本發(fā)明涉及電滲析(ED)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電滲析隔板。

背景技術(shù)：

目前電滲析隔板上的布水槽，大多采用“啟開式”。是和科學(xué)出版社出版的，由張維潤先生編著的《電滲析工程學(xué)》第161、162頁中介紹的啟開式布水槽一樣。只和空腔[圖10、2]相通的啟開式布水槽是這樣和導(dǎo)液孔連通的：淡水隔板[A'']上，把淡水導(dǎo)液孔[3]的縱向長度做小，讓布水槽[5]的一端占據(jù)一部分淡水導(dǎo)液孔[3]的位置；濃水隔板[B'']上，把濃水導(dǎo)液孔的縱向長度做小，讓布水槽[5]的一端占據(jù)一部分濃水導(dǎo)液孔[4]的位置。組成膜對[圖11、D'']后，隔板[A'']和隔板[B'']重疊。布水槽[5]的一端就分別放入淡水導(dǎo)液孔[3]和濃水導(dǎo)液孔[4]中了，隔板上和空腔相通的啟開式布水槽就和導(dǎo)液孔連通了。其實是把肋條[8]的一端和連接肋條的部位[9]放在了導(dǎo)液孔中。

其不足之處在于：電滲析器在運行中，導(dǎo)液孔中水的流速是2-3米/秒，水的快速流動帶動處在導(dǎo)液孔內(nèi)的肋條和連接肋條的部位顫動。長期的顫動必然要抽動夾在離子交換膜{圖11[I'-I'剖視、a'']} 之間的肋條[8]，使布水槽產(chǎn)生形變，導(dǎo)致膜塌陷[10]。膜塌陷的結(jié)果是電滲析內(nèi)漏。

發(fā)明目的

本發(fā)明就是針對上述不足之處，提供一種把布水槽全部設(shè)計在導(dǎo)液孔外邊的隔板，其實是把全部肋條和肋條的連接部位都設(shè)計在導(dǎo)液孔外邊的隔板。并且組裝膜堆后都緊壓在兩膜之間，受不到水的流動沖擊。因為受不到水流動的沖擊，所以布水槽就不會產(chǎn)生形變-膜就不塌陷-也就不產(chǎn)生內(nèi)漏。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：把布水槽分為兩段，并且分別設(shè)計在兩塊隔板上。淡水隔板[圖1、A]上只設(shè)計了和空腔[2]相通的布水槽內(nèi)段[5]；和淡水導(dǎo)液孔[3]相通的布水槽外段[6]且設(shè)計在濃水隔板[B]上。濃水隔板[B]上也是只設(shè)計了和空腔[2]相通的布水槽內(nèi)段[5]；和濃水導(dǎo)液孔[4]相通的布水槽外段[6]放在了淡水隔板上。組成膜對[圖2、D]后，淡水隔板和濃水隔板重疊，布水槽的內(nèi)段和外段就搭接[H放大、7]了。淡水隔板上空腔[2]和淡水導(dǎo)液孔[3]就連通了；同時，濃水隔板上的空腔[2]和濃水導(dǎo)液孔[4]也連通了。

把淡水隔板[圖1、A]翻轉(zhuǎn)180°(背面朝上)，就成了濃水隔板[圖1、B]了。用激光切割加工成一樣的隔板，組裝膜堆的時候，根據(jù)需要翻轉(zhuǎn)正、反面，就能得到淡、濃水隔板了。

淡水隔板和濃水隔板之間夾著的陽離子交換膜[圖3、a]、或陰離子交換膜[a₀]至少在對應(yīng)的淡水隔板上的布水槽內(nèi)段，或者是濃水隔板上的布水槽內(nèi)段的每個搭接頭[7]部位，開通和搭接頭大小相同的孔[7]。布水槽才能夠穿孔單通{圖2[I-I-I剖視、a']}。

實際上陰、陽膜開通孔[7]的位置是一樣的，把陽膜[a]翻轉(zhuǎn)180°(背面朝上)，開孔位置就和陰膜[a₀]一樣了。把陰、陽離子交換膜用激光切割成一樣的形狀。在組裝膜堆時根據(jù)需要翻轉(zhuǎn)正、反面即可。

也能夠在陰、陽離子交換膜[圖3、b]上，在對應(yīng)淡水隔板上布水槽的內(nèi)段和外段的所有搭接頭[7]部位，開通和搭接頭大小相同的孔[7]。達到布水槽穿孔混通{圖2[I-I-I剖視、b']}。

為了減小水流阻力，能在陽離子交換膜[圖3、c]上，開通和淡水導(dǎo)液孔[3]相通的布水槽外段[6]。和陰離子交換膜[c₀]上，開通和濃水導(dǎo)液孔[4]相通的布水槽外段[6]。組裝膜對后布水槽形成槽相通{圖2[I-I-I剖視、c']}。

陰、陽膜上開通布水槽外段的位置是一樣的，把陽膜[圖3、c]翻轉(zhuǎn)180°(背面向上)，開通布水槽外段的位置也和陰膜[c₀]一樣了。把陰膜和陽膜用激光切割成一樣的形狀。組裝膜堆時根據(jù)需要翻轉(zhuǎn)正、反面就行了。

也能夠在陰、陽離子交換膜上，開通淡水和濃水導(dǎo)液孔都相通的布水槽外段[圖3、d]。達到布水槽混通{圖2[I-I-I剖視、d']}。

布水槽[圖1、5和6]的寬度取值1.5～2.0mm。為了減小水的流動阻力，內(nèi)、外段布水槽的搭接頭[7]的寬度再大0.6～1mm。布水槽搭接頭的寬度是2.1～3mm。

本發(fā)明主要對淡、濃水隔板上的布水槽做了改進；因為一條布水槽分別設(shè)計在不同的兩塊隔板上，所以這兩塊隔板中間夾的離子交換膜也需要至少穿個孔，布水槽才能連通。因此對陰、陽離子交換膜的切割形狀也做了一些改進。

本發(fā)明隔板的使用材料是不溶于水的；PE、PVC、PP等軟塑料板或橡膠板，要求厚度均勻、絕緣性能好、有彈性。

發(fā)明優(yōu)點

本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：因為把全部肋條都緊壓在陰、陽離子交換膜之間。受不到水的流動沖擊，長期使用布水槽不會變形，也就不會產(chǎn)生膜塌陷，所以電滲析器就不會內(nèi)漏。

因為導(dǎo)液孔內(nèi)沒有肋條等阻礙水流動的物體，所以水的阻力就小，電滲析就能在較低的水壓下運行。

因為已有技術(shù)在離子交換膜[圖10、a'']上容易形成膜塌陷的部位是導(dǎo)液孔的下邊，開口大。而本發(fā)明容易形成膜塌陷的部位是和布水槽搭接頭大小相同的孔[圖3、7]的下圓弧，離子交換膜上開口小。所以本發(fā)明不容易造成膜塌陷。

由于本發(fā)明布水槽外段{圖2[H放大、6]}呈八字型，形成布水槽的肋條{圖2[H放大、8]}在靠近搭接頭的部位比較寬，在陰、陽離子交換膜之間夾的面積就較大，因此布水槽就不容易變形。

附圖說明

圖中大寫字母表示隔板和膜對(一個膜對由一張淡水隔板[A]、一張陽膜[a]、一張濃水隔板[B]和一張陰膜[a₀]組成。電滲析的膜堆一般由200—300個膜對組成。)。

小寫字母表示離子交換膜。

圖中的編號，在已有技術(shù)和實施例中都是統(tǒng)一的：1.邊框、2.空腔、3.淡水導(dǎo)液孔、4.濃水導(dǎo)液孔、5.布水槽內(nèi)段、6.布水槽外段、7.搭接頭(離子交換膜上是個孔)、8.肋條、9.連接肋條的部位、10.膜塌陷示意、11.涂膠部位、12.紗網(wǎng)。

圖1是本發(fā)明電滲析(ED)隔板圖：淡水隔板[A]和濃水隔板[B]。

圖2是用本發(fā)明淡、濃水隔板組成的膜對[D]。為了能看清楚布水槽的搭接方法，放大了圖中用H表示的圓內(nèi)部分，并且在[H放大]中順著布水槽的拐彎對邊框[1]的上邊做了轉(zhuǎn)角剖視I-I-I。

圖3是布水槽在離子交換膜上的4種加工方法[a(a₀)、b、c(c₀)和d]。

圖4是第一實施例電滲析(ED)的八孔隔板：淡水隔板[A']、濃水隔板[B']、開了布水槽外段的陽離子交換膜[c]和開了布水槽外段的陰離子交換膜[c₀]。

圖5是第二實施例填充床電滲析(EDI)的兩塊淡水分隔板：淡水分隔板[A₁]和淡水分隔板[A₂]。

圖6是第二實施例，由兩層分隔板[A₁]和[A₂]組成一塊EDI淡水隔板[A₁₊₂]。并且放大了用E表示的圓內(nèi)部分。在E放大圖中對淡水隔板[A₁₊₂]上邊框[1]的布水槽內(nèi)段[5]、外段[6]和淡水導(dǎo)液孔[3]做了F-F剖視。圖中箭頭表示水在布水槽內(nèi)的流動軌跡。F'-F'剖視圖是對淡水分隔板[A₂]的剖視，能看清楚紗網(wǎng)[12]條是粘貼[11]在邊框[1]上的。

圖7是第二實施例EDI的兩塊濃水分隔板[B₁]和[B₂]圖。和這兩塊分隔板重疊為一塊濃水隔板[B₁₊₂]圖。并且放大了用E表示的圓內(nèi)部分。在[圖6E放大]圖中對濃水隔板[B₁₊₂]上邊框[1]的布水槽內(nèi)段[5]、外段[6]和濃水導(dǎo)液孔[4]做了F-F剖視。圖中箭頭表示水在布水槽內(nèi)的流動軌跡。F'-F'剖視圖是對濃水分隔板[B₂]的剖視，能看清楚紗網(wǎng)[12]條是粘貼[11]在邊框[1]上的。(E放大、F-F剖視、F'-F'剖視圖和淡水隔板公用，是示意圖，厚度不成比例)。

圖8中的[A'₁]和[A'₂]是在濃水導(dǎo)液孔上開了布水槽外段的EDI淡水分隔板。[B'₁]是只有一層的濃水隔板(第三實施例)。圖[e]是開了布水槽搭接頭孔的膜(第三、第四、第五實施例用)。

圖9中的[A'₁₊₂]是第三實施例由兩層分隔板[A'₁]和[A'₂] 組成的一塊淡水隔板，[D']是由淡水隔板[A'₁₊₂]和只有一層的濃水隔板[B'₁]組成的膜對。放大了用E'表示的圓內(nèi)部分。在[E'放大]圖中順著布水槽內(nèi)、外段F''-F''方向，做了兩個膜對的剖視圖。[F''-F''剖視]是由淡水隔板[A'₁₊₂]和濃水隔板[B'₁]組成的兩個膜對(第三實施例)。[F''-F''剖視(1)]是由圖8中[A'₁]和圖5中[A₂]重疊的淡水隔板與圖8中的濃水隔板[B'₁]組成的兩個膜對(第四實施例)。[F''-F''剖視(2)]是由圖5中[A₁]和圖8中[A'₂]重疊的淡水隔板與濃水隔板[B'₁] 組成的兩個膜對(第五實施例)。

圖10是采用已有技術(shù)加工的“啟開式”布水槽隔板：A''是淡水隔板、B''是濃水隔板和a''是離子交換膜(陰、陽膜形狀一樣)。

圖11中的“D''”圖，是由圖10中已有技術(shù)的淡水隔板和濃水隔板組成的膜對，放大了用H'表示的圓內(nèi)部分，并且在H'放大圖中做了I'-I'剖視。I'-I'剖視圖是用來解釋膜塌陷的。

具體實施例

下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的第一實施例：取材0.5ｍｍ厚PVC透明軟板，用激光切割機加工成八孔均相膜電滲析(ED)隔板[圖4、A'(B')]。在隔板上的空腔[2]內(nèi)焊接60目PE紗網(wǎng)[12]，紗網(wǎng)的厚度0.5mm。

假定正面朝上是淡水隔板[A']，把淡水隔板反轉(zhuǎn)180°使背面朝上，就是濃水隔板[B']。因此淡、濃水隔板是一種隔板。在組裝膜堆時根據(jù)需要翻轉(zhuǎn)正、反面就行了。

隔板的上邊框和下邊框的淡水導(dǎo)液孔[3]和濃水導(dǎo)液孔[4]間隔排列，上邊框的4個淡水導(dǎo)液孔[3]和下邊框的4個淡水導(dǎo)液孔[3]互為水的出入口，上、下斜相對布置。上邊框的4個濃水導(dǎo)液孔[4]和下邊框的4個濃水導(dǎo)液孔[4]互為水的出入口，上、下斜對布置。把隔板旋轉(zhuǎn)180°(上下調(diào)頭)，不變樣。

在頻繁倒極電滲析(EDR)中，淡水隔板和濃水隔板也是頻繁的互換著。因此，在敘述本發(fā)明第一實施例中，指明的淡水隔板和濃水隔板，都是為了說明本發(fā)明的內(nèi)容而假設(shè)的。

淡水隔板[A']上有與空腔[2]相通的布水槽內(nèi)段[5]和有與濃水導(dǎo)液孔[4]相通的布水槽外段[6]；濃水隔板[B']上有與空腔[2]相通的布水槽內(nèi)段[5]和有與淡水導(dǎo)液孔[3]相通的布水槽外段[6]。組成膜對后：淡水隔板和濃水隔板重疊，淡水隔板上的布水槽內(nèi)段和濃水隔板上的布水槽外段就搭接[7]了，淡水隔板的空腔[2]和淡水導(dǎo)液孔[3]就連通了；濃水隔板上的布水槽內(nèi)段和淡水隔板上的布水槽外段搭接[7]，濃水隔板的空腔[2]和濃水導(dǎo)液孔[4]也連通了(參看圖2、H放大)。

布水槽寬度1.5mm，搭接頭[7]寬度2.1mm。

均相離子交換膜[c]上，設(shè)計了和淡水導(dǎo)液孔[3]相通的布水槽外段[6]。如果把膜[c]翻轉(zhuǎn)180°(背面朝上)，就成了布水槽外段和濃水導(dǎo)液孔[4]相通的膜[c₀]了。所以陰、陽離子交換膜用激光切割成一個形狀。組裝膜堆時，根據(jù)需要翻轉(zhuǎn)正、反面即可。

第二個實施例：填充床電滲析(EDI)，淡水隔板的空腔[2]內(nèi)要填充一定量的拋光樹脂顆粒，要求隔板較厚，一般在3-7mm；濃水隔板的空腔內(nèi)填充的樹脂只起導(dǎo)電作用，沒有量的要求，隔板的厚度能薄一點，一般是3mm。不論淡水隔板還是濃水隔板都是比較厚的。能夠把淡、濃水隔板各自分為兩層，布水槽的內(nèi)、外段就能各自搭接，就不需要在離子交換膜上開通布水槽的孔或外段了。

取材3mm厚PVC透明軟板，用激光切割機加工成EDI淡水分隔板[圖5、A₁和A₂]。在淡水分隔板[A₁]中有和空腔[2]相通的布水槽內(nèi)段[5]、在[A₂]中有和淡水導(dǎo)液孔[3]相通的布水槽外段[6]。兩塊分隔板重疊成一塊厚度為6mm厚的EDI淡水隔板[圖6、A₁₊₂]，分隔板[A₁]的布水槽內(nèi)段和分隔板[A₂]的布水槽外段搭接，淡水隔板[A₁₊₂]的空腔[2]和淡水導(dǎo)液孔[3]就連通了。(參看圖6E放大和F-F剖視)。

分隔板[A₁]空腔[2]的縱向長度，要比分隔板[A₂]空腔[2]的縱向長度大20mm。使粘貼[11]在分隔板[A₂]邊框[1]上的兩個紗網(wǎng)[12]條，能嵌入在分隔板[A₁]的空腔內(nèi)(參看圖6)。

用圖7說明EDI濃水隔板的加工方法：取材1.5mm厚PVC透明軟板，激光切割成EDI濃水分隔板[B₁和B₂]。在濃水分隔板[B₁]中有和空腔[2]相通的布水槽內(nèi)段[5]；[B₂]中有和濃水導(dǎo)液孔[4]相通的布水槽外段[6]。兩塊分隔板重疊成一塊厚度為3mm的EDI濃水隔板[B₁₊₂]，分隔板[B₁]的布水槽內(nèi)段[5]和分隔板[B₂]的布水槽外段[6]搭接，EDI濃水隔板[B₁₊₂]的空腔[2]和濃水導(dǎo)液孔[4]就連通了。

EDI隔板的上、下邊框各有3個導(dǎo)液孔，兩邊2個是淡水導(dǎo)液孔[3]，中間1個是濃水導(dǎo)液孔[4]。上、下淡水導(dǎo)液孔和濃水導(dǎo)液孔各自互為出入端。

組成濃水隔板[B₁₊₂]的分隔板[B₁]空腔的縱向長度，要比分隔板[B₂]空腔的縱向長度大20mm。使粘貼在分隔板[B₂]邊框[1]上的兩個紗網(wǎng)[12]條，能嵌入在分隔板[B₁]的空腔[2]內(nèi)。(參看圖6、E放大、F-F剖視和F'-F'剖視)。

紗網(wǎng)條[12]的作用是阻止填充在空腔內(nèi)的樹脂流出。60目的PE紗網(wǎng)多層折疊成3mm厚的，粘貼在分隔板[A₂]的邊框上、折疊成1.5mm厚的，粘貼在分隔板[B₂]的邊框上。寬度一樣，都是10mm，長度和隔板的空腔寬度一樣。粘貼在分隔板[A₂]和[B₂]的邊框上是為了粘貼面積大。容易操作，粘的也牢固。

已有技術(shù)中加工EDI隔板的材料都是使用硬質(zhì)的pp板，沒有彈性。為了防止漏水，組裝膜堆時兩塊隔板之間必須夾一個有彈性的橡膠或塑料墊。而本發(fā)明選用的PVC透明軟板，本身也是做墊子的材料，有彈性，不需要再用墊子。

第三實施例：取材3mm厚的PVC透明軟板，切割成EDI的淡水分隔板[圖8、A'₁和A'₂]和只有一層的濃水隔板[B'₁] 。在淡水分隔板[A'₁]中有和空腔[2]相通的布水槽內(nèi)段[5]、在[A'₂]中有和淡水導(dǎo)液孔[3]相通的布水槽外段[6]。兩塊分隔板重疊成一塊厚度為6mm厚的EDI淡水隔板[圖9、A'₁₊₂]，分隔板[A'₁] 的布水槽內(nèi)段和分隔板[A'₂] 的布水槽外段搭接，淡水隔板[A'₁₊₂]的空腔[2]和淡水導(dǎo)液孔[3]就連通了。

分隔板[A'₁] 上空腔[2]的縱向長度要比[A'₂]上空腔[2]的縱向長度大20mm。使粘貼在分隔板[A'₂]邊框[1]上的兩個紗網(wǎng)[12]條，能嵌入在分隔板[A'₁]的空腔內(nèi)。(可參看圖6)。

第三實施例的淡水隔板[A'₁₊₂]的以上內(nèi)容和第二實施例的淡水隔板[A₁₊₂]是一樣的，以下是不一樣的內(nèi)容。

濃水隔板[圖8、B'₁]上只設(shè)計了和空腔[2]相通的布水槽內(nèi)段[5]，需要在淡水隔板[A'₁₊₂]上開通和濃水導(dǎo)液孔[4]相通的布水槽外段[6](其實是在淡水分隔板[A'₁和A'₂]上，都開通了和濃水導(dǎo)液孔[4]相通的布水槽外段[6])。也需要在離子交換膜[e]上對應(yīng)的搭接頭部位開通和搭接頭大小相同的孔。組成膜對[圖9、D']后，濃水隔板[B'₁]和淡水隔板[A'₁₊₂]重疊，布水槽內(nèi)段穿過離子交換膜的搭接頭孔和布水槽外段搭接，濃水隔板[B'₁]的空腔[2]和濃水導(dǎo)液孔[4]就連(混)通了[E'放大、F''-F''剖視]。

為了阻止填充在濃水隔板[B'₁]空腔內(nèi)的樹脂流出，在空腔內(nèi)的上下邊各焊接一個紗網(wǎng)[12]折疊條。紗網(wǎng)折疊條的寬度10mm，長度和空腔的寬度相同，厚度和隔板的厚度一樣。

第四實施例：第四實施例的淡水隔板是由分隔板[圖8、A'₁]和[圖5、A₂]重疊構(gòu)成。分隔板[A'₁]的布水槽內(nèi)段和[A₂]的布水槽外段[6]搭接，淡水隔板的空腔和導(dǎo)液孔連通。

組成膜對后，組裝在淡水分隔板[A'₁]側(cè)的離子交換膜，用的是布水槽搭接頭部位打了孔的膜[圖8、e]，組裝在淡水分隔板[A₂]側(cè)的膜，是用的布水槽搭接頭部位沒有打孔的膜，濃水隔板和第三實施例一樣是[B'₁]。濃水隔板[B'₁]上與空腔[2]相通的布水槽內(nèi)段和淡水分隔板[A'₁]上與濃水導(dǎo)液孔[4]相通的布水槽外段[6]搭接，濃水隔板的空腔和濃水導(dǎo)液孔[4]連通。如圖[圖9、F''-F''剖視(1)]。

第五實施例：第五實施例的淡水隔板是由分隔板[圖5、A₁]和[圖8、A'₂]重疊構(gòu)成。分隔板[A₁]的布水槽內(nèi)段和[A'₂]與淡水導(dǎo)液孔[3]相通的布水槽外段[6]搭接，淡水隔板的空腔[2]和淡水導(dǎo)液孔[3]連通。

組成膜對后，組裝在淡水分隔板[A'₂]側(cè)的離子交換膜，用的是布水槽搭接頭部位打了孔的膜[圖8、e]，組裝在淡水分隔板[A₁]側(cè)的膜，用的是布水槽搭接頭部位沒有打孔的膜，濃水隔板和第三實施例一樣是[B'₁]。濃水隔板[B'₁]與空腔[2]相通的布水槽內(nèi)段和淡水分隔板[A'₂]與濃水導(dǎo)液孔[4]相通的布水槽外段[6]搭接，濃水隔板的空腔和濃水導(dǎo)液孔[4]連通。如圖[圖9、F''-F''剖視(2)]。

采用本發(fā)明提供的布水槽，制作電滲析(ED)和填充床電滲析(EDI)隔板都是很簡便的。而且組裝成設(shè)備后：穩(wěn)固、耐用、密封好。