[发明专利]一种新型电去离子纯水装置

说明书

技术领域

本发明涉及纯水，特别是高纯水制备用的电去离子装置。

背景技术

电去离子(electrodeionization，简称EDI)纯水技术是一种将电渗析和离子交换相互有机地结合在一起的膜分离脱盐过程，属高科技绿色环保范畴。电去离子制备纯水装置是由分别位于两端的正极、负极和阴离子交换膜、填充有离子交换树脂的淡水室、阳离子交换膜、填充有离子交换树脂浓水室交替排列构成，该装置通过螺栓固定夹紧。电去离子纯水装置经过多年的发展，有了多项改进，其性能日趋稳定。但电去离子纯水装置的进水标准的要求还很严格，其进水硬度(CaCO₃计)一般小于＜0.5mg/L。

由于中国地域广阔，全国各地的水质差异很大，在北方的有些地区，地下水的硬度很高，即使使用一级反渗透处理，往往无法使其出水水质的硬度，达到电去离子纯水装置进水水质的要求。这会给电去离子纯水装置的正常运行带来很大的影响。因为电去离子纯水装置运行过程中同时发生着三种不同的反应，即分别是离子交换反应、电迁移反应和离子交换树脂电再生反应。特别是在离子交换电再生反应过程中，水在电场的作用下，解离成H⁺和OH^-离子，它们和水中尚未被迁移出去的Ca²⁺和Mg²⁺结合，生成Ca(OH)₂，Mg(OH)₂沉淀，会堵塞离子交换膜，在膜堆内部出现结垢现象，这使电去离子纯水装置的工作电压、电流逐渐增高，出水水质逐渐下降，直至不能达到工业用水标准，导致膜堆报废。所以通常水处理公司在预处理工艺中使用二级反渗透装置进行处理或增加软化工艺，但这大大的增加了水处理工程的成本。

本发明设计目的是制造一种新型的电去离子纯水装置，它能容许的进水水质的硬度更高，这种电去离子纯水装置除有一般电去离子纯水装置不用酸碱再生，水的回收率高，连续运行，不设备用和自动化水平高的特点外，还有进水标准低，脱盐能力强，使用寿命长等优点。

发明内容

本发明提供了一种新型的电去离子纯水装置，该装置有进水要求低，脱盐能力强，使用寿命长等优点。

本发明的技术方案是在电去离子纯水装置淡水室上部填充有阳树脂，阳离子交换树脂的填充层高为淡水室全部阴阳树脂填充层总高的5％～35％，该阳树脂层的主要作用是除去水中的钙镁离子。在反渗透进水水质硬度为1～20mg/L时，采用这种措施能将硬度离子充分去除，而不会使硬度离子穿透阳离子交换树脂层，进入下层的阴阳离子混合树脂层中，影响电去离子装置出水水质。

同时电去离子装置淡水室和浓水室的水流方向相反，为逆流布置。这样可以将脱除的钙镁离子及时的导出膜堆，防止钙镁离子在膜堆内部积聚，发生膜堆结垢现象。

附图说明

附图1为电去离子纯水装置的结构图。

附图2为电去离子纯水装置的示意图。

其中，

1-左端板            2-正电极隔板

3-正电极            4-正电极室

5-阴离子交换膜      6-阳离子交换树脂

7-淡水室空心隔板    8-阳离子交换膜

9-浓水室空心隔板        10-右端板

11-负电极隔板           12-负电极

13-负电极室             14-螺栓

15-阴阳混合离子交换树脂 16-极水室

17-淡水室               18-浓水室

下面结合附图，详细描述本发明的最佳实施方式及实例：

具体实施方式

本发明如图2电去离子纯水装置示意图所示，它是由以正电极3、负电极12、极水室3，阴离子交换膜5、浓水室17、阳离子交换膜8、淡水室18、交替组合而成。