CN1051337A - 电解质水溶液的脱盐方法及电渗析器 - Google Patents

Abstract

电解质水溶液的脱盐方法，该方法包括，将水溶 液通入阳极室(5)并向电极通入电流。然后酸性水溶 液进入淡化室(7)和阴极室(8)。来自室(5)和(7)和 盐离子和酸离子进行迁移。浓缩液从室(6)排出，而 已脱盐水溶液从阴极室(8)排。电渗析器包括壳体 (1)，在该壳体的空腔中装有离子交换膜(2)、(3)、 (4)。借此形成顺序排列的阳极室(5)、包括浓缩室 (6)和淡化室(7)的一对体积较小的室(22)及阴极室 (8)。在阴极室(5)中装有进入管(13)。在浓缩室(6) 中设置通道，在离子交换膜(4)上设置开口(17)。

Description

本发明涉及借助离子交换膜和在直流电流作用下分离电解质的方法及为实施这些方法所用装置，也就是说涉及电解质水溶液的脱盐方法及所用的电渗析器。

本发明可用来清除水溶液中不需要的可溶性盐类杂质，以使其达到符合工艺要求的剩余盐分浓度。本发明也可以用于化学工业、能源工业、无线电电子工业、医药工业中的水净化，还可以用于城市供水净化。

已知有一种水溶液的脱盐方法（“Водоснабжение  И  санитарная  техника”，No  7，1973（Г.Г.первов  И  другие，“Опыт  зксплуатации  злектродиализной  опреснительной  установкина  жесткой  воще，содержаещей  железо  И  Марганец”，C.32-36）），该方法包括，将水溶液同时通入电渗析器的所有小室并向电极通入直流电流。在直流电流作用下，盐离子通过离子交换膜扩散入浓缩室，并因此在淡化室实现水溶液的脱盐过程。在阳极室和阴极室实现电解过程，其结果是在阳极室形成酸和在阴极室形成碱。在此情况下，电解作用在脱盐过程中不是主要的，而且对于水溶液的脱盐方法从能耗观点来说，电解是一个平衡过程。此外，电解作用导致溶液电中性条件破坏，使得在离子交换膜一水溶液界面上的溶液变成碱性，这样就不可避免地在离子交换膜和阴极上形成难溶的碱性物质，例如钙和镁的碳酸盐和硫酸盐。从浓缩室排出浓缩液，而从淡化室排出已脱盐的水溶液。

在脱盐过程中，向浓缩室与阴极室定量地加入5%的硫酸溶液。

这种使水溶液脱盐的方法不能实现连续脱盐过程，这是因为在离子交换膜上形成难溶的沉积物，结果导致电渗析器的电导率降低并使脱盐过程中断。为了恢复脱盐过程，该方法规定了一个再生步骤，该步骤是在形成沉积物之后用原始水溶液冲刷所有小室，这一步骤本身也给脱盐过程带来额外能耗并使脱盐过程的比生产率降低。

已知有这样一种电渗析器（US，A，4525259），它包含一个壳体，在其内腔装有数张离子交换膜，借此形成一个内装阳极的阳极室和一个内装阴极的阴极室，阳极室由壳体的内表面和第一张阳离子交换膜构成，阴极室由壳体的内表面和最后一张阳离子交换膜构成。在壳体内在阳极室和阴极室之间还有一对体积较小的小室，它们就是顺序排列的淡化室和浓缩室。在壳体内还装有一些可供水溶液进入和流出电渗析器的所有室的连接管。在该电渗析器上还有两个用来收集阴极液和阳极液的贮液槽，它们都接有连接管，以便相应地将水溶液引入阴极室和将水溶液从阳极室引出。该电渗析器的工作方式如下。将水溶液同时通入电渗析器的所有小室中。然后将电流通入阳极和阴极。这时就产生了电解作用，并因此相应地在阳极室生成阳极液，在阴极室生成阴极液，然后将这些阳极液和阴极液分别从小室排入相应的贮液槽中。由于盐的离子通过离子交换膜进行扩散，结果在淡化室产生已脱盐的水溶液和在浓缩室产生浓缩液。然后将已脱盐的水溶液从淡化室中排出并将浓缩液从浓缩室中排出。该电渗析器的脱盐过程具有低的比生产率，这是因为在离子交换膜上沉积了难溶盐，其结果导致脱盐过程逐渐停止，而且在该电渗析器中没有预见到要采取防止在离子交换膜上形成沉积物的措施，所说的措施是在阳极室进行酸的连续合成并使生成的酸定量地进入淡化室和阴极室以及扩散入浓缩室。并且，在该电渗析器中，为了将阳极液和阴极液相应地从阳极室和阴极室中排出，还需要额外的能耗。

已知还有一种电解质水溶液的脱盐方法（US，A，982712），该方法包括，将电解质水溶液同时通入电渗析器的所有小室中，同时将直流电流通到两个电极上。由于电解质水溶液的电解作用，在阳极室中生成酸性水溶液-阳极液，而在阴极室中生成碱性水溶液-阴极液，来自水溶液中的盐离子通过离子交换膜进行选择性迁移，从淡化室分别进入浓缩室和阴极室，以此来保证水溶液的脱盐。从浓缩室排出浓缩液。从淡化室排出已脱盐的水溶液。与此同时，从阳极室排出阳极液，从阴极室排出阴极液。同时，由于水溶液在电中性条件被破坏，使其向碱性方向移动，结果在离子交换膜和阴极表面上逐渐生成难溶盐的沉积物，并最终完全破坏了在电解条件下原始水溶液的脱盐过程。

为了恢复对溶液的脱盐能力，须使电渗析器停止工作，以便将其中的沉积物清除掉。其方法是将两电极的极性相互转换，以进行电化学溶解，同时将从淡化室和浓缩室流出的加压水流转换并同时将水溶液酸化，以使淡化室中的水溶液的pH值处于0.5至1的范围内。同时将酸化水溶液从淡化室中排出。

该方法对水溶液的脱盐过程具有低的生产率，这是因为没有预见到要在该电渗析器的阳极室内不断进行酸（质子）的合成并随之使生成的酸定量地进入淡化室和阴极室以及扩散入浓缩室，因此必须周期性地使电渗析器停止工作，以便清除难溶沉积物。同时，在沉积物的电化学溶解和将其从所在室中清除出去的过程中需要消耗额外的能量。

还有一种已知的方法及所用的电渗析器（F.H.Meller，“Electrodialysis-Electrodialysis  Reversal  Technology”，IONICS，INCORPORATED，March  1984，P.53-56），该电渗析器包含一个壳体，该壳体带有电解质水溶液的进入管和已脱盐水溶液的排出管，在该壳体的内腔中交替地装有阳离子交换膜和阴离子交换膜，这样就形成按顺序排列的内装阳极的阳极室、一对体积较小的小室（包括顺序排列的浓缩室和淡化室）和内装阴极的阴极室。阳极室由壳体壁的内表面和第一张阳离子交换膜构成。在每一对小室中的浓缩室由阳离子交换膜、壳体壁的内表面和阴离子交换膜的一个侧面构成。在每一对小室中的淡化室由阴离子交换膜的另一个侧面、最后一张阳离子交换膜和壳体壁的内表面构成。阴极室由最后一张阳离子交换膜的一个侧面和壳体壁的内表面构成。在阳极室中有一根原始电解质水溶液进入管和一根阳极液排出管。在阴极室中也有一根原始水溶液进入管和一根阴极液排出管。在每一个淡化室中皆有一根原始水溶液进入管，两根排出管，而且这两根排出管中的第一根被预定为已脱盐水溶液的排出管，第二根被预定为浓缩液的排出管。在每一个浓缩室中皆有一根原始水溶液进入管、两根排出管，而且这两根排出管中的第一根被预定为浓缩液的排出管，第二根被预定为已脱盐水溶液的排出管。在该电渗析器中还有一个可使电极极性逆转的继电器装置和一个可使来自淡化室和浓缩室的加压水流转换的装置。这种电渗析器按如下方式工作。将电解质水溶液通入电渗析器的所有室中。然后将直流电流通向两个电极。在阳极室和阴极室中，由于电解作用相应地生成阳极液和阴极液。在每一对小室的淡化室中实现水溶液的脱盐过程，而在浓缩室中生成浓缩液。然后在关闭两根第二根排出管的情况下，通过两根第一根排出管分别从这些小室中排出已脱盐的水溶液和浓缩液。在脱盐过程中，在阳离子和阴极离子交换膜上形成难溶盐的沉积物，其结果降低水溶液脱盐过程的比生产率。为了使电渗析器恢复脱盐能力，设置一个可使电极极性逆转的继电器装置和一个可使来自淡化室和浓缩室的加压水流转换的装置。在电极极性逆转时，离子通过离子交换膜的运动方向发生改变。此时发生离子交换膜上的难溶盐沉积物的电化学溶解并形成一种过渡溶液，将此溶液从每一对小室的两个室中排出。然后关闭所有第一根排出管并打开连接淡化室和浓缩室的第二根排出管。此时在每一对小室中，其中有一个原来是进行水溶液脱盐的小室这时变成浓缩室，另一个原来是生成浓缩液的小室这时就起水溶液的脱盐作用。并且此时的浓缩液与已脱盐的水溶液通过第二根排出管排出。以后周期地重复这一过程。

该电渗析器具有低的比生产率，这是由于在离子交换膜上形成难溶盐的沉积物和为了清除难溶盐沉积物，电渗析器必须停止工作而造成的。所说难溶盐沉积物的生成是由于电中性条件受到破坏和缺少中和碱所必需的定量酸并使这些酸进入淡化室和阴极室及扩散入浓缩室而引起的。另外在该电渗析器中需要消耗额外的能量使盐的沉积物进行电化学溶解以及使阴极液和阳极液相应地从阴极室和阳极室中排出。

本发明的任务是提供一种电解质水溶液的脱盐方法及所用的电渗析器。该方法和该电渗析器可以在阳极室中进行酸的连续合成并随之使这些酸定量地进入淡化室和阴极室以及扩散入浓缩室，借此提高水溶液脱盐过程的比生产率并同时降低实现该过程的比能耗。

所提出的任务是这样解决的，即在电解质水溶液的脱盐方法中，将电解质水溶液通入电渗析器，将直流电流通向两个电极并借助电解质水溶液的电解作用在阳极室生成酸性水溶液，同时在阴极室生成碱性水溶液，而且实现来自水溶液的盐离子的选择性迁移，即使其通过离子交换膜从淡化室进入浓缩室和阴极室，借此保证水溶液的脱盐作用，最后从浓缩室中排出浓缩液，从电渗析器中排出已脱盐的水溶液，根据本发明，将水溶液通入电渗析器的阳极室，将来自阳极室的酸性水溶液顺序地送往淡化室和阴极室，在来自酸性水溶液的盐离子进行选择性迁移的同时，来自酸性水溶液的质子也进行选择性迁移，盐离子和质子分别通过离子交换膜从阳极室进入浓缩室和从淡化室进入浓缩室和阴极室，与此同时，从阴极室中排出已脱盐的水溶液，在该阴极室中，酸性水溶液中所含的过量质子被碱性水溶液中所含的等量氢氧根离子中和。在将电解质水溶液直接通入阳极室和在接通电流之后，在阳极上进行电化学合成，随之产生质子的定量分配和扩散作用，这些质子可以保证在电渗析器中所保持的条件能够防止在离子交换膜上形成和析出难溶沉积物，这样就避免为了通过电极极性逆转而进行电化学溶解以清除沉积物时，必须使电渗析器停止工作，或者采用从外面将酸加入电渗析器的方法来清除沉积物，就不需要消耗额外的水溶液去冲洗室中的沉积物。这样就可以提高水溶液脱盐过程的比生产率并同时降低为实现该过程所需的比能耗。

最好是在将水溶液通入阳极室时，按规定的电流密度将直流电流通向两个电极，以保证浓缩室内的pH值等于3或更低。

该方法不会破坏水溶液的电中性条件而使其向碱性方向转移，这就可以防止在离子交换膜表面上析出以难溶盐形式的沉积物，并且可以使水溶液的脱盐过程连续进行。而且该方法可以提高水溶液脱盐过程的比生产率并同时降低为实现该过程所需的比能耗。

当指示酸度的pH值大于3时，可以观察到电渗析器中的电流数值逐渐下降，其原因是由于合成的酸量不足以中和生成的碱，并相应地导致在离子交换膜上逐渐析出沉积物并使该过程丧失脱盐能力。

本发明所提出的任务还可以这样来解决，即在该电渗析器中包含一个壳体，该壳体带有水溶液进入管和已脱盐水溶液排出管，在该壳体的空腔中，交替地装有阳离子交换膜和阴离子交换膜，借此形成顺序排列的内装阳极的阳极室、一对体积较小的小室和内装阴极的阴极室，所说的阳极室由壳体壁的内表面与阳离子交换膜构成，所说的一对小室包括顺序排列的浓缩室和淡化室，该浓缩室带有浓缩液排出管，它由阳离子交换膜、壳体壁的内表面和阴离子交换膜的一个侧面构成，而所说的淡化室由所说的阴离子交换膜的另一个侧面、壳体壁的内表面和阳离子交换膜构成，所说的阴极室由阳离子交换膜与壳体壁的内表面构成，按照本发明，在阳极室内装有一根水溶液进入管，而每一对小室的浓缩室中设置一条通道，借助于该通道连通两个小室，而该浓缩室就处于这两个小室之间，同时在阴极室内装有一根已脱盐水溶液排出管并在阴极室内的阳离子交换膜上开有一个孔。

在阳极室中装有一根水溶液进入管和在各浓缩室内设置一条通道，在阴极室中装有一根已脱盐水溶液排出管并且在阴极室的阳离子交换膜上开有一个小孔，采取这些措施可以在电渗析器的阳离室内进行酸的连续合成，而且所生成的酸接着定量地进入电渗析器内的其他各室。这样就可以提高水溶液脱盐过程的比生产率并同时降低为实现该过程所需的比能耗。

本发明之所以能够提高水溶液脱盐过程的比生产率并同时降低为实现该过程所需的比能耗，这是由于在脱盐过程中不需要为了清除离子交换膜上的沉积物而使电渗析器停止工作，同时还由于在阳极室中发生酸的连续合成并且所生成的酸随之定量地进入淡化室和阴极室及扩散入浓缩室，这样就防止在离子交换膜上形成沉积物。

本发明可以避免形成沉积物，并因此避免由于冲洗沉积物而产生的废水，这样就解决了所提出的任务，即建立一种符合生态学要求的水溶液脱盐的纯化方法。

本发明还可以降低单位产品的比能耗指标和比重量指标，这是由于在电解质水溶液顺序地通过各室时降低了水压损失以及不需要为了清除电渗析器中的沉积物而消耗能量。

下面将通过所完成的具体实施例及附图来解释本发明，其中，

图1示出本发明的电渗析器的结构纵剖面示意图，该电渗析器包括一个浓缩室和一个淡化室;

图2示出一个具有三对小室的电渗析器的轴测纵剖面图。

一种使含有氯化钠、氯化钙、硫酸钙和硫酸镁、碳酸钙和碳酸镁的电解质水溶液脱盐方法包括，将水溶液通入电渗析器中的由壳体1（图1、2）壁的内表面构成的空腔内。在壳体1的空腔内装有离子交换膜2、3、4。将水溶液通入阳极室5。然后向两个电极通入直流电流，此时在阳极室5中发生电解质水溶液的电解作用并相应地生成酸性水溶液。酸性水溶液从阳极室5经由穿过浓缩室6的通道进入淡化室7，在此处盐离子和质子在电流作用下通过离子交换膜3、4扩散入浓缩室6，从而在淡化室7中实现水溶液的脱盐过程和在浓缩室6中实现盐的浓缩过程和浓缩液的酸化。

同时还发生酸性水溶液中的质子迁移，这些质子通过阳离子交换膜2从阳极室5进入第一个浓缩室6。来自第一个淡化室7的质子不会迁入下一个浓缩室6。来自最后一个淡化室7的水溶液进入阴极室8，在此处在电流作用下实现水溶液电解并生成为了中和随酸性水溶液进入阴极室8中的酸（质子）所需数量的碱（氢氧根离子），然后已脱盐水溶液从阴极室8中排出，而浓缩液从浓缩室6中排出。按规定的电流密度向两个电极通入电流，这一电流密度应能保证浓缩室6中的pH值等于3或更低。当pH值大于3时酸就不能完全中和碱，其结果导致在离子交换膜2、3、4上形成沉积物并因此降低水溶液脱盐过程的比生产率。

下面分析用于电解质水溶液脱盐方法的电渗析器。该电渗析器包括长方形的密封壳体1（图1），在该壳体的空腔内交替地装有阳离子交换膜2、阴离子交换膜3和阳离子交换膜4。离子交换膜2、3、4将壳体1的内腔分隔成按顺序排列的阳极室5、浓缩室6、淡化室7和阴极室8。阳极室5由壳体1的端壁内表面和两个侧壁内表面及阳离子交换膜2的一个侧面构成。在阳极室5中，在壳体的端壁内表面上装有用作阳极的电极9，该阳极的电流引线10向外引出并与电源11的正极连接。

在阳极室5中，在壳体的下侧壁上设置一个开口12，有一根水溶液进入管13从壳体1的下侧壁外部与开口12连接。浓缩室6由壳体1的两个侧壁的内表面、阳离子交换膜2的另一个侧面及阴离子交换膜3的一个侧面构成。在浓缩室6中，在壳体的下侧壁上设置一个开口14，有一根浓缩液排出管15从壳体1的外部与开口14同心连接。在阳离子交换膜2和阴离子交换膜3的上部皆设置一个开口，在这两个开口处有连接管道16。管道16的内腔是连通阳极室5和淡化室7的通道。淡化室7由壳体1的两个侧壁内表面、阴离子交换膜3的另一个侧面和阳离子交换膜4的一个侧面构成。在离子交换膜的下部设置一个连通淡化室7和阴极室8的开口17。在阴极室8中，在壳体1的端壁内表上装有用作阴极的电极18，该阴极的电流引线19向外引出并与电源11的负极连接。在壳体1的上侧壁上设置一个开口20，它与一根已脱盐水溶液排出管21连接。阴极室8由壳体1的两个侧壁内表面、一个端壁内表面和阳离子交换膜4的另一个侧面构成。浓缩室6和淡化室7构成一对小室22。按箭头A所示方向通入水溶液。箭头B示出水溶液在电渗析器的壳体1中的运动方向。

按箭头C所示方向将浓缩液排出。按箭头D所示方向将已脱盐水溶液排出。

在图1中还有以下一些符号：

H⁺-质子

Na⁺-钠阳离子

Ca²⁺-钙阳离子

Cl^--氯阴离子

SO^2- ₄-硫酸根阴离子

OH^--氢氧根离子

在箭头末端的圆圈中标有所带电荷的离子符号的箭头示出这种离子的运动方向。

在图2中示出一个其中具有三对小室22的电渗析器。在其他方面，图2所示的电渗析器的结构形式与图1中所示的电渗析器的结构形式类似。在第一对小室22中，在离子交换膜2、3的上部皆设置一个开口，并在其中相应地安装管道16。在第二对小室22中，在离子交换膜2、3的下部皆设置一个开口，并在其中安装管道16。在第三对小室22中，在离子交换膜2、3的上部皆设置一个开口并在其中安装管道16。这样设置的管道16可以使途经各小室5、6、7、8的水溶液流进行均匀的和有序的运动。

电渗析器按如下方式工作。

电解质水溶液的脱盐是利用水溶液依次通过阳极室5（图1、2）、淡化室7和阴极室8，而连续地过滤通过电渗析器的水溶液来实现的。原始水溶液通过进入管13（图1）进入阳极室5。

同时由电源11向阳极9和阴极18通入直流电流，其电流密度应保证浓缩室中的pH值等于2。这样就避免在离子交换膜2、3上析出难溶盐的沉积物。此时在阳极室5中，在电流作用下在阳极9上发生水溶液的电解作用，借此生成酸，在图1中以质子H⁺的形式表示所生成的酸。

接着，来自阳极室5的已酸化的水溶液经过管道16顺序地进入淡化室7，在此处，来自水溶液中的Cl^-、SO2-₄离子在直流电流作用下，通过离子交换膜3由淡化室7扩散入浓缩室6。与此同时，来自阳极室5的质子、离子Na⁺、Ca²⁺通过离子交换膜2扩散入浓缩室6。来自淡化室7的质子通过离子交换膜4扩散入阴极室8。这样，由于来自淡化室7的Cl^-和SO2-₄与来自阳离室5的Na⁺和Ca²⁺进行迁移并在浓缩室6中形成浓缩液，就实现了水溶液的脱盐作用。浓缩液按箭头C的方向通过浓缩液排出管15从浓缩室6中排出。已酸化的水溶液通过离子交换膜4上的开口17进入阴极室8，在此处，在电流作用下实现水溶液的电解作用，因而生成可以等量中和进入阴极室8中的质子所需数量的氢氧离子OH^-。接着，已脱盐水溶液通过排出管21从阴极室8排出。

因此，由于在阳极室5中产生质子并接着定量地进入其他室6、7、8中，这样就提高水溶液脱盐过程的比生产率并同时降低为实现该过程所需的比能耗。在图2中示出一个具有三对小室的电渗析器。通入阳极9和阴极18上的电流密度可以保证浓缩室6中的pH值等于3。这就避免在离子交换2、3上析出难溶盐的沉积物。在图2所示的电渗析器中，在其阳极室5、第一对小室22的小室6和7、阴极室8和最后一对小室22的淡化室7中所发生的过程类似图1所示的电渗析器中相应的小室5、6、7、8中所发生的过程。来自第一对小室22的淡化室7（图2）的酸性水溶液通过管道16流入第二对小室22的淡化室7。同时，来自第一对小室22的淡化室7的质子H⁺、阳离子Na⁺、Ca²⁺通过离子交换膜2扩散入第二对小室22的浓缩室6。来自第二对小室22的淡化室7的阴离子Cl^-和SO2-₄通过阴离子交换膜3扩散入该对小室22的浓缩室6。然后，来自第二对小室22的淡化室7的酸性水溶液通过第三对小室22的管道16进入第三对小室22的淡化室7。来自第二对小室22的淡化室7的质子H⁺和阳离子Na⁺、Ca²⁺通过阳离子交换膜2扩散入第三对小室22的浓缩室6。而来自第三对小室22的淡化室7的阴离子Cl^-、SO2-₄通过阴离子交换膜3扩散入该对小室22的浓缩室6。这样在所有各对小室22的淡化室7中发生水溶液的脱盐过程，而在所有的浓缩室6中产生浓缩液。浓缩液通过所有浓缩室6的浓缩液排出管15排出。而已脱盐水溶液也象在图1所示的电渗析器那样从阴极室8（图2）排出。

因此，由于在阳极室5（图1、2）中进行酸（质子H⁺）的连续合成，并且这些酸接着定量地进入淡化室7和阴极室8并扩散入浓缩室6，就避免在离子交换膜2、3上形成难溶盐的沉积物，从而提高水溶液脱盐过程的比生产率并同时降低为实现该过程所需的比能耗。

Claims (3)

1、电解质水溶液的脱盐方法，该方法包括，将电解质水溶液通入电渗析器中，向两个电极通入直流电流，与此同时，由于水溶液的电解作用，在阳极室(5)中生成酸性水溶液，而在阴极室(8)中生成碱性水溶液，来自水溶液中的盐离子通过离子交换膜(2)、(3)、(4)进行选择性迁移，它们相应地由淡化室(7)分别进入浓缩室(6)和阴极室(8)，这样就保证水溶液的脱盐过程，同时从浓缩室(6)中排出浓缩液，从电渗析器中排出已脱盐水溶液，其特征在于，将电解质水溶液通入电渗析器的阳极室(5)，而来自阳极室(5)的酸性水溶液依次进入淡化室(7)和阴极室(8)，在来自酸性水溶液中的盐离子进行选择性迁移的同时，来自酸性水溶液的质子也进行选择性迁移，这些盐离子和质子由阳极室(5)分别通过相应的离子交换膜(2)、(3)、(4)进入浓缩室(6)和淡化室(7)及阴极室(8)，同时从阴极室(8)中排出已脱盐水溶液，在该阴极室中，酸性水溶液中的过量质子被来自碱性水溶液中的等量氢氧根离子中和。

2、根据权利要求1所述的水溶液的脱盐方法，其特征在于，在将水溶液通入阳极室（5）的同时，按规定的电流密度向两个电极通入直流电流，以保证浓缩室（6）中的pH值等于3或更低。

3、电渗析器，它包括壳体（1），该壳体带有水溶液进入管（13）和已脱盐水溶液排出管（21），壳体的内腔中交替地装有阳离子交换膜（2）、（4）和阴离子交换膜（3），借此形成按顺序排列的内装阳极（9）的阳极室（5）、体积较小的一对小室（22）和内装阴极（18）的阴极室（8），所说的阳极室（5）由壳体（1）壁的内表面与阳离子交换膜（2）构成，所说的一对小室（22）包括顺序排列的浓缩室（6）和淡化室（7），所说的浓缩室（6）带有浓缩液排出管（15），它由阳离子交换膜（2）、壳体（1）壁的内表面和阴离子交换膜（3）的一个侧面构成，所说的淡化室（7）由所述阴离子交换膜（3）的另一个侧面、壳体（1）壁的内表面和阳离子交换膜（4）构成，所说的阴极室（8）由阳离子交换膜（4）和壳体（1）壁的内表面构成，其特征在于，在阳极室（5）中装有水溶液进入管（13），而在每一对小室（22）的浓缩室（6）中皆设置一通道，借助该通道将阳极室（5）与每一对小室（22）的各个小室（7）连通，所说浓缩室（6）就设置在每两个小室（7）之间，同时在阴极室（8）中装有已脱盐水溶液排出管（21），并在该阴极室内的阳离子交换膜（4）上设置一开口（17）。

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