隔板组件，包括淡室隔板1、浓室隔板2，淡室隔板1的淡室隔板主体11和浓室隔板2的浓室隔板主体21为相互对应的环形板体，在该环形板体中部的孔口分别作为装填树脂区域12和22，在淡室隔板主体11和浓室隔板主体21两端的中部各设有一组进出水口13和23，在淡室隔板主体11和浓室隔板主体21设有沿一周的多个相互对应的安装孔16和26。在淡室隔板主体11的两侧均设有水道凸肋18，形成水道空腔。在淡室隔板主体11和浓室隔板主体21两端的内沿分别设有水流暗道口14和24。其特征在于，在所述的淡室隔板主体11和浓室隔板主体21的两端内沿的一侧各设有布水道底板15和25，在淡室隔板主体11的每一布水道底板15的一侧覆盖安装一个弓形的淡室隔板布水道盖板3，在浓室隔板主体21的布水道底板25的一侧覆盖一弓形的浓室隔板布水道盖板4，在该淡室隔板布水道盖板3和浓室隔板布水道盖板4内沿的一侧设有沿着该内沿布置的布水篦子33和43，在淡室隔板布水道盖板3和浓室隔板布水道盖板4内沿设有与所述的水流暗道口14和24对应的布水道盖板流水口31和41。在淡室隔板布水道盖板3和浓室隔板布水道盖板4上分别设有三个安装孔34和44，安装时，安装孔34与淡室隔板主体11的布水道底板15上的盖板安装凸柱17插接固定；安装孔44与浓室隔板主体21的布水道底板25上的盖板安装凸柱27插接固定。
在所述的布水篦子33（44）与布水道盖板流水口31（41）之间设有一排间隔分布的分水块32和42。从临近布水道盖板流水口31和41开始，分水块的间隔由密到疏分布。
在淡室隔板布水道盖板3和浓室隔板布水道盖板4与淡室隔板主体11和浓室隔板主体21的水道底板15和25之间形成暗道式流道。
淡室隔板布水道盖板3和浓室隔板布水道盖板4的上表面与对应隔板的上表面平齐，可以起到支撑离子交换膜的作用，防止离子交换膜的塌陷变形及内漏窜水。隔板主体的进出水口13和23，通过隔板的水流暗道口14和24与隔板的布水道底板15和25形成的暗道式流道相通，工作时水流由布水道盖板流水口31和41进入暗道式流道。布水道盖板3和4上设置的分水块32和42的作用，一方面起支撑布水道盖板的作用，防止布水道盖板塌陷，另一方面起导流水流、增加暗道式流道内水流的湍流效果的作用。靠近布水道盖板流水口的分水块之间的距离要比远离布水道盖板流水口的分水块之间的距离小，可以均匀分布进水流，并且有效防止布水道盖板塌陷而堵塞流道。弓形排列的布水篦子33和43可以将水流导流至整个填充区域的横截面上，不留任何水流的死角，并且防止树脂泄露。布水篦子的缝隙宽度为0.1mm～0.3mm，略小于离子交换树脂颗粒的粒径，其作用是防止填充区域装填的树脂泄露。
实际应用中，本实用新型隔板的整体尺寸为：长度为100mm～1000mm，宽度为50mm～500mm，厚度为6mm～20mm，隔板主体的边框的宽度为10mm～30mm。隔板主体和布水道盖板可以采用硬质或具有一定弹性的塑料，如聚丙烯材料制品、聚苯乙烯等制品。
实际使用表明，本实用新型浓、淡室隔板结构配以性能优良的离子交换膜、离子交换树脂，包括强酸性、强碱性、弱酸性（除硅、硼）、弱碱性（除氨）等树脂，通过选择合理的配比组合，工作性能远优于采用现有技术的隔板，更适用于大型、超大型电去离子膜堆的应用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种制备高纯水的电去离子装置中的浓、淡室隔板组件，包括淡室隔板、浓室隔板，淡室隔板的淡室隔板主体和浓室隔板的浓室隔板主体为相互对应的环形板体，在该环形板体中部的孔口作为装填树脂区域，在淡室隔板主体和浓室隔板主体上设有两组进出、水口和多个相互对应的安装孔；在淡室隔板主体的两侧设有凸肋，在淡室隔板主体和浓室隔板主体两端的内沿分别设有水流暗道口，其特征在于，在所述的淡室隔板主体和浓室隔板主体的两端内沿的一侧设有布水道底板，在淡室隔板主体的每一布水道底板的一侧覆盖一弓形的淡室隔板布水道盖板，在浓室隔板主体的布水道底板的一侧覆盖一弓形的浓室隔板布水道盖板；在该淡室隔板布水道盖板和浓室隔板布水道盖板内沿的一侧设有布水篦子，在该淡室隔板布水道盖板和浓室隔板布水道盖板的外沿设有与所述的水流暗道口对应的布水道盖板流水口。
2.根据权利要求1所述的制备高纯水的电去离子装置中的浓、淡室隔板组件，其特征在于，在所述的布水篦子与布水道盖板流水口之间设有一排间隔分布的分水块，从临近布水道盖板流水口开始，分水块的间隔由密到疏分布。
3.根据权利要求2所述的制备高纯水的电去离子装置中的浓、淡室隔板组件，其特征在于，所述的布水篦子的缝隙宽度略小于离子交换树脂颗粒的粒径。
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