水处理用电极膜及其制备与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种水处理用材料，尤其涉及一种水处理用电极膜及其制备与应用。
【背景技术】
[0002] 随着经济发展的不断进行，水资源的利用越来越严峻，对废水的处理再利用，海水 淡化等显得非常有意义。
[0003] 现有的水处理除盐方法包括：离子交换法、反渗透法、蒸馏法和电吸附法。离子交 换法需要酸碱再生，其再生频率大，酸碱用量大，对周围的水和大气环境均有较大程度的影 响。反渗透法预处理要求较高、初期投资较大。而蒸馏法除盐对设备材质的要求高，运行中 需消耗大量的热量，运行费用极高，难以工业化推广。
[0004] 电吸附除盐的基本原理是利用原水在阴阳电极之间流动，通电时水中离子将分 别向带相反电荷的电极迁移并被该电极吸附在电极表面形成双电层。随着离子/带电粒 子在电极表面富集浓缩，使通道水中的溶解盐类、胶体颗粒及其他带电物质的浓度大大降 低，从而实现了水的除盐、去硬度及净化。再生时短接电极，被吸附的离子又从电极表面 释放，电极得到再生。电吸附技术所需电流仅用于给吸附电极溶液界面的双电层充电，因 此电吸附本质是一个低电耗过程。所述电吸附是一种将电化学理论与吸附分离技术结合的 技术，不仅可以有效脱除盐分，还避免了热再生，节约能耗，是一种清洁技术。
[0005] 电吸附技术除盐中，电极是关键。但是目前电吸附所用电极多为模块式电 极。模块式电极的电极面积不能完全被利用，且电极的机械性能较差，亲水性也不佳。 CN201210197297.6记载了一种电吸附活性炭电极，为管桩型块电极，是在改性后的活性炭 管内部填充石墨粉两端密封后制得，但是管桩型块的电极制备方法复杂，机械性能也不佳， 且受制于形状的限制，在一些多层状处理设备中很难有效利用。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种水处理用电极膜及其制备与应 用。
[0007] 本发明的水处理用电极膜特别适用于电容吸附法脱盐水处理(简称：电吸附除 盐)。
[0008] 本发明首先公开了一种水处理用电极膜，包括下列重量百分比的组分：
[0009]
[0010]
【主权项】
1. 一种水处理用电极膜，包括下列重量百分比的组分： 吸附物质 K %~86 % 米水性物质 2%~25 % y*-电性物成 5%~]5% 粘fr剂 5%~1.5%。
2. -种水处理用电极膜，包括下列重量百分比的组分： 吸附物质 63 %~86 % 农水件物瘐 2%~20 % 导-电性物成 5 %~15 % 粘介剂 5%~10%"
3. 如权利要求1或2所述水处理用电极膜，其特征在于，所述吸附物质选自活性炭、石 墨和活性炭纤维中的至少一种；所述亲水性物质为硅胶粉；所述导电性物质选自碳黑和石 墨中的至少一种；所述粘合剂选自聚四氟乙烯和聚全氟乙丙烯中的至少一种。
4. 如权利要求3所述水处理用电极膜，其特征在于，所述活性炭的比表面积在1400m2/ g以上；平均粒径为4 μ m-20 μ m，密度为0· 3-0. 6g/cm3。
5. 如权利要求3所述水处理用电极膜，其特征在于，所述硅胶粉平均粒径为3 μ m~ 10 μ m ;细孔容积为0· 5mL/g以上。
6. 如权利要求3所述水处理用电极膜，其特征在于，所述碳黑平均粒径为Inm-lOOnm， 电阻率为0. 3 Ω. cm以下。
7. 如权利要求1所述水处理用电极膜，其特征在于，所述水处理用电极膜的密度为 0. 46 ~0. 64g/cm3。
8. 如权利要求7所述水处理用电极膜，其特征在于，所述水处理用电极膜的密度为 0· 48-0. 62g/cm3。
9. 如权利要求1所述水处理用电极膜，其特征在于，所述水处理用电极膜的厚度为 0· 15 ~L Omm0
10. 如权利要求9所述水处理用电极膜，其特征在于，所述水处理用电极膜的厚度为 0. 24mm_0. 30mm ;所述水处理用电极膜的宽度为400mm以下。
11. 如权利要求1-10任一权利要求所述水处理用电极膜，其特征在于，所述水处理用 电极膜经辊筒碾压成型。
12. 权利要求1-11任一权利要求所述水处理用电极膜的制备方法，包括下列步骤：材 料混合、预成型、辊筒碾压、干燥、剪切。
13. 如权利要求12所述水处理用电极膜的制备方法，其特征在于，所述材料混合时，首 先将吸附材料，亲水性物质、导电性物质在加入适量助剂的条件下混合均匀，然后加入粘合 剂进行混合。
14. 如权利要求13所述水处理用电极膜的制备方法，其特征在于，所述助剂为2 -丁醇 和去离子水的混合物。
15. 如权利要求12所述水处理用电极膜的制备方法，其特征在于，辊筒碾压时，温度为 20 ~200°C ;压力范围为 0· 01t/cm2 ~2t/cm2。
16. 权利要求1-11任一权利要求所述水处理用电极膜在水处理领域的用途。
17. 如权利要求16所述的用途，其特征在于，所述水处理用电极膜用作水处理装置里 的电极组成部分，用于电吸附除盐。
【专利摘要】本发明涉及一种水处理用电极膜及其制备与应用。本发明的水处理用电极膜，包括下列重量百分比的组分：吸附物质55％～86％；亲水性物质2％～25％；导电性物质5％～15％；粘合剂5％～15％。本发明的水处理用电极膜经辊筒碾压成型。该水处理用电极膜可以卷曲，机械性能十分优良，可作为电吸附除盐装置中的电极组成部分。
【IPC分类】C02F1-469
【公开号】CN104743644
【申请号】CN201310739639
【发明人】张毅
【申请人】日本华尔卡工业株式会社
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月27日