一种双极膜滤芯及具有该滤芯的电去离子装置，双极膜滤芯及具有该滤芯的电去离子装置，设置有由一张以上的双极膜径向卷绕而成的膜结构；双极膜在展开状态下，自进水口至出水口，流道呈直线或者经过至少一次转折。本发明专利技术，采用螺旋状的流道，延长了流道长度，提高了水流在滤芯内部的停留时间，从而能够提升脱盐效率。能够在不增加膜面积和滤芯体积的情况下，实现对高浓度盐水的脱盐效率。采用双极膜的结构，离子交换效率高。离子交换效率高。离子交换效率高。
【技术实现步骤摘要】
滤芯及分离装置
[0001]本专利技术涉及水处理
，特别是涉及一种双极膜滤芯及具有该双极膜滤芯的电去离子装置。
技术介绍
[0002]离子交换是使用离子交换材料从液流中提取或去除液流中离子的方法之一。目前，离子交换已广泛应用于水的纯化与软化；海水、苦咸水淡化；溶液 (如糖液)的精制和脱色等各种应用。离子交换材料除了离子交换树脂球和粉末外，还有离子交换膜。离子交换膜是含有离子交换基团的、由高分子材料制成的薄膜，全部含有阳离子交换基团的为阳离子交换膜，全部含有阴离子交换基团的为阴离子交换膜。
[0003]但是，现有技术中，电去离子系统中滤芯的流道的设计一般为沿膜片的横向流出，原水在流道中停留时间短，脱盐效果不佳，限制了滤芯在大通量和高盐浓度地区的应用。
[0004]因此，针对现有技术不足，提供一种双极膜滤芯及具有该滤芯的电去离子装置以克服现有技术不足甚为必要。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种双极膜滤芯及具有该滤芯的电去离子装置，能够延长流道长度，提升脱盐效率。
[0006]本专利技术的目的通过以下技术措施实现。
[0007]提供一种双极膜滤芯，设置有由一张以上的双极膜径向卷绕而成的膜结构及由双极膜卷绕所形成的螺旋状的流道。
[0008]优选的，上述双极膜滤芯，构成膜结构的双极膜展开后，平行于膜结构中轴的的一边定义为双极膜的侧边，垂直于中轴的一边定义为端边；流道的进水口设置于双极膜的侧边或者端边，流道的出水口设置于端边或侧边。
[0009]优选的，上述双极膜滤芯，膜结构的中腔位置具有功能通道，功能通道与流道的进水口或者出水口中的至少一个连通。
[0010]优选的，上述双极膜滤芯，功能通道至少设置有一个个功能区域，至少存在一个功能区域与流道连通。
[0011]优选的，上述双极膜滤芯，功能通道至少存在两个功能区域，一个功能区域用于待处理的液体进入，与进水口连通；另一个功能区域用于待处理的液体排出；与出水口连通。
[0012]优选的，上述双极膜滤芯，所述功能通道为中心管，中心管设置有通孔。
[0013]优选的，上述双极膜滤芯，中心管设置有隔开的多段子管，其中至少一段子管设置有用于与流道连通的通孔。
[0014]优选的，上述双极膜滤芯，中心管至少含有两段具有通孔的子管，其中一段子管用于待处理的液体进入与流道的进水口连通；另一段用于处理后的液体排出，与流道的出水口连通。
[0015]另一优选的，上述双极膜滤芯，膜结构的中腔位置具有功能通道，功能通道与流道不连通。
[0016]优选的，上述双极膜滤芯，功能通道为中心管或者支撑网或者支撑架。
[0017]优选的，上述双极膜滤芯，双极膜在展开状态下，流道呈直线流道。
[0018]另一优选的，上述双极膜滤芯，双极膜在展开状态下，自进水口至出水口，流道经过至少一次转折。
[0019]优选的，上述双极膜滤芯，流道经过二至十次转折。
[0020]优选的，上述双极膜滤芯，在流道的非转折位置处，水流的流向垂直于膜结构卷绕的中轴，或者水流的流向平行于膜结构卷绕的中轴。
[0021]优选的，上述双极膜滤芯，连接同一流道的进水口与出水口分布于对应的双极膜膜片的同侧或者异侧。
[0022]优选的，上述双极膜滤芯，所述功能通道为中心管，中心管设置有通孔。
[0023]优选的，上述双极膜滤芯，中心管设置有隔开的多段子管，其中至少一段子管设置有用于与流道连通的通孔。
[0024]优选的，上述双极膜滤芯，中心管至少含有两段具有通孔的子管，其中一段子管用于待处理的液体进入，另一段用于处理后的液体排出。
[0025]优选的，上述双极膜滤芯，连接同一流道的进水口、出水口设置于双极膜处或者设置于具有通孔的中心管处。
[0026]优选的，上述双极膜滤芯，设置有多张双极膜，多张双极膜叠设径向卷绕形成膜结构；
[0027]所有流道的进水口连通，所有流道的出水口连通，不同流道的其它位置不连通。
[0028]另一优选的，上述双极膜滤芯，设置有多张双极膜，多张双极膜叠设径向卷绕形成膜结构；
[0029]至少存在一个前一级流道的出水口接入后面至少一级流道的进水口，水流从最后一级流道的出水口排出。
[0030]优选的，上述双极膜滤芯，还包括导流网，电极与双极膜之间、双极膜与双极膜之间至少设置有一张导流网。
[0031]优选的，上述双极膜滤芯，还设置有至少一对电极组，该电极组至少包括一个多孔电极，一个电极装配于膜结构的功能通道内，另一个电极套设于膜结构的外侧。
[0032]优选的，上述的双极膜滤芯，位于电极为柱状；或者
[0033]为由片状的电极卷绕形成的实心电极；或者
[0034]为电极丝盘成的螺旋状；或者
[0035]为镂空或者非镂空的筒状；
[0036]套设于膜结构外侧的电极为圆筒状或者椭圆筒状或者方筒或者三角筒或者不规则筒状；或者为电极丝盘成的螺旋状。
[0037]优选的，上述双极膜滤芯，多孔电极设置有多孔材料。
[0038]优选的，上述双极膜滤芯，多孔材料为活性炭、炭黑、碳纳米管、石墨、碳纤维、碳布、碳气凝胶、金属粉末、金属氧化物和导电聚合物中的一种或多种。
[0039]优选的，上述双极膜滤芯，多孔电极还设置有集电体，集电体与多孔材料层叠设
置。
[0040]优选的，上述双极膜滤芯，多孔电极还设置有离子交换膜，多孔材料和离子交换膜层叠设置。
[0041]本专利技术还提供一种卷式双极膜电去离子装置，具有上述的双极膜滤芯。
[0042]本专利技术的双极膜滤芯及具有该滤芯的电去离子装置，设置有由一张以上的双极膜径向卷绕而成的膜结构及由双极膜卷绕所形成的螺旋状的流道。本专利技术，采用螺旋状的流道，延长了流道长度，提高了水流在滤芯内部的停留时间，从而能够提升脱盐效率。能够在不增加膜面积和滤芯体积的情况下，实现对高浓度盐水的脱盐效率。采用双极膜的结构，离子交换效率高。
[0043]说明书附图
[0044]利用附图对本专利技术作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本专利技术的任何限制。
[0045]图1是本专利技术实施例1的一种长流道卷式双极膜滤芯的一种结构示意图。图1(a)至(i)是七种不同的实现方式示意图。
[0046]图2是本专利技术实施例2的一种双极膜滤芯的一种结构示意图。
[0047]图3是本专利技术实施例2的一种双极膜滤芯的另一种结构示意图。
[0048]图4是本专利技术实施例2的一种双极膜滤芯的另一种结构示意图，其中图4 (a)、(b)、(c)、(d)是四种不同的实现方式。
[0049]图5是本专利技术实施例2的一种双极膜滤芯的另一种结构示意图，其中图5 (a)、(b)是两种不同的实现方式。
[0050]图6是本专利技术实施例3的一种双极膜滤芯的结构示意图，其中图6(a)、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种双极膜滤芯，其特征在于：设置有由一张以上的双极膜径向卷绕而成的膜结构及由双极膜卷绕所形成的螺旋状的流道。2.根据权利要求1所述的双极膜滤芯，其特征在于：构成膜结构的双极膜展开后，平行于膜结构中轴的的一边定义为双极膜的侧边，垂直于中轴的一边定义为端边；流道的进水口设置于双极膜的侧边或者端边，流道的出水口设置于端边或侧边。3.根据权利要求1所述的双极膜滤芯，其特征在于：膜结构的中腔位置具有功能通道，功能通道与流道的进水口或者出水口中的至少一个连通。4.根据权利要求3所述的双极膜率，其特征在于：功能通道至少设置有一个个功能区域，至少存在一个功能区域与流道连通。5.根据权利要求4所述的双极膜滤芯，其特征在于：功能通道至少存在两个功能区域，一个功能区域用于待处理的液体进入，与进水口连通；另一个功能区域用于待处理的液体排出；与出水口连通。6.根据权利要求3项所述的双极膜滤芯，其特征在于：所述功能通道为中心管，中心管设置有通孔。7.根据权利要求6所述的双极膜滤芯，其特征在于：中心管设置有隔开的多段子管，其中至少一段子管设置有用于与流道连通的通孔。8.根据权利要求7所述的双极膜滤芯，其特征在于：中心管至少含有两段具有通孔的子管，其中一段子管用于待处理的液体进入与流道的进水口连通；另一段用于处理后的液体排出，与流道的出水口连通。9.根据权利要求1所述的双极膜滤芯，其特征在于：膜结构的中腔位置具有功能通道，功能通道与流道不连通。10.根据权利要求9所述的双极膜滤芯，其特征在于：功能通道为中心管或者支撑网或者支撑架。11.根据权利要求1所述的双极膜滤芯，其特征在于：双极膜在展开状态下，流道呈直线流道。12.根据权利要求1所述的双极膜滤芯，其特征在于：双极膜在展开状态下，自进水口至出水口，流道经过至少一次转折。13.根据权利要求12所述的双极膜滤芯，其特征在于：流道经过二至十次转折。14.根据权利要求12所述的双极膜滤芯，其特征在于：在流道的非转折位置处，水流的流向垂直于膜结构卷绕的中轴，或者水流的流向平行于膜结构卷绕的中轴。15.根据权利要求14所述的双极膜滤芯，其特征在于：连接同一流道的进水口与出水口分布于对应...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈小平，
申请(专利权)人：陈小平，
类型：发明
国别省市：
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