技术摘要：
本发明涉及一种一体化堆叠式流动电极电容去离子(FCDI)装置，适用于FCDI反应器处理水量的提升及反应器规模的扩大。该装置包括主体装置与配件，主体装置包括终端固定板、终端集流器、离子交换膜、隔网、内嵌式集流器，配件包括硅胶垫圈、硅胶管、螺杆。本发明通过内嵌式  全部
背景技术：
FCDI技术是近年来新兴的一种电化学技术，主要利用电容的作用，使进水中的带 电离子定向迁移至电极室内，吸附在电极材料表面的双电层结构中，以此实现对进水中带 电离子的去除。相对于传统固定电极电容去离子(CDI)技术来说，FCDI技术使用流动电极悬 浊液代替传统的固定电极，大幅度提升了反应器的吸附性能。 FCDI技术起源于上世纪60年代，主要用于海水/苦咸水脱盐领域，近年来由于其具 有低耗、高效、无二次污染等优势，研究热度不断上升，应用领域也逐渐拓宽，成功应用于饮 用水深度处理、工业废水处理、生活污水资源回收等领域。平板式FCDI反应器，是目前最常 用的反应器构型，其在平板型集流器上蚀刻流道，形成电极室，电极悬浊液在其中流动；离 子交换膜安装在集流器内侧，同时起到离子选择性透过及分隔电极室与进水腔室的作用。 待处理废水在进水腔室内流过，通过隔网的作用均匀分布在整个腔室内，避免短流现象的 出现。 在平板型的FCDI反应器内，为缩短带电离子定向迁移距离，进水腔室的厚度通常 控制在10mm以下，由此导致的反应器处理能力较小，针对待处理水量巨大的海水、城市污 水、工业废水等来说，如何有效提升反应器的处理能力，扩大反应器规模，同时保证反应器 的高效运行，是近年来研究的热点问题。
技术实现要素：
为了克服现有技术的缺点，解决传统FCDI反应器处理规模有限制的问题，本发明 的目的在于提供一种方便操作、易于调控的一体化堆叠式流动电极电容去离子(FCDI)装 置，基于传统平板式构型FCDI反应器，通过内嵌式集流器的使用，将反应器内部分隔为多个 独立的单元，每一单元内均能完成电容去离子过程，且相邻单元可共用同一个集流器。既保 留的传统平板式构型FCDI反应器离子迁移路径短、吸附速率快的优势，又实现了反应器处 理规模的扩大，能够根据实际处理需求，调节内嵌式集流器的数量，具有更高的反应灵活 性，对工艺整体效率的提升及运行成本的控制具有重要意义，适用于FCDI反应器处理水量 的提升及处理规模的扩大。 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是： 一种一体化堆叠式流动电极电容去离子装置，包括平行相对的左侧终端固定板11 和右侧终端固定板12，在左侧终端固定板11的右侧面设置左侧终端集流器21，右侧终端固 定板12的左侧面设置右侧终端集流器22，左侧终端集流器21的右侧面和右侧终端集流器22 的左侧面分别紧贴设置有阳离子交换膜41和阴离子交换膜42或者阴离子交换膜42和阳离 子交换膜41，在阳离子交换膜41和阴离子交换膜42之间设置环形的硅胶垫圈5，利用硅胶垫 3 CN 111547826 A 说　明　书 2/4 页 圈5的厚度，在其环形空间内形成进水腔室，各终端固定板、各集流器和各离子交换膜上开 设进水口和出水口，并穿入硅胶管分别与各进水腔室形成进出水回路。 进一步地，在左侧终端集流器21和右侧终端固定板12之间均匀间隔布置若干内嵌 式集流器3，各相邻集流器之间具有空间间隔，各内嵌式集流器3的两侧面均紧贴设置有阳 离子交换膜41或者阴离子交换膜42，在每个空间间隔内，阳离子交换膜41和阴离子交换膜 42相对布置，形成一对离子交换膜，在每对离子交换膜之间设置环形的硅胶垫圈5。 进一步地，各集流器紧贴离子交换膜的侧面均蚀刻有回转形的电极液流道，各终 端固定板和各集流器上开设电极液流入口和电极液流出口，并穿入硅胶管分别与各电极液 流道形成进出电极液回路。 进一步地，所述进水口和出水口位于各终端固定板、各集流器和各离子交换膜的 两个对角，所述电极液流入口和电极液流出口位于各终端固定板和各集流器的另外两个对 角。 进一步地，所述回转形的电极液流道在回转处采用半圆形连接通道。 进一步地，所述进出水回路中，在进水腔室内的水流方向为上向流，电极液回路 中，在电极液流道内的电极液流动方向为上向流。 进一步地，所述硅胶垫圈5的环形空间内设置有与离子交换膜平行的隔网6，隔网6 的外边沿连接在硅胶垫圈5的内边沿。 进一步地，所述隔网6的面积大于等于离子交换膜与电极室的有效接触面积。 进一步地，所述硅胶垫圈5的外轮廓与阳离子交换膜41和阴离子交换膜42一致，紧 贴阳离子交换膜41和阴离子交换膜42设置，内部的环形空间形成进水腔室。 本发明中，利用螺杆将各终端固定板、各集流器、各离子交换膜和各硅胶垫圈5固 定。 与现有技术相比，本发明的有益效果是： 本发明通过内嵌式集流器的使用，扩大了反应器的处理规模，以类似膜堆形式横 向扩展反应器处理能力。 本发明相邻的单元可共用同一个集流器，而集流器价格昂贵，是反应器建造成本 中的主要部分，通过内嵌式集流器的使用，大幅度降低反应器建造成本，为商业化推广应用 奠定基础。 本发明内嵌式集流器数量可根据实际处理需求灵活调控，以模块化形式发展，相 邻单元相互独立，互不影响，便于在实际操作中的调节与控制。 附图说明 图1是本发明结构示意图(省略内嵌式集流器)。 图2是本发明剖面示意图(包含内嵌式集流器)。 图3是本发明终端固定板的平面示意图。 图4是本发明终端集流器正视图。 图5是图4中A-A剖视图。 图6是图4中B-B剖视图。 图7是本发明终端集流器三维视图。 4 CN 111547826 A 说　明　书 3/4 页 图8是本发明内嵌式集流器三维视图。 图9是两单元FCDI反应器处理效果示意图。