一种用于电吸附装置的布水单元以及隔框膜组的制作方法

1.本实用新型涉及电吸附领域，更具体地说，涉及一种用于电吸附装置的布水单元以及隔框膜组。


背景技术：

2.电吸附技术est(electro-sorption technology)，也可称电容去离子技术cdi(capacitive deionization)。它是利用带电电极表面吸附水中离子及带电粒子的现象，使水中溶解盐类及其它带电物质在电极的表面富集浓缩而实现水的净化/淡化的一种新型水处理技术。
3.电吸附技术的原理是通过外加电压在电极之间形成静电场，带电粒子在静电场中受到静电力而被迫向带相反电荷的电极板移动，在电极板表面形成双电层，带电粒子吸附并暂时储存在双电层中。当吸附过程达到平衡时撤去电场或反接电源后，吸附在电极上的离子回到溶液中，达到脱附目的。在电吸附过程中，电量的储存/释放是通过离子的吸脱附而不是化学反应来实现的，故而能快速充放电，而且由于在充放电时仅产生离子的吸脱附，电极结构不会发生变化，所以其充放电次数在原理上没有限制。当电极表面电位达到一定值时，双电层离子浓度可达溶液体相浓度的成百上千倍，离子在直流电场的作用下被储存在电极表面的双电层中，直至电极达到饱和，此时，将直流电源去掉，并将正负电极短接，由于直流电场的消失，储存在双电层中的离子又重新回到通道中，随水流排出，电极也由此得到再生。
4.在现有技术中，例如公开号为cn110204018a、公开日为2019-09-06的中国发明专利公开了一种极化膜电吸附系统，采用极化-膜电吸附装置进行电极极化工序、吸附工序和脱附工序，通过在膜电吸附流程之前增加电极极化过程，在电极室内人为引入数量可控的工作离子，达到增大吸附量的目的。但是，该专利的布水板仅设置进水口，由于电吸附装置通过水中的离子进行导电，若在布水板上出现布水不均匀的情况，则会出现断流或导电不均的现象，影响整个电吸附装置的处理效率。


技术实现要素：

5.1.要解决的问题
6.针对现有技术中的布水板布水不均的问题，本实用新型提供一种用于电吸附装置的布水单元，进水孔下部设置有布水腔，进水孔的进水先流入布水腔，由于布水腔在布水孔网和布水网片之间形成空腔，水流的流动速度快，进水可以快速充满布水腔后，再向布水网片进行渗透。布水腔的布水宽度大于进水孔的布水宽度，因此可以使得进水均匀地分布于电吸附装置中，提高布水均匀度和布水宽度，解决了现有技术中的布水板布水不均的问题。
7.进一步地，本实用新型提供一种隔框模组，基于上述布水单元，本实用新型的隔框模组具有较好的布水均匀度以及处理效率，且结构简单，易于组装。
8.2.技术方案
9.为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
10.本实用新型提供一种用于电吸附装置的布水单元，包括：
11.支撑框架，支撑框架的上部设置有进水孔；
12.布水结构，布水结构设置于进水孔的周侧，用于引导进水孔(220)的进水；以及
13.布水腔，布水腔设置于布水结构的下部，用于收集布水结构流出的水。
14.优选地，布水腔为布水通道，布水通道沿支撑框架的宽度方向延伸。
15.优选地，支撑框架上设置有布水网片，布水网片位于布水腔的下方；布水腔设置有布水进口和布水出口，布水进口与布水结构相连通，布水出口与布水网片的进口相连通。
16.优选地，布水结构为布水孔网或布水槽。
17.优选地，布水进口和布水出口的距离为2-10mm。
18.优选地，布水出口的布水宽度为w1，布水网片的进口的宽度为w2，w1：w2＝1：(1-2)。
19.优选地，布水网片和/或布水孔网为经纬编织网片。
20.优选地，支撑框架设置有定位孔，定位孔位于进水孔的上方。
21.优选地，支撑框架设置有电极水道通过孔，电极水道通过孔位于进水孔的上方。
22.本实用新型进一步提供一种隔框膜组，包括依次叠置的第一隔框、第一离子膜、第一布水单元、第二离子膜、第二布水单元、第三离子膜以及第二隔框，第一布水单元和/或第二布水单元为上述的一种用于电吸附装置的布水单元。
23.优选地，第二布水单元相对第一布水单元颠倒放置。
24.优选地，支撑框架的周侧设置有避让孔。
25.3.有益效果
26.相比于现有技术，本实用新型的进水孔下部设置有布水腔，进水孔的进水先流入布水腔，由于布水腔在布水孔网和布水网片之间形成空腔，水流的流动速度快，进水可以快速充满布水腔后，再向布水网片进行渗透。布水腔的布水宽度大于进水孔的布水宽度，因此可以使得进水均匀地分布于电吸附装置中，提高布水均匀度和布水宽度。
附图说明
27.图1为本实用新型的布水单元(布水孔网)的结构示意图；
28.图2为本实用新型的布水单元(布水槽)的结构示意图；
29.图3为本实用新型的布水槽的放大结构示意图(一)；
30.图4为本实用新型的布水槽的放大结构示意图(二)；
31.图5为本实用新型的布水槽的进水示意图；
32.图中：
33.100、支撑框架；110、定位孔；120、电极水道通过孔；
34.200、布水腔；210、布水孔网；220、进水孔；230、布水槽；
35.300、布水网片。
具体实施方式
36.下文对本实用新型的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本实用新型可实施的示例性实施例，其中本实用新型的
元件和特征由附图标记标识。下文对本实用新型的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本实用新型的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本实用新型的特点和特征的描述，以提出执行本实用新型的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本技术和本实用新型的应用领域。
37.实施例
38.本实用新型提供一种用于电吸附装置的布水单元，如图1所示，包括支撑框架100、布水结构以及布水腔200，布水结构以及布水腔200设置于支撑框架100上。
39.支撑框架100的上部设置有进水孔220，用于流入待布水的流体。进水孔220通常为但不限于圆孔或方孔，支撑框架100通常呈现但不限于正方形、矩形等形状。作为其中的一种具体实施方式，进水孔220设置有若干个，例如4个或5个，且沿支撑框架100的宽度方向均匀设置，例如当支撑框架100为矩形时，若干个进水孔220沿一直线排列，该直线与矩形的某一边缘平行。值得说明的是，进水孔220也可以交错设置或倾斜设置。
40.布水结构设置于进水孔220的周侧，用于引导进水孔220的进水。作为一种具体实施方式，进水孔220位于布水结构的几何中心，起到较好的进水效果。
41.作为布水结构的其中一种实施方式，如图1所示，布水结构为布水孔网210。进一步地，布水孔网210的宽度由上至下依次增大，提高进水的扩散渗透均水效果。作为一种优选地具体实施方式，布水孔网210为经纬编织网片，渗透均水效果好，且根据装置规格大小，网片孔目数及丝径可相应调整。
42.作为布水结构的另一种实施方式，如图2所示，布水结构为若干布水槽230。任一布水槽230沿进水孔220延伸至布水腔200，呈放射状，且布水槽230的出水端与布水腔200相连通。布水槽230可以为如图4所示的直线型槽，也可以是如图3所示的具有弯折的曲线槽，同时，进水孔220也可以根据实际情况设计不同形状(例如图3和图4的不规则形状)。作为进一步改进，布水槽230的进水端不与进水孔220相连通，可实现更均匀的布水效果。在装置进水时，如图5所示，具有通孔的离子膜与布水单元叠置，使得离子膜的通孔对应进水孔220设置。离子膜的通孔面积大于进水孔220面积，并使得通孔与布水槽230部分重叠，此时布水槽230的进水端暴露于通孔位置。进水孔220的进水流入通孔对应的腔室后，再由放射状分布的若干布水槽230引入布水腔200中。
43.布水腔200设置于布水结构的下部，用于收集布水结构流出的水。作为优选的具体实施方式，布水腔200为布水通道，布水通道沿支撑框架100的宽度方向延伸，通常形成直线状。作为进一步地优选方式，布水通道与进水孔220所形成的直线平行设置。布水腔200设置有布水进口和布水出口，作为优选的具体实施方式，布水进口和布水出口的距离为2-10mm，当布水腔200为布水通道时，布水通道的宽度(短边长度)为2-10mm，均匀布水效果好。
44.进一步地，支撑框架100上设置有布水网片300，布水网片300通过烫接等方式设置于布水腔200的下方。布水网片300为经纬编织网片，渗透均水效果好，且根据装置规格大小，网片孔目数及丝径可相应调整。布水进口与布水结构相连通，布水出口与布水网片300
的进口相连通。优选地，布水出口的布水宽度为w1，布水网片300的进口的宽度为w2，w1：w2＝1：1-2，集水和布水效果最佳。作为具体的实施方式，如图1所示，布水网片300的下部设置有集水孔网和支撑框架100的出水口，布水网片300的出水进入集水孔网，然后从出水口排出。其中，出水口的设置排列方式以及数量可以与进水口220相同，也可以不同。
45.进一步地，支撑框架100设置有定位孔110，定位孔110位于进水孔220的上方，便于布水单元的定位安装。支撑框架100设置有电极水道通过孔120，电极水道通过孔120位于进水孔220的上方。
46.本实用新型进一步提供一种隔框膜组，包括依次叠置的第一隔框、第一离子膜、第一布水单元、第二离子膜、第二布水单元、第三离子膜以及第二隔框，第一电隔框、第一离子膜、第一布水单元、第二离子膜、第二布水单元、第三离子膜以及第二隔框可以通过锁扣连接。其中，第一离子膜、第二离子膜和第三离子膜为阴离子膜或阳离子膜。第一隔框、第二隔框内部为电极材料填充区。第一布水单元和/或第二布水单元为上述的一种用于电吸附装置的布水单元。第二布水单元相对第一布水单元颠倒放置。同时，作为具体的实施方式，支撑框架100的周侧设置有避让孔，避让孔可以为锁扣提供安装处。值得说明的是，本实用新型的第一隔框以及第二隔框之间可以设置多组布水单元和离子膜，以提高处理效率。
47.更具体地，尽管在此已经描述了本实用新型的示例性实施例，但是本实用新型并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本实用新型的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。