CN212142148U - 电极以及使用该电极的分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的涉及一种电极以及使用该电极的分离装置。电极包括：包括多孔材料的多孔部分、以及邻接所述多孔部分的离子交换膜，其中，该离子交换膜具有多个通孔，用以连通被所述离子交换膜覆盖的多孔部分和所述离子交换膜的外部空间。本实用新型的电极能够降低电极以及使用该电极的电化学去离子装置的结垢风险。

Description

电极以及使用该电极的分离装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于电化学去离子工艺的电极以及使用该电极的分离装置。

背景技术

利用电渗析(ED)和频繁倒极电渗析(EDR)脱除待处理液体中的离子性物质是现有技术中公知的。电渗析装置是利用具有选择透过性的阴、阳离子交换膜，在直流电场的作用下，把一路液体中的电解质转移到另一路液体中去，以达到去离子或脱盐目的的系统。电渗析装置的主要部件有电极、离子交换膜、流道隔网、进出水管路等。频繁倒极电渗析装置的原理与电渗析基本相同，只是在运行过程中，每隔一定时间，正负电极相互倒换一次，以清洗离子交换膜和电极表面形成的污垢，以确保系统的分离效率。

传统电渗析或频繁倒极电渗析装置中，电极与离子交换膜之间的流道为极室，其中，阳极室内发生氧化反应，产生氧气，阳极水呈酸性，阳极容易被腐蚀；阴极室内发生还原反应，产生氢气，阴极水呈碱性，阴极上容易结垢。因此，气体和水垢的产生造成极室电压降增大，使装置工作不稳定，甚至电极失效。

为解决上述问题，已有人提出采用多孔电极取代电渗析或频繁倒极电渗析装置中的普通电极。通过使多孔电极接触离子性溶液，当充电时电极的表观电容会非常大。当多孔电极用作阴极时，阳离子在静电力作用下被吸引到多孔电极表面，通过这种方式在电极/溶液界面处可形成双层电容器，该静电过程不产生气体，因此无需除气装置。

但这样的设计仍存在结垢问题。当通过施加电压，多孔电极吸附一定数量的离子后，进入静置阶段，这时，一些吸附的离子因为自放电而自动解吸附回到溶液中。在接下来施加反向电压进行解吸附时，由于吸附和解吸附时间相同，在自放电过程导致多孔电极处的离子不足以完成解吸附过程的情况下，可发生水的电解。当发生水的电解时，阴极处产生很多氢氧根离子，当与阴极相邻的溶液中有易于沉淀的例如钙镁等阳离子时，在电极表面和溶液中产生沉淀，导致结垢，使电极失效。

另外，在使用疏水的多孔材料作电极的电渗析或频繁倒极电渗析系统中，在施加电压时，水中的离子就很难进入到内部的多孔结构中形成双电层结构，导致电极的容量很低，因而为了达到容量要求就需要使用更多的多孔材料，这会增加电极的体积和成本。

因此，仍然需要改进的电极和电化学去离子装置。

实用新型内容

一方面，本实用新型实施例涉及一种用于电化学去离子工艺的电极，其包括：多孔部分，其包括多孔材料；邻接所述多孔部分的离子交换膜，该离子交换膜具有多个通孔，用以连通被所述离子交换膜覆盖的多孔部分和所述离子交换膜的外部空间。

优选的，所述多个通孔的面积占所述离子交换膜的面积的1％到50％。

优选的，所述多个通孔的面积占所述离子交换膜的面积的1％到10％。

优选的，所述多个通孔均匀地分布于所述离子交换膜上。

优选的，还包括邻接所述多孔部分的集电体，所述集电体和所述离子交换膜分别位于所述多孔部分的相对两侧。

另一方面,本实用新型实施例涉及一种分离装置，其包括一对所述电极。

优选的，上述分离装置，还包括置于所述一对电极之间的膜堆，所述膜堆包括多个交替排列的阳离子交换膜和阴离子交换膜。

进一步的，在所述一对电极中，一个电极中的所述离子交换膜为阴离子交换膜，另一个电极中的所述离子交换膜为阳离子交换膜，所述膜堆中与所述包括阴离子交换膜的电极相邻的为阳离子交换膜，所述膜堆中与所述包括阳离子交换膜的电极相邻的为阴离子交换膜；或者

所述一对电极中的所述离子交换膜均为阴离子交换膜，所述膜堆中与所述一对电极中任一个相邻的均为阳离子交换膜；或者

所述一对电极中的所述离子交换膜均为阳离子交换膜，所述膜堆中与所述一对电极中任一个相邻的均为阴离子交换膜。

另一优选的，上述分离装置，还包括置于所述一对电极之间的膜堆，所述膜堆包括多个双极膜，每个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，构成同一个双极膜的阳离子交换膜和阴离子交换膜之间无流道。

进一步的，在所述一对电极中，

在所述一对电极中，一个电极中的所述离子交换膜为阴离子交换膜，定义为阴膜电极；另一个电极中的所述离子交换膜为阳离子交换膜，定义为阳膜电极；

最靠近阳膜电极的双极膜中的阴离子交换膜面向阳膜电极；

最靠近阴膜电极的双极膜中的阳离子交换膜面向阴膜电极。

本实用新型的电极能够降低电极以及使用该电极的电化学去离子装置的结垢风险。

附图说明

附图以及下面的详细描述用于帮助理解本实用新型的特征和优点，其中：

图1示意性地显示了根据本实用新型一个实施例的多孔电极；

图2为图1所示的多孔电极沿A-A方向的剖视图；以及

图3(a)和3(b)示意性地显示了根据本实用新型一个实施例的电化学去离子装置，其包括一个含有阴离子交换膜的电极和一个含有阳离子交换膜的电极。

图4是本实用新型的一种双极膜电去离子装置脱盐状态的示意图。

图5是本实用新型的一种双极膜电去离子装置再生状态的示意图。

具体实施方式

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。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能存在的情况。本申请中提及“一些实施例”等，表示所述与本实用新型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，可能或可能不出现于其它实施例中。另外，需要理解的是，所述实用新型要素可以以任何适当的方式结合。

本申请提及的“去离子”是指从待处理液体/溶液中除去至少一部分离子，包括各种价态的阴离子和阳离子。在大部分情况下，“去离子”与“脱盐”具有同样的含义。在某些情况下，去离子也被称之为脱除矿物质。

本实用新型的实施例涉及一种用于电化学去离子工艺的多孔电极，其包括多孔材料制成的多孔部分以及邻接所述多孔部分的离子交换膜，另外，还在所述电极的离子交换膜上打了孔，使得该离子交换膜具有多个通孔，用以连通被所述离子交换膜覆盖的多孔部分和所述离子交换膜的外部空间。

在所述电极用于处理溶液时，所述离子交换膜之下的多孔部分可通过所述通孔与所处理的溶液接触，因而溶液可通过所述通孔慢慢扩散到电极的多孔材料中，从而提高电极的容量，消除电极因为容量不够而导致的电极结垢风险，避免电极失效。此外，该电极还采用了邻接所述多孔部分的离子交换膜，当电极处的离子的量不足以完成解吸附过程时，在离子交换膜中的离子可被释放出来以帮助完成解吸附过程，使电极上的过量电荷得到缓冲，从而大大降低电极以及使用该电极的电化学去离子装置的结垢风险。

所述通孔可采用任何有利于溶液扩散到电极的多孔材料中的形状、尺寸、配置和/或分布方式。在一些实施例中，所述通孔具有适合通过打孔的方式获得的形状、尺寸、配置和/或分布，比如，具有肉眼可观察到的形状和/或尺寸，在尺寸上可区别于离子交换膜材料本身可能具有的微观孔结构。在一些实施例中，所述通孔的尺寸为毫米级或更大。在一些具体的实施例中，所述通孔的至少一维尺寸在0.5毫米以上或进一步地在1毫米以上，即，至少有一维尺寸在 0.5毫米以上或进一步地在1毫米以上。在一个具体的实施例中，所述通孔为圆形通孔，孔径在0.5毫米以上或进一步地在1毫米以上。在一些实施例中，所述通孔均匀地分布于所述离子交换膜上。在一些实施例中，所述多个通孔的面积占所述离子交换膜的面积的1％到50％，或进一步地，占所述离子交换膜的面积的1％到10％。

所述多孔材料可以是具有大比表面的任意导电材料，比如，比表面大于 100m²/g的导电材料。在一些实施例中，所述多孔材料为疏水的导电材料。在一些实施例中，所述多孔材料具有孔径在0.5至50纳米之间的多孔结构。在一些实施例中，所述多孔材料包括选自活性炭、炭黑、碳纳米管、石墨、碳纤维、碳布、碳气凝胶、金属粉末(如镍)、金属氧化物(如氧化钌)和导电聚合物中的一种或多种。在一些具体的实施例中，所述多孔材料为活性炭。

在一个具体的实施例中，所述多孔部分是由活性炭制成的厚度在100微米至5毫米范围内的片状或板状结构，所述活性炭片状或板状结构具有孔径在 0.5至50纳米之间的多孔结构。在一些具体的实施例中，分别用作阳极和阴极的一对电极中，除了离子交换膜以外的其余部分大致相同。

在一些实施例中，所述电极主体还包括邻接其多孔部分的集电体。

所述集电体用于与导线或电源相连接，也称作“集流体”。所述集电体由选自金属、金属合金、石墨、石墨烯、碳纳米管和导电塑料中的一种或多种材料形成。所述集电体可以是板、网、箔或片等任何合适的形式。在一些实施例中，所述集电体可以是金属或金属合金制成，合适的金属包括钛、铂、铱或铑等，优选地包括钛，而合适的金属合金可以是不锈钢等。在另一些实施例中，集电体可以由导电碳材料制成，例如石墨、石墨烯、碳纳米管等。在另一些实施例中，集电体是由导电塑料材料，例如聚烯烃(如，聚乙烯)制成的，且其中可混合导电的炭黑或金属颗粒等。在一些实施例中，所述集电体为片状或板状结构，厚度可以在50微米至5毫米的范围内。在一些实施例中，所述集电体和所述多孔部分具有大致相同的形状和/或尺寸。

在一些实施例中，当多孔部分的多孔性和导电性足够，多孔部分本身可以起到集电体的作用时，也可不使用集电体。

所述电极中的离子交换膜可以是阳离子交换膜，也可以是阴离子交换膜，其可以是市售的任何合适的离子交换膜。根据电极中的离子交换膜的不同，可以将电极分为两类：含有阴离子交换膜的电极和含有阳离子交换膜的电极。在一些实施例中，用作阳极的电极中含有阴离子交换膜，用作阴极的电极中含有阳离子交换膜。

如图1和2所示，根据本实用新型一个实施例的电极10包括多孔部分102、以及分别从所述多孔部分102的相对两侧邻接于所述多孔部分102的集电体 101和离子交换膜103。所述离子交换膜103上具有多个如前所述的通孔106。在一个具体的实施例中，所述集电体101、多孔部分102和离子交换膜103依次层叠形成层状结构，结构简单。

在一些实施例中，所述集电体101、多孔部分102和离子交换膜103可以通过使用粘结剂粘合在一起。优选地，在一些实施例中，所述集电体101、多孔部分102、离子交换膜103也可以通过不使用粘结剂的方式，如，通过压紧等方式组合成一体。比如，在一个具体的实施例中，可将所述集电体101、多孔部分102和离子交换膜103叠在一起压紧即可形成所需的多孔电极。由于集电体101与多孔部分102之间和/或多孔部分102与离子交换膜103之间没有粘接剂，集电体101与多孔部分102直接接触，多孔部分102与离子交换膜 103直接接触，所以电极的整体电阻会比较低，同时装配制作工艺也比较简单，有利于减低成本。

所述集电体101、多孔部分102和离子交换膜103三者的形成和/或组合顺序可根据具体的需要来确定或调整。在一些实施例中，可先形成电极主体(其可包括多孔部分102，或包括集电体101和多孔部分102的组合)，再将离子交换膜103通过比如压紧的方式附接于所述多孔部分102上(与集电体101 相对的一侧)。在一些实施例中，也可同时将集电体101、多孔部分102、离子交换膜103，通过比如压紧的方式组合在一起。在一些实施例中，可先在离子交换膜103中打孔106，再将打孔后的离子交换膜103附接于多孔部分102。在一些实施例中，也可先将离子交换膜103附接于多孔部分102，再在离子交换膜103中打孔106。

所述多孔电极可适用于多种电化学去离子装置，比如，任何在对其电极施加电压时希望在其电极的多孔结构中形成双电层结构的电化学去离子装置，包括但不限于ED装置、EDR装置、膜电容去离子装置、双极膜电去离子装置等。

本实用新型的实施例还涉及使用所述多孔电极的电化学去离子装置。在一些实施例中，电化学去离子装置包括至少一对可分别作为阳极和阴极的所述多孔电极。在一些实施例中，电化学去离子装置包括一个或多个电极组。本文中提到的“电极组”是指一对电极(阳极和阴极)以及置于这一对电极之间的膜堆，所述膜堆包括若干交替排列的阳离子交换膜和阴离子交换膜形成的单元。其中，至少一个电极组包括一对如前所述的多孔电极以及置于这一对多孔电极之间的膜堆，所述膜堆包括若干交替排列的阳离子交换膜和阴离子交换膜。所述交替排列的阳离子交换膜和阴离子交换膜形成交替排列的淡室流道和浓室流道。

在一些实施例中，淡室流道和浓室流道中分别包含淡室隔网和浓室隔网，所述淡室隔网和浓室隔网用于使离子交换膜之间保持一定的间隔，以形成流道。所述隔网可为一个整体上具有大致均匀厚度的片状物，其包括至少部分网格或网孔状结构，该网格或网孔状结构可让液体从其中通过，从而形成液体的流道。所述隔网可由塑料等材料制成，合适的材料包括但不限于聚丙烯(PP)和聚偏氟乙烯(PVDF)。在一些实施例中，所述隔网的厚度大约在0.5到2.0毫米的范围内。

虽然本实用新型实施例的电化学去离子装置包括若干置于所述一对多孔电极之间交替排列的阳离子交换膜和阴离子交换膜，例如ACACACACAC形式的排列，其中A代表阳离子交换膜，C代表阴离子交换膜，但若由于组装失误或其它原因，重复排列一张或多张阳离子交换膜或阴离子交换膜，例如 ACACACACCAC排列，并不影响电极组去离子的功能，而仅仅是造成两个相邻流道同为淡室流道或浓室流道，这种情况应视为基于本本实用新型实施例的变形，仍属于本实用新型的保护范围内。对于重复排列一张或多张阳离子交换膜或阴离子交换膜，而造成阴离子交换膜与阳离子交换膜未严格交替排列的情况，并不脱离本实用新型的保护范围。

在一些实施例中，所述电化学去离子装置可以是电渗析装置，所述电渗析装置包括进液单元和一个或多个所述电极组。在另外一些实施例中，本实用新型的电化学去离子装置可以是频繁倒极电渗析装置，所述频繁倒极电渗析装置包括进液单元、变频驱动器、反向阀以及一个或多个所述电极组。本实用新型的电渗析装置和频繁倒极电渗析装置还可以包括本领域公知的其它必要部件。

如图3(a)和图3(b)所示，根据本实用新型一个实施例的电化学去离子装置100包括由一对电极11和12、以及在这一对电极11和12之间交替排列的若干阳离子交换膜和阴离子交换膜组成的电极组。其中，电极11包括集电体111、多孔部分112和阴离子交换膜113，电极11与阳离子交换膜13相邻。电极12包括集电体121、多孔部分122和阳离子交换膜123，电极12与阴离子交换膜14相邻。离子交换膜113和123中具有通孔116。对装置100 施加电压以处理溶液时，离子交换膜113之下的多孔部分112以及离子交换膜 123之下的多孔部分122可通过通孔116与所处理的溶液接触，因而溶液可通过通孔116扩散到多孔部分112和122的多孔材料中，从而提高电极11和12 的容量，降低了电极因为容量不够而导致的电极结垢风险。此外，如图3(a) 所示，对装置100施加电压时，作为阳极的电极11和作为阴极的电极12进行吸附过程，其中阳极吸附阴离子，阴极吸附阳离子，包含离子交换膜的电极 11和12都接触淡化液流。在切换电压，进行解吸附过程时，如图3(b)所示，此时，作为阴极的多孔电极11与浓缩液流相接触，此时，阴离子交换膜113 中的阴离子可以释放以进行解吸附过程，因此能够缓解电荷的不足，从而降低失效风险。

本实用新型一个实施例的电化学去离子装置的应用形式也可以为双极膜电去离子装置。

在双极膜电去离子装置中，电极之间的膜堆包括至少一张双极膜。每个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，构成一个双极膜的阳离子交换膜和阴离子交换膜之间无流道。需要说明的是，构成双极膜的阳离子交换膜和阴离子交换膜之间无流道，没有液体进入和排出的通口，阳离子交换膜和阴离子交换膜界面之间存在的液体不属于形成流道的范畴。

在一对电极中，一个电极中的所述离子交换膜为阴离子交换膜，另一个电极中的离子交换膜为阳离子交换膜，膜堆中与包括阴离子交换膜的电极相邻的为双极膜中的阳离子交换膜一侧，膜堆中与所述包括阳离子交换膜的电极相邻的双极膜中的阴离子交换膜一侧。当膜堆由多个双极膜构成时，双极膜的排列方式是相同的，双极膜之间的间隔距离可以相同或者不同，一般选择等间隔排列。

以图4、图5为例说明本实施例的电去离子装置的一种具体形式。图4是双极膜电去离子装置脱盐状态的示意图，图5是双极膜电去离子装置再生状态的示意图。

该双极膜电去离子装置，含有，

由一对多孔电极6100、6200构成的电极对；

设置于电极对之间的膜堆，膜堆设置有至少一张双极膜6300，每张双极膜6300由贴合在一起的阳离子交换膜6310和阴离子树脂交换膜6320构成，构成同一张双极膜6300的阳离子树脂交换膜6310和阴离子树脂交换膜6320 之间无流道，无液流通过；

电极与双极膜或者双极膜与双极膜之间形成使液流通过的流道。

本实施例中，多孔电极6100由集电体6130、多孔材料6110、阴离子交换膜6120依次层叠形成，多孔电极6100为阴膜电极。多孔电极6200由集电体 6230、多孔材料6210、阳离子交换膜6220依次层叠形成，多孔电极6200为阳膜电极。阴离子交换膜6120、阳离子交换膜6220上分别开设有通孔。

双极膜6300由贴合在一起的阳离子交换膜6310和阴离子交换膜6320构成，构成同一个双极膜的阳离子交换膜6310和阴离子交换膜6320夹紧即可，不需粘结剂；也可以将阳离子交换膜6310和阴离子交换膜6320热贴合，阳离子交换膜6310和阴离子交换膜6320之间无流道，双极膜与双极膜之间形成流道或者双极膜与电极之间形成流道。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。

本实施例中，多孔电极6100、6200电极之间的双极膜6300为两张，两张双极膜6300的排列方向相同，排列方向相同指每张双极膜6300的阳离子交换膜6310的朝向相同，当然对应的每张双极膜6300的阴离子交换膜6320的朝向也必然相同。需要说明的是，双极膜6300的数量不限于本实施例中的两个，可以根据实际需要灵活设置，一般电极对之间的双极膜6300为1-50个，甚至更多。

如图4所示，双极膜电去离子装置在脱盐过程中，双极膜的阳离子交换膜面对的是正电极,原水在两个双极膜之间形成的流道中进行脱盐。原水中的阴离子如Cl^-，朝着正电极方向移动，置换左侧的阴离子交换膜中的OH^-，OH^-进入流道中；同时原水中的阳离子如Na⁺，朝着负电极方向移动，置换右侧双极膜的阳离子交换膜中的H⁺离子，H⁺进入流道中；H⁺和OH^-在流道中发生中和反应，生成水，从而实现对原水中的盐分去除，纯水从流道末端出。

在施加正向电压的多孔电极6100与相邻的双极膜6300及此二者所形成的第一个流道(也就是阳极室)中，原水中的阴离子如Cl^-朝着正电极方向移动，被多孔电极6110吸附，同时原水中的阳离子如Na+朝着双极膜方向移动，置换阳离子膜中的H⁺离子，实现对原水中的盐分去除，此时，从流道末端排出的纯水呈酸性。同理，在施加负电压的多孔电极6200与相邻的双极膜6300及此二者所形成的第二个流道(也就是阴极室)中，原水中的阳离子如Na⁺朝着负极方向移动，被多孔电极6210吸附；同时原水中的Cl^-朝着双极膜方向移动，置换阳离子树脂膜中的OH^-离子，实现对原水中的盐分脱除，此时，从流道末端排出的纯水呈碱性。第一流道和第二流道的纯水汇集在一起，H⁺和OH^-中和生成水，最终形成中性的纯水。

当脱盐进行一段时间后，需要进行倒极再生，以释放出吸附在双极膜上的水中离子。此时，如图5所示，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，完成了再生。

此时，在施加负向电压的多孔电极6100与相邻的双极膜6300及此二者所形成的第一个流道，多孔电极6110所吸附的阴离子如Cl^-向正电极移动，进行解吸附，进入流道中；同时双极膜的阳膜内部的的Na⁺被H⁺置换，朝着负电极的方向移动，进入流道中；含盐的浓水排出膜堆，完成再生。同时，在施加正电压的多孔电极6200与相邻的双极膜6300及此二者所形成的第二个流道，多孔电极6210中所吸附的阳离子如Na⁺向负电极移动，进入流道；同时双极膜片的阴膜内部的的Cl^-被OH^-置换，朝着正电极的方向移动，进入流道；含盐的浓水排出膜堆，完成再生。

采用多孔电极能够减轻双极膜电去离子装置的结垢风险。由于离子膜中含有或者吸附有带电离子，因此，当多孔电极处离子的量不足以完成解吸附过程时，通过在离子树脂膜中的离子被释放出来以帮助完成解吸附过程，使电极上的过量电荷得到缓冲。这样，电化学去离子装置的结垢风险会大大降低。

该双极膜电去离子装置，在制水时，所有单通道同时制备水，没有浓水产生。再生时，倒极即可实现再生，再生过程也是单通道进行。因此，本实用新型的双极膜电去离子装置水路结构简单。同时，该双极膜电去离子装置，充分利用了双极膜的膜面积，在电场下离子交换的速度和效率大大提高。本实用新型的双极膜电去离子装置，极室中不会产生气体，也不会造成结垢现象。

故该双极膜电去离子装置采用多孔电极及双极膜的结构，能够避免现有技术中极室水水产生气体及结垢的问题，且能够提高脱盐率，制水率高，水资源浪费少。

此外，实验发现，采用多孔电极不仅解决了金属电极生成气体的问题，而且可以实现极室流道单独出水的设计。而且采用多孔电极较普通电极，采用多孔电极的电去离子装置整体脱盐效率可以提高10％以上。这是因为多孔电极可以吸附原水的离子，这种吸附效率比双极膜片的离子交换效率要高。可见，本实施例采用多孔电极的电去离子装置的整体性能优良。

本实用新型的实施例还涉及一种采用了所述电化学去离子装置的工业用或家用水处理设备。

本文提及的工业用水处理设备的用途的示例包括但不限于工业污水处理、市政污水处理、海水淡化、盐水处理、河湖水处理、乳酪乳清脱矿物质等。所述工业用水处理设备包括，除了本实用新型实施例的电化学去离子装置以外，其还包括例如絮凝和/或混凝单元、高级氧化单元、吸附单元、电解单元、膜分离单元(包括微滤、超滤、纳滤和反渗透中的一种或多种)中的一种或多种。

本实用新型实施例的家用水处理设备，除了本实用新型实施例的电化学去离子装置以外，一般还包括例如粗滤、微滤、超滤、纳滤、反渗透、活性炭吸附单元、紫外杀菌单元中的一种或多种。

本实用新型的实施例还涉及使用所述多孔电极的电化学去离子方法，其包括利用如前所述的电极或电化学去离子装置对液体进行去离子处理。

以上电极及装置仅是本实用新型的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电极，其特征在于，包括：

多孔部分，其包括多孔材料；及

邻接所述多孔部分的离子交换膜，该离子交换膜具有多个通孔，用以连通被所述离子交换膜覆盖的多孔部分和所述离子交换膜的外部空间。

2.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述多个通孔的面积占所述离子交换膜的面积的1％到50％。

3.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述多个通孔的面积占所述离子交换膜的面积的1％到10％。

4.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述多个通孔均匀地分布于所述离子交换膜上。

5.如权利要求1所述的电极，其特征在于，还包括邻接所述多孔部分的集电体，所述集电体和所述离子交换膜分别位于所述多孔部分的相对两侧。

6.一种分离装置，其特征在于，包括一对如权利要求1至5中任一项所述的电极。

7.如权利要求6所述的分离装置，其特征在于，还包括置于所述一对电极之间的膜堆，所述膜堆包括多个交替排列的阳离子交换膜和阴离子交换膜。

8.如权利要求7所述的分离装置，其特征在于，在所述一对电极中，一个电极中的所述离子交换膜为阴离子交换膜，另一个电极中的所述离子交换膜为阳离子交换膜，所述膜堆中与包括阴离子交换膜的电极相邻的为阳离子交换膜，所述膜堆中与包括阳离子交换膜的电极相邻的为阴离子交换膜；或者

所述一对电极中的所述离子交换膜均为阴离子交换膜，所述膜堆中与所述一对电极中任一个相邻的均为阳离子交换膜；或者

所述一对电极中的所述离子交换膜均为阳离子交换膜，所述膜堆中与所述一对电极中任一个相邻的均为阴离子交换膜。

9.如权利要求6所述的分离装置，其特征在于，还包括置于所述一对电极之间的膜堆，所述膜堆至少含有一个双极膜，每个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，构成同一个双极膜的阳离子交换膜和阴离子交换膜之间无流道。

10.如权利要求9所述的分离装置，其特征在于，在所述一对电极中，一个电极中的所述离子交换膜为阴离子交换膜，定义为阴膜电极；另一个电极中的所述离子交换膜为阳离子交换膜，定义为阳膜电极；

最靠近阳膜电极的双极膜中的阴离子交换膜面向阳膜电极；

最靠近阴膜电极的双极膜中的阳离子交换膜面向阴膜电极。

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