CN2540405Y - 生产超纯水的离子交换装置 - Google Patents

Abstract

一种生产超纯水的离子交换装置，每一单元装置的有接线柱的前、后两组电极板装在电极安装体的浓水室的底部，其阴树脂填装体有阴离子去除腔室填装阴离子交换树脂，阳树脂填装体有阳离子去除腔室填装有阳离子交换树脂，混合树脂填装体有混合离子去除腔室填装有阴、阳离子交换树脂的混合物，前电极板的电极安装体阴树脂填装体，混合树脂填装体，阳树脂填装体，以及装有后电极板的电极安装体互相各间隔一离子交换膜层，顺序贴合固接为整体；在阴树脂填装体、阳树脂填装体、混合树脂填装体上设置有流水通道；本实用新型结构简单，使用较少树脂，实现对源水进行去除离子的连续制水、连续再生；运行成本较低，对环境污染小；既可用单个小型装置独立使用，也可多个单元装置并联使用。

Description

生产超纯水的离子交换装置

技术领域

本实用新型涉及水处理装置，具体地说是一种用于生产超纯水的离子交换装置。

背景技术

目前的超纯水***一般由以下几部分用组成：

或者把3和4也装混合树脂与5合成一部分。这种方式多为小型纯水设备采用。

如果希望得到较高要求的水，如实验室用水，半导体制造工艺用水，那么上述框图第3、4、5中必须使用成本很高的进口树脂。而且工业用树脂组成的阴床、阳床、混床在其吸附能力失效后要进行停水再生，而且要用大量的强酸、强碱。这样不仅造成运行费用高，而且造成环境污染。

另外在小型超纯水设备中为了便于客户使用方便，一般采取一次性树脂柱更换的方法。但更换一次费用在2000-6000元不等，而且因为有些区域水质太差，离子换柱2-3个月要换一次，同样也存在着运行费用较高的问题。

因此，现有技术有改进、完善的必要，增加新的设备、装置。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述不足，提供一种生产超纯水的离子交换装置，结构简单，使用少量树脂，可实现对源水进行去除离子的连续制水、连续再生；运行成本较低，对环境污染小；既可用单个小型装置独立使用，也可用多个单元装置并联构成大流量去离子装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种生产超纯水的离子交换装置，包括电极、阴离子树脂和阳离子树脂，其特征在于：每一单元装置的构造为

前、后两组电极板，每组电极板各连接两支接线柱，该电极板装在电极安装体的浓水室的底部，其接线柱密封地从电极安装体的背面引出，该浓水室呈有底凹腔形，在该电极安装体的电极板前面的浓水室凹腔中填充有阳/阴离子交换树脂；

一阴树脂填装体，它有至少一个填装树脂的前后贯通的阴离子去除腔室，该腔室中填装有阴离子交换树脂；

一阳树脂填装体，它有至少一个填装树脂的前后贯通的阳离子去除腔室，该腔室中填装有阳离子交换树脂；

一混合树脂填装体，它有至少一个填装树脂的的前后贯通的混合离子去除腔室，该腔室中填装有阴、阳离子交换树脂的混合物；

上述组件的组合构造为：装有前电极板的电极安装体以浓水室开口面间隔一离子交换膜层贴合于阴树脂填装体，阴树脂填装体间隔一离子交换膜层贴合于混合树脂填装体，混合树脂填装体间隔一离子交换膜层贴合于阳树脂填装体，阳树脂填装体间隔一离子交换膜层贴合于装有后电极板的电极安装体的浓水室开口面，它们的装有离子交换树脂的各腔室均互相对正，上述各组件固接为整体；

在上述阴树脂填装体、阳树脂填装体、混合树脂填装体中设置有至少一条流水通道，各通道的连接顺序为：进水经阴树脂填装体的通道连通阴树脂填装体的装有阴离子树脂的离子去除腔室，经通道连通阳树脂填装体的装有阳离子树脂的离子去除腔室，经通道返回混合树脂填装体的装有混合离子交换树脂的离子去除腔室，然后从混合树脂填装体的出水通道引出。

所述电极安装体、阴树脂填装体、阳树脂填装体、混合树脂填装体均为板状，它们的浓水室及装有离子交换树脂的离子去除腔室、均为长条状，在其组合体的前、后电极安装体的外侧各有一夹持板，以螺栓顺序将前夹持板、电极安装体、阴树脂填装体、混合树脂填装体、阳树脂填装体、后电极安装体、后夹持板固接为整体。

所述流水通道可以是设置于阴树脂填装体、阳树脂填装体、混合树脂填装体的板面上的顺序连通的外部管道，也可以是设置于阴树脂填装体、阳树脂填装体、混合树脂填装体板面上的互相顺序串接连通的内部通道。

所述电极安装体、阴树脂填装体、阳树脂填装体、混合树脂填装体的材质为塑料，所述夹持板的材质为金属。

所述装置为多个单元装置并、串联接的组合体。

本实用新型有以下积极有益的效果：

本装置是一种用于生产超纯水的离子交换在线电化学再生装置。其结构中有阴离子去除、阳离子去除和混合离子去除，通过内部结构组合和离子交换树脂和电极，使得水处理工艺要求的三个步骤即阴床、阳床、混床三个处理过程在一个***中完成。源水从一端进去，通过阳离子交换树脂去除水中阳离子，通过内部过孔到对面的阴离子交换树脂中去除水中阴离子，而后再通过内部的过孔进入到中间的混合离子交换树脂中去除水中残留的阴、阳离子；每个去除室两侧都有相应的离子交换膜，保证了阴离子流向阳极，阳离子流向阴极，并由进水分流出来的水将杂质带出腔外，从而达到连续制水、连续再生的效果；本实用新型可用于超纯水设备以及相关产品处理，如实验室用超纯水器。另外多个装置并、串连接可构成大流量去除离子装置，用于生产工艺或工业制水设备。

本离子交换装置实施时包括：

因为本专利的去离子装置从理论上讲是设有寿命限制的，而且出水已经达到0.055μs的电导率。后置保安离子交换树脂柱只用原有柱子用料的1/10。也是用来将运行和停机中间过程中引起的水质下降(一般在≤0.1μs范围)时保证出水的质量。具体效果的比较可以见下表。

由于运时期限的周期太长，以上是根据实测数据推算结果。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的外形示意图，为正视图；

图2是图1的侧视图；

图3是图1的A-A局部剖的俯视图；

图4是图2内部主体组件的分解图，设有外部流水通道；

图5同图4，为另一实施例，设有内部流水通道；

图6同图4，为另一实施例，设有多个条状的离子去除室；

图7同图4，为另一实施例，设有多个内部流水通道的大流量去除离子结构。

附图编号

1.(前、后)电极板         101.接线柱(电极引线)

2.(前、后)电极安装体     201.浓水室

3.阴树脂填装体

301.阴离子去除腔室       302.阴离子树脂

4.阳树脂填装体

401.阳离子去除腔室       402.阳离子树脂

5.混合树脂填装体

501.混合离子(残余离子)去除腔室502.阴、阳离子混合树脂

6A.离子交换膜层          6B.离子交换膜层

7.(前、后)夹持板

8.流水通道

801.外部流水通道         802.内部流水通道

9.进水(通道)

10.出水(通道)

11.螺栓

12.表示去阳离子的箭头

13.表示去阴离子的箭头

14.表示去残留离子的箭头

15.工艺孔

具体实施方式

请参照图1、图2、图3，本实用新型是一种生产超纯水的离子交换装置，包括电极、阴离子树脂和阳离子树脂。

每一单元装置的构造为：

前、后两组电极板1，每组电极板各连接两支接线柱101，该电极板装在电极安装体2的浓水室201的底部，其接线柱101密封地从电极安装体2的背面引出，该浓水室201呈有底凹腔形，在该电极安装体的电极板1前面的浓水室凹腔中填充有阳离子交换树脂402或阴离子交换树脂302，后电极安装体2的浓水室201内腔中填充有阳离子交换树脂402或阴离子交换树脂302；

一阴树脂填装体3，它有至少一个填装树脂的前后贯通的阴离子去除腔室301，该腔室中填装有阴离子交换树脂302；

一阳树脂填装体4，它有至少一个填装树脂的前后贯通的阳离子去除腔室401，该腔室中填装有阳离子交换树脂402；

一混合树脂填装体5，它有至少一个填装树脂的的前后贯通的混合离子去除腔室501，该腔室中填装有阴、阳离子交换树脂的混合物502；

上述组件的组合构造为：装有前电极板1的电极安装体2以浓水室201开口面间隔一离子交换膜层6A贴合于阴树脂填装体3，阴树脂填装体间隔一离子交换膜层6A贴合于混合树脂填装体5，混合树脂填装体间隔一离子交换膜层6B贴合于阳树脂填装体4，阳树脂填装体间隔一离子交换膜层6B贴合于装有后电极板1的电极安装体2的浓水室201开口面，它们的装有离子交换树脂的各腔室均互相对正，上述各组件固接为整体；

请同时参照图4、图5、图6、图7，在上述阴树脂填装体3、阳树脂填装体4、混合树脂填装体5中设置有至少一条流水通道8，各通道的连接顺序为：进水9经阴树脂填装体3的通道连通阴树脂填装体的装有阴离子树脂的离子去除腔室301，经通道连通阳树脂填装体4的装有阳离子树脂的离子去除腔室401，经通道返回混合树脂填装体5的装有混合离子交换树脂的离子去除腔室501，然后从混合树脂填装体5的出水通道10引出。

所述电极安装体2、阴树脂填装体3、阳树脂填装体4、混合树脂填装体5均为板状，它们的浓水室201及装有离子交换树脂的离子去除腔室301、401、501均为长条状，在其组合体的前、后电极安装体的外侧各有一夹持板，以螺栓顺序将前夹持板7、电极安装体2、阴树脂填装体3、混合树脂填装体5、阳树脂填装体、后电极安装体2、后夹持板7固接为整体。

所述流水通道可以是设置于阴树脂填装体3、阳树脂填装体4、混合树脂填装体5的板面上的顺序连通的外部管道801见图2，也可以是设置于阴树脂填装体3、阳树脂填装体4、混合树脂填装体5板面内的互相顺序串接连通的内部通道802见图5、图6、图7。

实施时，所述电极安装体2、阴树脂填装体3、阳树脂填装体4、混合树脂填装体5的材质为塑料，所述夹持板6的材质为金属，也可以为其他材质。

实施时，所述装置为多个单元装置并、串联接的组合体，用于大流量离子去除。

在图6所示实施例中，每一树脂填装体设四个条状的装有树脂的离子去除腔室；在图7所示实施例中，流水通道呈密束型，设有多条内部(也可以为外部)流水通道，这两种结构均适用于大流量的去除离子结构。

Claims (5)

1.一种生产超纯水的离子交换装置，包括电极、阴离子树脂和阳离子树脂，其特征在于：每一单元装置的构造为：

前、后两组电极板(1)，每组电极板各连接两支接线柱(101)，该电极板装在电极安装体(2)的浓水室(201)的底部，其接线柱(101)密封地从电极安装体(2)的背面引出，该浓水室(201)呈有底凹腔形，在该电极安装体的电极板(1)前面的浓水室凹腔中填充有阳/阴离子交换树脂(402)/(302)；

一阴树脂填装体(3)，它有至少一个填装树脂的前后贯通的阴离子去除腔室(301)，该腔室中填装有阴离子交换树脂(302)；

一阳树脂填装体(4)，它有至少一个填装树脂的前后贯通的阳离子去除腔室(401)，该腔室中填装有阳离子交换树脂(402)；

一混合树脂填装体(5)，它有至少一个填装树脂的的前后贯通的混合离子去除腔室(501)，该腔室中填装有阴、阳离子交换树脂的混合物(502)；

上述组件的组合构造为：装有前电极板(1)的电极安装体(2)以浓水室(201)开口面间隔一离子交换膜层(6A)贴合于阴树脂填装体(3)，阴树脂填装体间隔一离子交换膜层(6A)贴合于混合树脂填装体(5)，混合树脂填装体间隔一离子交换膜层(6B)贴合于阳树脂填装体(4)，阳树脂填装体间隔一离子交换膜层(6B)贴合于装有后电极板(1)的电极安装体(2)的浓水室(201)开口面，它们的装有离子交换树脂的各腔室均互相对正，上述各组件固接为整体；

在上述阴树脂填装体(3)、阳树脂填装体(4)、混合树脂填装体(5)中设置有至少一条流水通道(8)，各通道的连接顺序为：进水(9)经阴树脂填装体(3)的通道连通阴树脂填装体的装有阴离子树脂的离子去除腔室(301)，经通道连通阳树脂填装体(4)的装有阳离子树脂的离子去除腔室(401)，经通道返回混合树脂填装体(5)的装有混合离子交换树脂的离子去除腔室(501)，然后从混合树脂填装体(5)的出水通道(10)引出。

2.如权利要求1所述的生产超纯水的离子交换装置，其特征在于：所述电极安装体(2)、阴树脂填装体(3)、阳树脂填装体(4)、混合树脂填装体(5)均为板状，它们的浓水室(201)及装有离子交换树脂的离子去除腔室(301)、(401)、(501)均为长条状，在其组合体的前、后电极安装体的外侧各有一夹持板，以螺栓顺序将前夹持板(7)、电极安装体(2)、阴树脂填装体(3)、混合树脂填装体(5)、阳树脂填装体(4)、后电极安装体(2)、后夹持板(7)固接为整体。

3.如权利要求1所述的生产超纯水的离子交换装置，其特征在于：所述流水通道可以是设置于阴树脂填装体(3)、阳树脂填装体(4)、混合树脂填装体(5)的板面上的顺序连通的外部管道(801)，也可以是设置于阴树脂填装体(3)、阳树脂填装体(4)、混合树脂填装体(5)板面内的互相顺序串接连通的内部管道(802)。

4.如权利要求1所述的生产超纯水的离子交换装置，其特征在于：所述电极安装体(2)、阴树脂填装体(3)、阳树脂填装体(4)、混合树脂填装体(5)的材质为塑料，所述夹持板(6)的材质为金属。

5.如权利要求1所述的生产超纯水的离子交换装置，其特征在于：所述装置为多个单元装置并、串联接的组合体。

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