CN207313204U - 一种电去离子装置用浓水流隔板 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水除盐技术领域，公开了一种电去离子装置用浓水流隔板。所述浓水流隔板的隔板本体上下两端均设有淡水流通孔、浓水流通孔和极水流通孔，浓水流通孔通过暗道式水流通道与布水槽相连；布水槽盖板设有与暗道式水流通道相连的进水口，内侧设有压力支撑块和分布于整个布水槽下端横向方向的布水缝隙；中心空腔正反面的四周均设有下沉式平台用于放置离子交换膜；中心空腔的有效面积占到隔板本体面积40％以上。该浓水流隔板配合相应的淡水流隔板，便于实现独立的电极水流，利于提高运行的安全稳定性；同时隔室内水流分布更均匀，中心空腔的面积占比显著提高，单张隔板的处理效率更高，装置进水压力降低，更利于电去离子装置的推广使用。

Description

一种电去离子装置用浓水流隔板

技术领域

本实用新型属于水除盐技术领域，具体涉及一种新型的电去离子装置用浓水流隔板。

背景技术

电去离子(Electrodeionizaton，EDI)技术是一种日益获得广泛重视的新型水除盐技术。EDI通过在离子交换膜之间填充离子交换树脂，巧妙地将电渗析与离子交换技术有机结合，在直流电场的作用下，能够实现连续深度除盐。

常规板框式电去离子装置主要包括一对端夹紧板、一对正负电极板，以及正负电极板中间的膜堆。膜堆由不同数目的膜对构成，每个膜对包括各1张阴、阳离子交换膜和各1张淡水流隔板与浓水流隔板。作为EDI装置的关键构件，浓、淡水流隔板的结构设计和相互配合对EDI的脱盐效率、脱盐效果和运行的稳定性等都有重要影响。

对于既有的板框式的EDI技术和装置而言，目前基本存在两种厚度的浓水流隔板，即厚度为0.7-0.9mm的较薄的传统电渗析器隔板，以及厚度3-6mm的较厚的隔板。前者在隔室中不填充离子交换树脂，而是使用传统的PP材质格网，跟电渗析装置所用隔板网一致；后者在隔室中填充离子交换树脂。总体上以填充树脂的厚型隔板使用较多。如专利200620052181.9公开了一种“电去离子法超纯水器中的浓水隔板”，包括本体、内框、浓、淡水的进出水口、导水槽、布水板等，布水板属于可拆卸式椭圆弧型活动式结构，导水槽为暗道式空心流道，具有一排宽度0.1-0.5mm的细分水槽。这种形式的隔板设计与包括更早的西门子公司EDI产品在内的其他国内外EDI产品基本一致，近年来获得了较广泛应用。

既有的EDI浓水隔板技术存在一些共有性的不足。一是填充树脂的中空腔室的面积占整个浓水流隔板总面积的比例过低，总体只在30％水平。对于均填充离子交换树脂的浓、淡水流隔板而言，其平米尺寸必定一致，中空腔室的尺寸、面积完全重叠，浓水流隔有效面积占比多低，等同于淡水流隔板的有效面积占比过低，也即隔板内的水流空间、树脂填充空间偏低，有效膜面积也较小，故单张隔板和整个EDI膜堆装置的处理水量、处理效率都相对偏低；二是这些既有EDI产品的浓水流隔板上都只有淡水孔和浓水孔两种水孔，没有独立的电极水孔。这迫使膜堆内的电极水流也只能使用浓水孔，即将流经正负电极室的电极水与浓缩水流相混合；或者，在整个装置的两端电极板外侧，设立完全独立但十分复杂的电极水管路系统，才能将电极水与浓缩水、淡化水彻底隔离。这将显著增加整个EDI装置管路系统的复杂程度，也十分影响整套装置的美观性。实际上，完全独立的电极水系统不仅可以避免有害电极反应产物经浓缩水流混入整个水处理系统，而且可以根据处理水量等工艺条件的需要，实现对电极水流量与压力的独立调节，对EDI装置的安全运行具有重要意义。

可见，既有商品EDI技术在浓水隔板的提高处理效率、便于实现独立的电极水管路系统等方面还需要继续完善。

实用新型内容

针对以上既有技术中EDI浓水流隔板的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电去离子装置用浓水流隔板，该浓水流隔板具有更高的处理效率，更均匀的隔室水流分布效果，并能为在EDI膜堆内部实现完全独立的电极水管路系统提供充分便利条件。

所述电去离子装置用浓水流隔板，包括隔板本体，隔板本体中部设中心空腔，所述隔板本体的上、下两端均同时设有贯穿隔板本体的3个水孔：淡水流通孔、浓水流通孔和极水流通孔，所述浓水流通孔通过暗道式水流通道与布水槽相连，所述布水槽与中心空腔相连通，所述中心空腔的宽度不小于隔板本体宽度的60％，中心空腔的长度不小于隔板本体长度的65％。

进一步的，上述电去离子装置用浓水流隔板，所述布水槽上固定布水槽盖板。

进一步的，上述电去离子装置用浓水流隔板，所述布水槽盖板上端设有进水口，进水口与暗道式水流通道相连接；所述布水槽盖板内侧设有若干压力支撑块，所述压力支撑块下端设有均匀分布于整个布水槽和中心空腔横向方向上的纵向贯通的布水缝隙。

进一步的，上述电去离子装置用浓水流隔板，所述布水槽盖板上表面与浓水流隔板整体表面平齐，所述压力支撑块与布水槽表面贴合。

进一步的，上述电去离子装置用浓水流隔板，所述布水缝隙的宽度为0.1～0.5mm，相邻布水缝隙的间距为0.3～3.0mm。

进一步的，上述电去离子装置用浓水流隔板，所述中心空腔四周设有用以装填离子交换膜的下沉平台。

进一步的，上述电去离子装置用浓水流隔板，所述下沉平台存在于隔板本体的正反面，较隔板本体平面下沉0.15～0.50mm。

进一步的，上述电去离子装置用浓水流隔板，所述隔板本体正面上设有6个凸起定位圆柱，所述隔板本体反面上设有6个定位凹槽，定位凹槽的位置与定位圆柱的位置一一对应。

进一步的，上述电去离子装置用浓水流隔板，所述隔板本体外沿内侧周边设有若干个螺栓孔。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型提供的电去离子装置用浓水流隔板，在隔板的上下端均设置有独立的电极水流通孔。这为电去离子装置内部设计完全独立、与浓、淡水流彻底隔绝的电极水管路系统提供了条件，从而实现具备完全独立电极水系统的电去离子工艺，对提高装置运行的安全性、稳定性和整个水处理系统的可靠性都是很有利的；

2、布水槽上的布水缝隙横向、均匀地分布于整个布水槽和中心空腔的宽度方向上，最大程度消除了中心空腔4个边角部位的水流死区，隔室内水流分布更均匀，提高了装置处理效果。布水缝隙数量充足，提供了较高的水流截面积，有利于降低水流阻力；

3、既有技术的浓、淡水流隔板的有效面积占比仅为20-30％水平。与此相比，本实用新型提供的电去离子装置用浓水流隔板，通过缩短中心空腔与隔板外沿的距离，在兼顾可靠密封前提下，显著地提高了中心空腔的面积占比，也即提高了单张隔板的有效膜面积。中心空腔的宽度达到隔板本体宽度65％以上，长度达到隔板本体长度的60％以上，使得中心空腔的面积，即有效面积占到隔板本体面积的40％以上，从而使得同等体积、同等规模的电去离子装置的处理效率、处理效果得到有效提升。此外，由于隔板中心空腔面积、体积的增大，也使得电去离子膜堆内部存储水流的空间同步提高。对于相同的处理水量，则水流阻力可以显著降低，所需水流输送泵的工作压力相应减小，这对电去离子过程运行能耗的降低也是有益的。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种电去离子装置用浓水流隔板正面主视图；

图2为本实用新型所提供的一种电去离子装置用浓水流隔板背面主视图；

图3为图1和图2中的布水槽盖板平面图；

图4为图2中隔板本体A-A方向的横向剖面示意图。

附图标记：1-隔板本体、2-中心空腔、3-淡水流通孔、4-浓水流通孔、5-极水流通孔、6-水流通道、7-布水槽、8-布水槽盖板、9-布水槽进水口、10-压力支撑块、11-布水缝隙、12-凸起定位圆柱、13-定位凹槽、14-螺栓孔、15-下沉平台。

具体实施方式

如图1～4所示，为本实用新型提供的一种电去离子浓水流隔板的实施例。隔板本体1的尺寸为668mm×330mm，隔板本体1中部用于装填离子交换树脂的板框中心空腔2尺寸为404mm×222mm，其中中心空腔2的宽度占整个隔板本体1宽度的67.3％，中心空腔2的长度占整个隔板本体1长度的60.5％；由于中心空腔2和隔板本体1均非标准的长方形，其四个角均为圆弧状，因此中心空腔2的面积占整个隔板本体1的面积的比例略高于67.3％*60.5％，即40.7％，约为41％。这比既有商品电去离子技术和产品30％的面积占比显著高出了35％左右，这大大提高了隔板的有效使用面积，从而提高整个装置的效率。中心空腔2用于装填离子交换填充剂，如离子交换树脂。隔板本体1的上、下两端均设有贯穿隔板本体的淡水流通孔3、浓水流通孔4和极水流通孔5。浓水流通孔4通过暗道式水流通道6与布水槽7相连，并通过布水槽7、分布于整个布水槽7横向方向上的布水缝隙11将浓水导入中心空腔2，并从下部相应的布水缝隙11导出隔板。隔室内4个边角地区几乎不存在水流死区，水流分布实现最大程度的均匀性；淡水流通孔3和极水流通孔5分别参与构成膜堆内部不同隔板间的的淡水流道和极水流道。

在布水槽7上固定布水槽盖板8(见图3)，布水槽盖板8上端设有进水口9，进水口9与水流通道6相连通。布水槽盖板8内侧设有若干个压力支撑块10，压力支撑块10下端设有若干条纵向贯通的间隙为0.3mm的水流槽11。布水槽盖板8上表面与浓水隔板整体表面平齐，其内侧的压力支撑块10与布水槽7表面贴合。

所述中心空腔2四周设有下沉平台15用于放置离子交换膜，结合中心空腔外沿周边的第一道O型密封圈封闭中心空腔。所述下沉平台15存在于隔板本体1的正反面，分别较板框本体1下凹0.45mm。所述隔板本体1总厚度为4.9mm，中心空腔2的厚度即为4mm。在组装电去离子膜堆装置时，浓水流隔板本体的两侧分别放置阴离子交换膜和阳离子交换膜，在隔板的中心空腔内填充有离子交换树脂颗粒。阴、阳离子交换膜处于相邻的淡水流隔板和浓水流隔板之间，隔板本体1外沿内侧周边共有24个螺栓孔14，用于使用螺栓对电去离子膜堆装置进行紧固。各个不同水流隔板上的淡水流通孔、浓水流通孔和极水流通孔分别连通，构成膜堆内部的淡水管道、浓水管道和电极水管道，相互隔离，互不影响。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种电去离子装置用浓水流隔板，包括隔板本体(1)，隔板本体(1)中部设中心空腔(2)，其特征在于，所述隔板本体(1)的上、下两端均同时设有贯穿隔板本体(1)的3个水孔：淡水流通孔(3)、浓水流通孔(4)和极水流通孔(5)，所述浓水流通孔(4)通过暗道式水流通道(6)与布水槽(7)相连，所述布水槽(7)与中心空腔(2)相连通，所述中心空腔(2)的宽度不小于隔板本体(1)宽度的60％，中心空腔(2)的长度不小于隔板本体(1)长度的65％。

2.根据权利要求1所述的一种电去离子装置用浓水流隔板，其特征在于：所述布水槽(7)上固定布水槽盖板(8)。

3.根据权利要求2所述的一种电去离子装置用浓水流隔板，其特征在于：所述布水槽盖板(8)上端设有进水口(9)，进水口(9)与暗道式水流通道(6)相连接；所述布水槽盖板(8)内侧设有若干压力支撑块(10)，所述压力支撑块(10)下端设有均匀分布于整个布水槽(7)和中心空腔(2)横向方向上的纵向贯通的布水缝隙(11)。

4.根据权利要求3所述的一种电去离子装置用浓水流隔板，其特征在于：所述布水槽盖板(8)上表面与浓水流隔板整体表面平齐，所述压力支撑块(10)与布水槽(7)表面贴合。

5.根据权利要求3所述的一种电去离子装置用浓水流隔板，其特征在于：所述布水缝隙(11)的宽度为0.1～0.5mm，相邻布水缝隙(11)的间距为0.3～3.0mm。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种电去离子装置用浓水流隔板，其特征在于：所述中心空腔(2)四周设有用以装填离子交换膜的下沉平台(15)。

7.根据权利要求6所述的一种电去离子装置用浓水流隔板，其特征在于：所述下沉平台(15)存在于隔板本体(1)的正反面，较隔板本体平面下沉0.15～0.50mm。

8.根据权利要求1所述的一种电去离子装置用浓水流隔板，其特征在于：所述隔板本体(1)正面上设有6个凸起定位圆柱(12)，所述隔板本体(1)反面上设有6个定位凹槽(13)，定位凹槽(13)的位置与定位圆柱(12)的位置一一对应。

9.根据权利要求1所述的一种电去离子装置用浓水流隔板，其特征在于：所述隔板本体(1)外沿内侧周边设有若干个螺栓孔(14)。