液體淨化及純化裝置的製作方法

2023-10-24 16:58:07

專利名稱：液體淨化及純化裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液體淨化及純化處理裝置。
在液體處理中，尤其是在水的處理設備，一種如反滲透的設備中，是用反滲透薄膜作為主體對液體進行處理，但是使用能耗大，且反滲透薄膜易受水中鈣、氯等物質的毒化，給設備的運行及維護帶來了很多麻煩，因此，儘管有新型薄膜不斷推出，其應用仍然受到許多限制。另一種像離子交換設備，是通過離子交換樹脂作為主體對液體進行處理，一方面樹脂價格昂貴，成本高，另一方面由於需要採用強鹼、強酸來進行再生，因此會產生大量的二次汙染，同時設備的保養維護複雜。還有一種用電滲析法的設備，主要採用由電極板、隔框和離子交換膜組成的電滲析模塊作為處理主體，在直流電場的作用下，實現水的淡化，但由於採用離子交換薄膜，仍然有被毒化的缺點。同時，該模塊只能去除離子，而對有機物、膠體顆粒、其它顆粒或懸浮物的去除效果不明顯。再者，由於電滲析模塊的極板上必須發生水的電解，因此能耗較大。綜上所說，雖然目前有一些水處理方面的先進技術，但是要以很低的能耗和簡單的過程來實現水的淡化與淨化尚需技術上的突破。
本實用新型的目的是提供一種結構簡單，液體處理效率高，使用耗能低，不怕毒化，具有自身再生功能，無二次汙染，便於保養維護的液體淨化及純化裝置。
本實用新型進一步的目的是提供一種具有高效的再生功能，以保持高效的液體處理能力的液體淨化及純化裝置。
本實用新型為達到上述目的技術方案是一種液體淨化及純化裝置，包括各控制閥，過濾器，連接管路、控制電路通斷的電控裝置，其特徵在於A、由端板、連有電極板的配電底板及設置在配電底板間的絕緣隔框連接組成中心處理的模塊，配電底板上的導液孔、相鄰兩電極板之間的空隙及端板上的進出液口構成液流通道，模塊與電控裝置電連接；B、原液管路通過過濾器及裝有進液閥的供液管路與模塊的進液口連通，模塊的出液口通過裝有出液閥的出液管路及過濾器與淨液出口連通；
C、在出液閥的進口處通過管路連有閥Ⅰ，並與汙液口連通。
本實用新型為達到上述進一步目的的技術方案是進液閥進口處的供液管路和出液閥、閥Ⅰ進口處的出液管路上並接裝有閥Ⅱ的管路，進液閥出口處的供液管路和閥出口處並接裝有閥Ⅲ的管路。
本實用新型的工作原理是當直流電壓施加在模塊的正、負電極板上，而待處理的液體從正、負電極之間的空隙中流過時，液體中的雜質離子、帶電顆粒在電場的作用下向正、負電極遷移，並貯存在電極表面的雙電層中，使原液中的雜質離子、帶電顆粒得以去除，對液體進行淨化及純化處理。當正、負電極飽和或接近飽和後，由控制電路使直流電源斷開，正、負電極短接，由於直流電場的消失和內部迴路的形成，貯存在電極表面雙電層中的離子、帶電顆粒從電極表面回到通道的液體中，隨液流排出，而所吸附的有機物已在電場的作用下被分解，形成二氧化碳、無機酸、水，其中，二氧化碳和無機酸以酸根的形式被儲存在電極中，在再生時隨液流排出，從而形成電極材料的再生。電極再生後，在控制電路作用下，在正、負電極上施加一極性和上一周期相反的電壓，即可進入下一周期的淨化及純化過程，以此往復以進行對液體的淨化及純化。
本實用新型採用上述技術方案後的優點在於1、結構簡單，液體處理效率高。本實用新型採用電吸附方法對液體進行處理，以模塊作為處理液體的主體核心，再配上進出管路及控制閥，使液流通過進液管路進入模塊的進液口，再經配電底板上的導液孔及相鄰兩電極板之間的空隙，在直流電場的作用下，對液體進行淨化及純化，整個裝置結構簡單，處理效率高，而且液流通過模塊時的阻力很小，從而所要求的系統壓力低。2、使用能耗低。由於採用模塊中的電極來處理液體，而電極上沒有明顯的化學反應，所需的電能只是用來移動離子和帶電粒子，因而能耗遠遠低於將液體分子從原液中分離出來的蒸餾法、反滲透法。同時也低於電滲析法。3、具有自身再生功能，無二次汙染。本實用新型的液體處理裝置採用自身的電極進行再生，取消了化學藥劑，因此解決了二次汙染的問題。4、便於設備的維修和保養。本實用新型不採用薄膜等進行處理，避免了薄膜的毒化問題，所以可在各種惡劣環境下工作，而且電極板無需更換，便於液體處理裝置的保養和維修。5、具有高效的再生能力。由於電極的飽和是呈反S形分布，模塊的進液端電極的飽和程度高，而出液端的飽和程度低，即進液端電極中的雜質濃度高於後端，採用新穎的衝洗結構，使低濃度的衝洗液從模塊的出液端進入，電極中所儲存的雜質逐漸擴散到液流中，且液體中雜質濃度沿著液流方向逐步增加，在出口處即原液進口處達到最大值。這樣就避免了衝洗液中的雜質再擴散到飽和程度低的後端電極中去，從而提高再生衝洗的效率。因此本實用新型的液體淨化及純化裝置，可對各種來源的水、酒、果汁、飲料、乳製品及各種化工液體進行處理。
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步的描述。


圖1是本實用新型的結構示意簡圖。
圖2為本實用新型的模塊結構示意圖。
如
圖1所示的本實用新型的液體淨化及純化裝置，包括各控制閥，過濾器6，連接管路、控制電路通斷的電控裝置20及模塊12。如圖2所示，由端板12-1、連有電極板12-4的配電底板12-3及設置在配電底板12-3上的絕緣隔框12-2連接組成中心處理的模塊12，配電底板12-3上的導液孔12-6、相鄰兩電極板12-4之間的空隙12-5及端板12-1上的進出液口12-7構成液流通道，模塊12與電控裝置20電連接，電控裝置20控制模塊12供電的通斷，其直流電源可通過輸電裝置與模塊12電連接。如
圖1所示，原液管路21通過過濾器6及裝有進液閥10的供液管路9與模塊12的進液口連通。在原液管路21前部可接一儲液容器1，儲液容器1的二個液流口通過管道分別連有工作閥2和溢流閥3，且工作閥2的出口處與溢流閥3的進口處接有泵4，給系統供液提供一定的壓力。模塊12的出液口通過裝有出液閥18的出液管路16及過濾器6與淨液出口連通，出液口處裝有殺菌器19，所述的殺菌器19為紫外線殺菌器或臭氧殺菌器，以便去除各類細菌。在出液閥18的進口處通過管路連有閥Ⅰ17並與汙水口連通。工作時，進液閥10和出液閥18開啟，閥Ⅰ17關閉，液體通過模塊12的正、負電極之間空隙12-5時，液體中的雜質離子、帶電顆粒在電場的作用下向正負電極遷移，被吸附到正負電極上，從而使原液體中的雜質等得以去除，達到淨化及純化液體的目的。當需再生時，由控制電路20使直流電源斷開，模塊12的正、負電極短接，貯存在電極表面的離子、帶電顆粒以及電極中有機物分解後的產物隨液流排出。
為進一步提高本裝置的再生效率，在進液閥10進口處的供液管路9和出液閥18進口處的出液管路16上並接裝有閥Ⅱ13的管路11，在進液閥10的出口處和閥Ⅰ17的出口處並接裝有閥Ⅲ14的管路15，這樣，可通過閥門控制模塊12的再生工作，當控制電路使模塊12的正、負電極短接，閥Ⅱ13和閥Ⅲ14開啟，進液閥10、閥Ⅰ17和出液閥18關閉，即進行再生。在再生結束，模塊12重新加電後，需有一段預排過程，將模塊12通道及管路中的殘留高濃度液排掉，這時，進液閥11及閥Ⅰ17開啟，出液閥18、閥Ⅲ14和閥Ⅱ13關閉。本實用新型的各液閥的開啟或關閉可由手動開關控制，或用電磁閥、電動閥、氣動閥等適合所處理液體的閥由所定程序自動控制。
如
圖1所示，為能及時監測裝置進出液流的工作狀態並作調整，原液管路21上還裝有能顯示進液壓力的壓力表5，供液管路9在進液閥10的前端串接顯示供液壓力的壓力表5及流量計8。為隨時檢測進液和出液的電導率，以保證液體淨化及純化效果，在模塊12的進液口和出液口分別裝有電導儀電極7；也可在供液管路9的進液閥10進口及出液管路16的出液閥18進口處分別裝有電導儀電極7，當出液電導率達到或超過設定值時，控制電路20自動將裝置轉換成再生狀態，當出液電導率和進液電導率接近或相等時，表明再生清洗過程已完成，控制電路20則將裝置轉換成工作狀態，進入下一個周期。
權利要求1.一種液體淨化及純化裝置，包括各控制閥，過濾器(6)，連接管路、控制電路通斷的電控裝置(20)，其特徵在於A、由端板(12-1)、連有電極板(12-4)的配電底板(12-3)及設置在配電底板(12-3)間的絕緣隔框(12-2)連接組成中心處理的模塊(12)，配電底板(12-3)上的導液孔(12-6)、相鄰兩電極板(12-4)之間的空隙(12-5)及端板(12-1)上的進出液口(12-7)構成液流通道，模塊(12)與電控裝置(20)電連接；B、原液管路(21)通過過濾器(6)及裝有進液閥(10)的供液管路(9)與模塊(12)的進液口連通，模塊(12)的出液口通過裝有出液閥(18)的出液管路(16)及過濾器(6)與淨液出口連通；C、在出液閥(18)的進口處通過管路連有閥Ⅰ(17)，並與汙液口連通。
2.根據權利要求1所述的液體淨化及純化裝置，其特徵在於進液閥(10)進口處的供液管路(9)和出液閥(18)、閥Ⅰ(17)進口處的出液管路(16)上並接裝有閥Ⅱ(13)的管路(11)，進液閥(10)出口處的供液管路(9)和閥Ⅰ(17)出口處並接裝有閥Ⅲ(14)的管路(15)。
3.根據權利要求1或2所述的液體淨化及純化裝置，其特徵在於上述的各閥可採用機械手動閥或電磁閥或電動閥或氣動閥。
4.根據權利要求1或2所述的液體淨化及純化裝置，其特徵在於原液管路(21)及供液管路(9)上分別串接有能顯示液體壓力的壓力表(5)，且供液管路(9)的進液閥(10)的進口處串接液體流量計(8)。
5.根據權利要求1或2所述的液體淨化及純化裝置，其特徵在於在模塊(12)的進液口和出液口各裝有電導儀電極(7)。
6.根據權利要求1或2所述的液體淨化及純化裝置，其特徵在於供液管路(9)在進液閥(10)進口處及出液管路(16)的出液閥(18)進口處分別裝有電導儀電極(7)。
7.根據權利要求1或2所述的液體淨化及純化裝置，其特徵在於淨液出口處裝有殺菌器(19)。
8.根據權利要求7所述的液體淨化及純化裝置，其特徵在於所述的殺菌器(19)為紫外線殺菌器或臭氧殺菌器。
專利摘要本實用新型涉及一種液體淨化及純化裝置,由端板、連有電極板的配電底板及設置在配電底板間的絕緣隔框連接組成中心處理模塊,模塊由電控裝置控制;原液管路通過過濾器及裝有進液閥的供液管路與模塊的進液口連通;模塊的出液口通過裝有出液閥的出液管路及過濾器與淨液出口連通;出液閥的進口處通過管路連有閥I,並與汙液口連通。具有結構簡單,液體處理效率高,使用耗能低,具有自身再生功能,無汙染,便於保養維護的特點。
文檔編號C02F1/48GK2455704SQ0026183
公開日2001年10月24日 申請日期2000年12月8日 優先權日2000年12月8日
發明者孫曉慰 申請人:常州高德卡本淨化技術開發有限公司