專利名稱：用于對水進行電去離子的設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電去離子設備，特別涉及一種在硅和硼的去除比率上有所提高的電去離子設備。
背景技術：
去離子水用于多種用途，例如在用于半導體生產和液晶顯示器生產的工廠中，在用于制藥工業、食品工業和發電工業的工業設施中，甚至在家庭和實驗室中。
如日本專利1782943、日本專利2751090和日本專利2699256中所述，電去離子設備經常用于生產去離子水。圖2中所示的常規的電去離子設備包括若干電極，這些電極由陽極11和陰極12，陰離子交換薄膜(A薄膜)13和陽離子交換薄膜(C薄膜)14構成。這些薄膜以在陽極和陰極之間交替地形成濃縮腔室15和脫鹽腔室16的方式交替布置。脫鹽腔室16中填充由離子交換樹脂、離子交換纖維或接枝交換劑制成的陰離子交換劑和陽離子交換劑。在脫鹽腔室16中，陰離子交換劑和陽離子交換劑處于混合狀態或多層狀態下。圖2中，附圖標記“17”代表陽極電解液，附圖標記“18”代表“陰極電解液。
流入脫鹽腔室16中的離子根據離子的親合力、濃度和活動性而與離子交換劑反應，并在電勢梯度方向上移動經過離子交換劑。離子進一步穿過薄膜，將電荷的中和保持在全部腔室中。由于薄膜的半滲透性和電勢梯度的極性，離子在脫鹽腔室16中減少而在濃縮腔室15中增加。這意味著陽離子滲透陽離子交換薄膜14而陰離子滲透陰離子交換薄膜13，因而陽離子和陰離子濃縮在濃縮腔室15中。因此從脫鹽腔室16中回收了作為成品水的去離子水(純水)。
電極水流過陽極電解液腔室17和陰極電解液腔室18。流出濃縮腔室15并具有高離子濃度的水(濃縮水)作為電極水，從而確保導電性。
原水被引入脫鹽腔室16和濃縮腔室15中。從脫鹽腔室16中取出去離子水(純水)。其中濃縮了離子的濃縮水從濃縮腔室15中排出。一部分濃縮水通過一個泵(未圖示)循環到濃縮腔室15的入口中，以改進成品水的回收。另一部分濃縮水被供應到陽極電解液腔室17的入口。其余濃縮水作為廢水排出循環系統，以防止離子在循環系統中濃縮。流出陽極電解液腔室17的水被供應到陰極電解液腔室18的入口。流出陰極電解液腔室18的水作為廢水排出循環系統。
由于水分離產生的H+，降低了陽極電解液腔室17中的pH。另一方面，由于產生了OH-，陰極電解液腔室18中的pH升高。這樣將流出陽極電解液腔室17的酸水引入到陰極電解液腔室18中，從而可中和陰極電解液腔室18中的堿性，由此消除由于形成水垢而造成的損壞。
有各種報告顯示，在上述常規的電去離子設備中，成品水的質量會受到濃縮水的影響。專利文件US5868915中公開了將活性碳或離子交換樹脂填充到電極腔室中。
上述常規電去離子設備不能以極高的比率去除硅和硼。例如，很難以99.9-99.99％或更高的去除比率去除硅。
有報告顯示，濃縮水影響成品水，但對于與硅和硼的關系則沒有參考文獻。將活性碳或離子交換樹脂填充到電極腔室中可減小電阻，但不能減少硅和硼。
發明內容
本發明的一個目的是提供一種電去離子設備，其能夠以極高的比率去除硅和硼，從而生產出具有高質量的去離子水。
本發明的電去離子設備具有一個具有陽極的陽極電解液腔室；一個具有陰極的陰極電解液腔室；濃縮腔室和脫鹽腔室，其中這些濃縮腔室和脫鹽腔室通過交替地布置陰離子交換薄膜和陽離子交換薄膜而形成在該陽極電解液腔室與該陰極電解液腔室之間。脫鹽腔室中填充離子交換劑；濃縮腔室中填充離子交換劑、活性碳和電導體。電極水流入到陽極電解液腔室和陰極電解液腔室中。濃縮水流入到這些濃縮腔室中。原水流入到脫鹽腔室中，而去離子水流出脫鹽腔室。濃縮水包括濃度低于原水的硅和硼。濃縮水從靠近脫鹽腔室的去離子水的出口的一側流入濃縮腔室中；并從靠近脫鹽腔室的原水的入口的一側流出濃縮腔室。從濃縮腔室中流出的至少一部分濃縮水被排放到循環系統之外。脫鹽腔室以陰離子交換劑/陽離子交換劑體積比為8/2至5/5的這樣一種方式填充陰離子交換劑和陽離子交換劑。
通過在靠近去離子水(成品水)的出口的一側，在朝向靠近原水的入口一側的方向上將所含硅和硼的濃度低于原水的濃縮水引入脫鹽腔室中，顯著地降低了成品水中的硅和硼的濃度。
以陰離子交換劑/陽離子交換劑體積比為8/2至5/5的這樣一種方式，分別將陰離子交換劑和陽離子交換劑填充到脫鹽腔室中，優選地填充到脫鹽腔室和濃縮腔室中，降低了脫鹽腔室中或者脫鹽腔室和濃縮腔室中的電阻，從而減少了電能消耗。
在這種情況下，優選地，越靠近脫鹽腔室的原水的入口的位置，陰離子交換劑的比率越高，使得脫鹽腔室中水的堿性強度越靠近原水的入口位置越高，因而易于分離硅和硼，從而提高硅和硼的去除比率。
本發明中，至少一部分陰離子交換劑是由II型陰離子交換劑制成的，因而可提高碳離子的去除比率。
本發明中，在電去離子設備開始運轉之前離子交換劑優選地是鹽型離子交換劑，并以該鹽型離子交換劑占據腔室的95-100％的這樣一種方式填充在腔室中。在電去離子設備開始運轉之后，鹽型離子交換劑通過與帶H+或OH-的離子交換而變成H+型或OH-型離子交換劑，且離子交換劑的體積變大。結果，離子交換劑完全與離子交換薄膜接觸，從而減小電阻并防止水在腔室中短路。
由于大應力施加到封閉每個腔室的框架上，使這些框架由于離子交換劑的膨脹而向側面脹起，優選地將加強元件連接到電去離子設備的側部。
圖1是一個示意性剖視圖，表示根據本發明一個實施例的電去離子設備；圖2是一個示意性剖視圖，表示一個常規電去離子設備；圖3a是一個透視圖，示意性表示根據本發明另一實施例的電去離子設備；圖3b是圖3a中所示設備的示意性流程圖；圖4是一個透視圖，示意性表示根據本發明又一實施例的電去離子設備；圖5是圖4中所示電去離子設備的側視圖；
圖6是圖4中所示電去離子設備的端部透視圖；圖7是沿圖5中VII-VII線所取的剖視圖；圖8是沿圖4中VIII-VIII線所取的剖視圖；以及圖9是圖4中所示電去離子設備的分解視圖，表示其內部結構。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發明的實施例進行說明。
圖1是一個示意性剖視圖，表示根據本發明一個實施例的電去離子設備。圖1中所示的電去離子設備具有在電極(陽極11，陰極12)之間交替布置的多個陰離子交換薄膜(A薄膜)13和多個陽離子交換薄膜(C薄膜)14，濃縮腔室15和脫鹽腔室16。濃縮腔室15和脫鹽腔室16分別限定在薄膜13和14之間，因而交替布置在電極之間。脫鹽腔室16中填充由離子交換樹脂、離子交換纖維或接枝交換劑制成的陰離子交換劑和陽離子交換劑。在脫鹽腔室16中，在混合狀態下或多層狀態下填充陰離子交換劑和陽離子交換劑。脫鹽腔室16中陰離子交換劑與陽離子交換劑(陰離子交換劑/陽離子交換劑)的混合比(體積比)是8/2至5/5。
濃縮腔室15、陰極電解液腔室17和陽極電解液腔室18中填充導電介質，如離子交換劑、活性碳或金屬。特別地，濃縮腔室中以陰極交換劑與陽極交換劑(陰極交換劑/陽極交換劑)的混合比(體積比)為8/2至5/5的方式填充陰極交換劑和陽極交換劑。
以陰極交換劑/陽極交換劑體積比為8/2至5/5的方式分別向脫鹽腔室16和濃縮腔室15填充陰極交換劑和陽極交換劑可減小每個腔室中的電阻，從而減少電能消耗。
當至少一部分陰離子交換劑由II型陰離子交換樹脂制成時，提高了碳酸鹽離子的去除比率。II型陰離子交換樹脂是極其基本的陰離子交換樹脂，包括作為功能組的二甲基膽胺。II型陰離子交換樹脂的混合比期望陰離子交換劑的體積為大約5-15％。
原水被引入到脫鹽腔室16中。成品水從脫鹽腔室16中取出。一部分成品水在與脫鹽腔室16的流動方向相反的方向上，即以單通逆流方式流入到濃縮腔室15中。從濃縮腔室15中流出的水從設備的系統中排出。濃縮腔室15在與脫鹽腔室16的成品水的出口相同的一側設有入口，并在與脫鹽腔室16的原水的入口相同的一側設有出口。另一部分成品水被供應到陽極電解液腔室17的入口。從陽極電解液腔室17流出的水被供應到陰極電解液腔室18的入口。從陰極電解液腔室18流出的水作為廢水排到系統之外。
通過相對于脫鹽腔室16以單通逆流方式將成品水引入到濃縮腔室15中，靠近成品水的出口的濃縮腔室15中的濃縮水具有最低的離子濃度，從而限制了由于濃縮擴散而導致的離子擴散到脫鹽腔室16中，并以高比率去除離子。特別地，以極高的比率去除硅和硼離子。
在更靠近原水的入口的位置陰離子交換劑的比率更高的情況下，脫鹽腔室中水的堿性強度在更靠近原水的入口的位置更高，因而容易分離硅和硼(硼酸)，從而提高硅和硼的去除比率。
由于在本發明的實施例中在濃縮腔室中填充離子交換劑，即使當濃縮腔室中的線速度(LV)為20米/小時或更小時也能夠確保去離子特性。其原因將下面進行說明。當在每個濃縮腔室中放置有隔板時，需要通過濃縮腔室中的水流對薄膜上濃縮的硅和濃縮的硼進行分散。但當離子交換劑填充在濃縮腔室中時，離子通過離子交換劑分散，從而不需要很高的線速度(LV)。
由于不需要高的線速度，即使濃縮水以單通方式流動，成品水回收也可高于常規情況。此外，不需要循環泵，因而使設備更經濟。
盡管用于濃縮腔室的填充劑可以是活性碳來確保所需電流，但由于上述的離子擴散活動，優選地使用離子交換劑而不是活性碳。在這種情況下，陰離子交換劑和陽離子交換劑優選地以8/2至5/5的陰離子交換劑/陽離子交換劑體積比進行混合，從而減小電阻。
在圖1中所示的電去離子設備中，一部分成品水還被供應到電極腔室17、18。為了保證所需的電流，電極腔室17、18中以與濃縮腔室15中相同的方式填充作為導電介質的離子交換劑、活性碳或金屬。這樣使所供應的電壓恒定，而不論水的質量如何。因此即使當流動的是高質量水如超純水時，也能夠確保所需的電流。
在電極腔室中，尤其是在陽極電解液腔室中，產生氧化劑如氯或臭氧。因此填充劑更優選地是長期使用的活性碳而不是離子交換樹脂。如圖1中所示，優選的是，由于可防止在電極腔室中產生氯，鑒于填充劑和電極的長期使用，將具有很少或沒有Cl-的成品水供送到電極腔室中。
電極腔室可以不填充上述的填充劑。例如，每個電極板在水流動側設有一個多孔結構，使得電極水滲透多孔部分。在這種情況下，電極板和電極腔室可制成為一個整體，從而有利于裝配。
當電去離子設備裝配時，優選地將鹽型，如Na型或Cl型離子交換劑用作離子交換劑，并以鹽型離子交換劑的體積占據腔室的95-100％的這種方式裝在填充有離子交換劑的腔室中。該鹽型離子交換劑通過帶有H+或OH-的離子交換改變成再生型，如H+或OH-型離子交換劑，有代表性的是，在電去離子設備開始運轉之后，離子交換劑的體積變大。結果，這些腔室中完全填充離子交換劑，且離子交換劑全部與離子交換薄膜接觸，從而減小電阻。離子交換劑的擴張還可防止在腔室中形成水的捷徑(溝道)，且有助于生產高質量的成品水。
當濃縮水在濃縮腔室中循環時，其內部沒有如圖1中所示被分隔，硅和硼的濃度應當在靠近成品水的出口的位置更高。當濃縮水在濃縮腔室中循環時，其內部如圖3a、3b中所示被分隔，靠近濃縮腔室的出口一側的濃度高于靠近濃縮腔室的一側的濃度，因而成品水的質量基本上相當在圖1中的單通逆流構形中獲得的成品水的質量。
圖3a是一個透視圖，示意性表示根據本發明另一實施例的電去離子設備，而圖3b是圖3a中所示設備的示意性流動圖表。
圖3a、3b中所示的電去離子設備具有一個陽極和一個陰極。陽離子交換薄膜和陰離子交換薄膜交替地布置在電極11和電極12之間，從而交替地限定一個濃縮腔室15和一個脫鹽腔室16。濃縮腔室15由一個分隔壁15S分隔割成兩個或多個(在圖3a、3b中是兩個)濃縮水流動部分15A、15B。每個濃縮水流動部分15A、15B中的濃縮水的流動方向與脫鹽腔室16中的流動方向交叉。
在圖3a中每個脫鹽腔室16具有一個位于頂部的入口和一個位于底部的出口，因而水在垂直方向上向下流動。
濃縮腔室15設有分隔壁15S，該分隔壁15S在與脫鹽腔室16中的流動方向交叉的方向延伸。盡管該方向垂直于圖3a中的脫鹽腔室16的流動方向，但術語“垂直”包括80-100°之間的角度范圍。濃縮腔室15的內部被分隔壁15S分隔成在圖3a中垂直布置的兩個區段。水在相應的濃縮水流動部分15A、15B中從圖3a中的前部流動到后部。
如圖3b中所示，從脫鹽腔室中流出的一部分成品水被引入到其中由泵進行循環的濃縮水流動部分15B的循環系統中。這樣該部分成品水靠近成品水的出口在濃縮水流動部分15B中循環。來自循環系統的一部分循環濃縮水被引入其中由泵進行循環的濃縮水流動部分15A的循環系統中。這樣該部分成品水靠近原水的入口在濃縮水流動部分15A中循環。來自濃縮水流動部分15A的一部分循環濃縮水靠近原水的出口被排出循環系統之外。
在圖3a和3b中所示的電去離子設備中，在一部分成品水進入靠近成品水的出口的濃縮水流動部分15B的循環系統中之后，來自濃縮水流動部分15B的一部分循環水進入靠近原水的入口的循環水流動部分15A的循環系統中，在其中循環，并被排出循環系統之外。這意味著濃縮水從成品水的出口側流動到原水的入口側，之后部分地被排放到循環系統之外。因此，該設備顯示出與圖1中所示情況相同的效果，在圖1中情況下濃縮腔室中的水相對于脫鹽腔室以單通逆流方式流動。
濃縮腔室中可由分隔壁限定三個或多個濃縮水流動部分。根據間隔或部件的數量增加以及設備結構的復雜性，濃縮腔室優選地被分隔成兩個或三個濃縮水流動部分。
脫鹽腔室的最小的可能厚度優選的是用于在電去離子設備中不僅去除硅，而且去除硼。脫鹽腔室的厚度優選地是5毫米或更小。但根據水的滲透能力以及制造的容易程度，實踐中厚度優選地為2毫米或更大。
根據本發明，所需的電流經過電極之間，以高速率去除硅和硼，同時消除濃縮擴散的影響。所需的電流在具有上述濃縮腔室和電極腔室的設備中經過。用于提高硅和硼的去除比率所需的電流是對應于10％或更小電流效率的電流值。為了獲得99.9％或更高的硅和硼的去除比率，所需的電流優選地是一個對應于5％或更小電流效率的電流值。電流效率由下面的等式表示電流效率(％)＝1.31·[單位流速(升/分鐘)]·[原水的等同電導率(微西門/厘米)]-[已處理水的等同電導率(微西門/厘米)]/電流(安培)
根據本發明的電去離子設備，即使當具有高電阻率的水作為原水被輸送到電去離子設備中時，也可確保所需的電流，且只需進一步去除原水中的硅和硼。應當注意，如果在常規的電去離子設備中的濃縮腔室和電極腔室中的任一個中都沒有電流流動，則電流沒有流過該設備。
本發明的設備可從具有高電阻率的水中去除硅和硼。因此本發明的電去離子設備可處理多種水。
例如，該電去離子設備可用作半導體工廠中的初級純水生產設備。即使當初級純水生產設備所生產的成品水被小量消耗并將其余成品水返回而作為原水循環以使原水具有高電阻率時，也能夠確保所需的電流。因此該設備可穩定地起動。
即使當本發明的多個電去離子設備串聯設置并將原水引入到這些設備中時，同樣可保證對于隨后設備的所需的電流。
本發明的電去離子設備還可用作超純水生產過程中的次級純水生產系統，有時稱作“子系統”。即使當具有10兆歐·厘米或更大電阻率的水作為原水被輸送到該設備中時，也能夠確保所需的電流。因此本發明的電去離子設備可用作demminer(非再生性混合床離子交換設備)的替代設備。
如上所述，在裝配電去離子設備時將鹽型離子交換劑裝在腔室中的情況下，離子交換劑在電去離子設備開始運轉之后擴張。因而由于離子交換劑的擴張而對電去離子設備的框架施加一個大應力，使這些框架向側向鼓脹。為了抵消該應力，優選地將加強元件連接到電去離子設備的側部。下面參照圖4至9對連接有加強元件的電去離子設備進行說明。
圖4是一個透視圖，示意性表示根據本發明的又一實施例的電去離子設備，圖5是圖4中所示電去離子設備的側視圖，圖6是圖4中所示電去離子設備的端部的透視圖，圖7是沿圖5中的VII-VII線所取的剖視圖，圖8是沿圖4中的VIII-VIII線所取的剖視圖，圖9是圖4中所示電去離子設備的分解視圖，表示其內部結構。
在陰極基板31的內表面上以淺凹陷形狀形成一個陰極腔室31a(見圖8)。沿陰極腔室31a的底部設置一個陰極32。在陰極基板31的周邊上疊置一個圍繞的陰極隔板33。在陰極隔板33上按順序疊置用于限定脫鹽腔室的一個陽離子交換薄膜34和一個圍繞框架35，以及用于限定濃縮腔室的一個陰離子交換薄膜36和一個圍繞框架37。陽離子交換薄膜34，用于限定脫鹽腔室的框架35，陰離子交換薄膜36以及用于限定濃縮腔室的框架37構成一個單元。該設備由多個疊置在一起的單元構成。也就是說，薄膜34、框架35、薄膜36和框架37一個單元在另一個單元上重復地疊置。一個圍繞陽極隔板38疊置在最后一個陰離子交換薄膜36的周邊上，而一個陽極基板40疊置在該陽極隔板38上。在陽極基板40的內表面上以淺凹陷形狀形成一個陽極腔室40a。在陽極腔室40a的底部設有一個陽極39。
端板50、50在層壓方向疊置在疊層的最外層表面上，也就是說，分別疊置在陰極基板31和陽極基板40的外側表面上。端板50、50在它們的周邊通過連接桿(本實施例中是連接螺栓，其兩端制有螺紋)60和在連接桿60的兩端擰緊的螺母61連接在一起。
每個框架35的內部空間是脫鹽腔室，每個框架37的內部空間是濃縮腔室。濃縮腔室中的原水通過一個原水入口管線41被引入到脫鹽腔室中，而濃縮水經過一個濃縮水入口管線42被引入到濃縮腔室中。被引入到每個脫鹽腔室中的原水流過一個填充有離子交換樹脂的層，從而去除原水中的雜質離子，將原水制成去離子水，該去離子水通過去離子水出口管線43流出。
輸送到濃縮腔室的濃縮水在向下流動穿過濃縮腔室的同時捕捉經過離子交換薄膜34、36的離子，并從一個濃縮水出口管線44流出。電極水在電極腔室中分別經過導引管線45、46和排放管線47、48。
該電去離子設備中，加強元件80連接到由框架35、37構成的疊層的側部上，以抵抗從擴張的離子交換劑施加到框架35、37上的應力。每個加強元件80由一個角鋼制成，該角鋼具有一對從中心板的兩側直角伸出的翼，和一個在翼之間沿其延伸的開口。加強元件80位于基板31、40之間。
也就是說，如圖6和8中所示，穿孔70橫跨其寬度設置在基板31、40中。連接螺栓71分別插入到穿孔70中。每個連接螺栓71的端部在每個加強元件80的端部插入一個開口81中，而螺母72在連接螺栓71的端部擰緊，使每個加強元件80的兩端分別緊固到基板31、40上。加強元件80與由電去離子設備的框架構成的疊層的每個橫向側部接觸。圖6和8中的附圖標記“82”代表一個設置在加強元件80中用于擰緊螺母72的切口。
其開口向下朝向的加強元件80和其開口向上朝向的加強元件80交替地布置。其開口向下朝向的加強元件80和其開口向上朝向的加強元件80以這樣的方式結合在一起，方式是形成一個由二者的翼封閉的空間。上述的連接桿50分別設置在該空間中。當裝配電去離子設備時，提前設置連接桿50，然后連接加強元件80，從而橫跨基板31、40放置加強元件80。
本發明中，脫鹽腔室與濃縮腔室的流量比優選地是9∶1至7∶3，從而可提高去離子水的質量并提高水回收比率。
本發明中，電流密度優選地是300毫安/平方分米或更高。
本發明中，要處理的水的溫度優選地是15℃或更高，特別是在25至40℃范圍內。當框架、離子交換薄膜、離子交換樹脂等具有高的耐熱性時，要處理的水的溫度可以是40℃或更高。
工業實用性如上所述，根據本發明，電去離子設備生產出高純度成品水，其中在很高程度上去除了硅和硼。常規的電去離子設備不能充分地去除硅和硼。
權利要求
1.一種電去離子設備，它包括具有陽極的陽極電解液腔室；具有陰極的陰極電解液腔室；濃縮腔室和脫鹽腔室，其中這些濃縮腔室和脫鹽腔室通過交替地布置至少一個陰離子交換薄膜和至少一個陽離子交換薄膜而形成在該陽極電解液腔室與該陰極電解液腔室之間；填充脫鹽腔室的離子交換劑；填充濃縮腔室的離子交換劑、活性碳和電導體中的至少一個；用于分別將電極水引入到陽極電解液腔室和陰極電解液腔室中的裝置；用于將濃縮水引入到這些濃縮腔室中的濃縮水導引裝置；以及用于將原水輸送到脫鹽腔室中而產生去離子水的裝置，其中該濃縮水導引裝置將以低于原水的濃度含有硅和硼中至少一種的水從靠近脫鹽腔室的去離子水的出口的一側引入到濃縮腔室中；該濃縮水導引裝置使濃縮水在靠近脫鹽腔室的原水的入口的一側從濃縮腔室中流出；以及該濃縮水導引裝置將從濃縮腔室中流出的至少一部分濃縮水排放到循環系統之外，其中脫鹽腔室以陰離子交換劑/陽離子交換劑體積比為8/2至5/5的這樣一種方式填充陰離子交換劑和陽離子交換劑。
2.如權利要求1中所述的電去離子設備，其特征在于，這些濃縮腔室中填充離子交換劑；其中該離子交換劑由陰離子交換劑和陽離子交換劑構成，陰離子交換劑和陽離子交換劑以陰離子交換劑/陽離子交換劑體積比為8/2至5/5的這樣一種方式裝入這些濃縮腔室中。
3.如權利要求1所述的電去離子設備，其特征在于，脫鹽腔室中的至少一部分陰離子交換劑是由II型陰離子交換劑制成的。
4.如權利要求3中所述的電去離子設備，其特征在于，5-15％體積的陰離子交換劑包括II型陰離子交換劑。
5.如權利要求1所述的電去離子設備，其特征在于，在更靠近脫鹽腔室的原水的入口的位置，陰離子交換劑的比率更高。
6.如權利要求1所述的電去離子設備，其特征在于，在電去離子設備開始運轉之前離子交換劑是鹽型離子交換劑，并以該鹽型離子交換劑占據腔室的95-100％的這樣一種方式填充在腔室中。
7.如權利要求1至6中任一項所述的電去離子設備，其特征在于，端板分別設置在陽極或者從陽極到陰極的最外部兩個端側上；端板通過連接桿在它們的周邊連接在一起；以及沿電去離子設備的至少一個橫向側部設置若干加強元件。
全文摘要
一種電去離子設備，在處理過程中由該設備以高比率特別去除硅和硼。其包括具有陽極(11)的陽極電解液腔室(17)；具有陰極(12)的陰極電解液腔室(18)；濃縮腔室(15)和脫鹽腔室(16)。這些濃縮腔室(15)和脫鹽腔室(16)通過交替地布置多個陰離子交換薄膜(13)和多個陽離子交換薄膜(14)而形成在該陽極電解液腔室(17)與該陰極電解液腔室(18)之間。脫鹽腔室(16)和濃縮腔室(15)中填充有離子交換劑。陰離子交換劑/陽離子交換劑體積比為8/2至5/5。電極水流入陽極電解液腔室(17)和陰極電解液腔室(18)中。濃縮水引入到濃縮腔室(15)中。原水輸送到脫鹽腔室(16)中，由脫鹽腔室(16)產生去離子水的裝置。在從靠近脫鹽腔室(16)的去離子水的出口的一側向靠近原水的入口一側的方向，將以低于原水的濃度含有硅和硼的水作為濃縮水引入到濃縮腔室(15)中。從濃縮腔室中流出的至少一部分濃縮水被排放到循環系統之外。
文檔編號B01J47/00GK1585727SQ03801478
公開日2005年2月23日 申請日期2003年6月24日 優先權日2002年7月8日
發明者佐藤伸 申請人:栗田工業株式會社