專(zhuān)利名稱(chēng)：：去除水中離子的水處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是有關(guān)于一種水質(zhì)凈化的處理系統(tǒng)，特別是有關(guān)于一種以流通電容器模塊所構(gòu)成的去除水中離子的系統(tǒng)，可以?xún)艋|(zhì)或是進(jìn)行海水淡化的處理。
背景技術(shù)：
：用于凈化水質(zhì)的技術(shù)甚多，例如逆滲透法(RO)、離子交換法及電透析法均是。隨著環(huán)保意識(shí)高漲，理想的凈水技術(shù)除了技術(shù)本身必須可靠的外，尚需具有成本效益，且不造成污染。就上列各種凈水技術(shù)而言，從水的前置處理到設(shè)備維護(hù)均需使用一或多種化學(xué)藥劑，既造成二次污染又增加成本。電容去離子(CDI)技術(shù)則是一種對(duì)環(huán)境有利的方法，因?yàn)槠渫耆蕾?lài)電力進(jìn)行水質(zhì)處理及設(shè)備維護(hù)，既不需使用化學(xué)物也不會(huì)造成污染。電容去離子作業(yè)包括一流通電容器(FTC)的一連串充、放電過(guò)程，其中該流通電容器包括一正電極及一負(fù)電極。在該流通電容器的充電過(guò)程中，電極間將形成一靜電場(chǎng)，而當(dāng)水通過(guò)該流通電容器的電極之間時(shí)，該靜電場(chǎng)可輕易吸附水中所含離子。由于被吸附的離子將累積在電極表面，因此，若欲連續(xù)進(jìn)行水處理，必須去除累積的離子，使電極表面再生。在電容去離子作業(yè)中為電極充電以去除水中離子所消耗的電能甚低。詳細(xì)地說(shuō)，在生產(chǎn)等量、同水質(zhì)的水時(shí)，電容去離子法所消耗的電量約為逆滲透法的三分之一。此外，飽和電極是以放電方式再生，使得不但得以減少用電，尚可回收有用的離子。因此，電容去離子法實(shí)為一具有附加價(jià)值的凈水技術(shù)，其適用對(duì)象包括工業(yè)廢水、地表咸水與地下咸水、及海水等含有離子的水。電容去離子技術(shù)的商用可行性主要取決于電容器的離子吸附力及再生的效果。若與逆滲透法與離子交換法相比，電容去離子法問(wèn)世較晚，且其減少水中總?cè)芙夤腆w量的能力尚鮮為人知，因此，無(wú)論學(xué)界或業(yè)界，對(duì)電容去6離子法的研究均遠(yuǎn)少于對(duì)逆滲透法、離子交換法及電透析法的研究。而電極對(duì)的組態(tài)與電容去離子法的處理能力，均將影響以電容去離子技術(shù)作為一種用于處理多種水體及海水淡化的商用方法的成效。美國(guó)專(zhuān)利第5,980,718號(hào)揭示商用流通電容器的首例，其包括一由數(shù)百對(duì)串聯(lián)電極所構(gòu)成的堆疊體。該項(xiàng)專(zhuān)利是將一直流低電壓供應(yīng)至各電極對(duì)，其電連接的復(fù)雜度及成本均高。繼有美國(guó)專(zhuān)利第6,462，935號(hào)揭示一更具能源及成本效益的圓柱形流通電容器，其電連接的方式雖已大幅簡(jiǎn)化，但該流通電容器又面臨交叉污染的問(wèn)題，尤其是在處理如海水等高離子濃度的水體時(shí)，交叉污染的情形更為嚴(yán)重。在此情況下，流通電容器的離子吸附力將顯著下降，使電容去離子作業(yè)的產(chǎn)出大受影響。由于電容去離子作業(yè)系透過(guò)流通電容器其電極對(duì)之間的一靜電場(chǎng)去除離子，因此，在流通電容器與一電源之間至少要有兩處電連接，亦即正、負(fù)極端子。此一電連接方式恰為上開(kāi)美國(guó)專(zhuān)利第6,462,935號(hào)中流通電容器所用的方式，其中僅由兩個(gè)電極板以同心方式巻繞成一具有所需任何面積的巻體，且僅設(shè)有兩個(gè)端子。由于該流通電容器是由電極板緊密纏繞而成，水往往會(huì)滯留在該巻體內(nèi)，因而在電容去離子作業(yè)中造成嚴(yán)重的交叉污染。為使流通電容器的電極快速、有效再生，流通電容器的電極表面需以一清洗液加以淋洗。此外，并列的流通電容器電極是以一經(jīng)濟(jì)而有效率的方式連接至一電源，但并非直接連接至該電源；而其余的流通電容器電極則由穿過(guò)流通電容器電極數(shù)組的水予以電連接。在頂端與底端電極之間施加一電位后，待處理的水從頂端電極處便開(kāi)始帶電，使電流開(kāi)始流動(dòng)。當(dāng)電流隨水到達(dá)第一居間電極的第二面時(shí)，該電極的第二面將帶有與頂端電極相同的極性。電極極性在電流/水流穿過(guò)電極數(shù)組時(shí)同步交變的現(xiàn)象將不斷反復(fù)發(fā)生，直到水從底端電極流出為止。各電極對(duì)均具有兩種不同極性其串聯(lián)時(shí)將使流通電容器電極成為雙極性電極，并聯(lián)時(shí)則使流通電容器電極成為單極電極。雙極性電極已廣泛應(yīng)用在許多具有不同目的的電化學(xué)方法中。舉例而言，雙極性電極在美國(guó)專(zhuān)利第4,043,891號(hào)中是用于使金屬在電沉積作業(yè)中均勻沉積；在美國(guó)專(zhuān)利第5,322,597號(hào)、第6,787,009號(hào)及第7,018,516號(hào)中是用于化學(xué)物的電合成；在美國(guó)專(zhuān)利第5,439,577號(hào)及第5,744,028號(hào)中是用于水的電解消毒；而在「純化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)」期刊(PureandAppliedChemistry)(2001)第73冊(cè)第12號(hào)第1819至1837頁(yè)中則是用于通過(guò)再生性燃料電池進(jìn)行負(fù)荷平準(zhǔn)化。雙極性電極可具有如美國(guó)專(zhuān)利第6,224,720號(hào)所示的可移除性，而不需夾在兩末端電極之間，此外，雙極性電極亦可采用任何形式，例如在美國(guó)專(zhuān)利第6,306,270號(hào)中即為球形。雙極性電極若使用不同的電極材料，亦可應(yīng)用于電容去離子技術(shù)，而美國(guó)專(zhuān)利第6,788,378號(hào)即為其中一例，其中電極是采串、并聯(lián)混合排列。就電容去離子技術(shù)的觀點(diǎn)而言，上開(kāi)美國(guó)專(zhuān)利第6,788,378號(hào)的缺點(diǎn)在于使用RuC^xH20(無(wú)水氧化釕)作為離子吸附材料，且電極的邊緣并未密封。雖然RuCVxH20的能量密度甚高，可使超級(jí)電容器成為一電能儲(chǔ)存裝置，然此一昂貴材料的電能儲(chǔ)存力是來(lái)自表面的氧化一還原反應(yīng)，此一反應(yīng)對(duì)于僅需離子吸附作用的電容去離子作業(yè)而言，并無(wú)幫助。此外，外露的電極邊緣使未經(jīng)處理水得以從旁繞過(guò)，而電流亦有可能在該些邊緣附近外漏，造成奧姆加熱及其它損害。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于
背景技術(shù)：
的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種去除水中離子的水處理系統(tǒng)，期使電容去離子技術(shù)能以工業(yè)規(guī)模處理工業(yè)用水。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種流通電容器(FTC)，由復(fù)數(shù)個(gè)電極板堆疊成一單體，該每一單體配置于一末端電極對(duì)之間，該復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及該末端電極對(duì)上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔，其中該電極板嵌入一密封構(gòu)件中，而該密封構(gòu)件由復(fù)數(shù)條徑向排列的條紋以及包圍該些條紋的一邊緣密封組件所組成。所述的流通電容器，其中，該些電極板是由涂布有碳布或含碳質(zhì)材料或金屬氧化物的金屬基體所構(gòu)成。所述的流通電容器，其中，該含碳質(zhì)材料包括活性碳、納米碳管或碳籠簇(C60)。所述的流通電容器，其中，該金屬基體的材質(zhì)為鎳、不銹鋼或鈦等材料所構(gòu)成。所述的流通電容器，其中，該復(fù)數(shù)個(gè)穿孔包括下列態(tài)樣細(xì)網(wǎng)狀、網(wǎng)8狀、篩網(wǎng)狀或線(xiàn)網(wǎng)狀等。本發(fā)明的流通電容器模塊，包括一絕緣外殼，具有一頂端蓋及一底端蓋且以至少一接口板將該絕緣外殼區(qū)分成復(fù)數(shù)個(gè)單元，其中該頂端蓋、該底端蓋以及該接口板上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔；以及至少一單體，配置于每一該單元中，每一該單體配置于一末端電極對(duì)之間，該復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及該末端電極對(duì)上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔，其中該電極板嵌入一密封構(gòu)件中，而該密封構(gòu)件由復(fù)數(shù)條徑向排列的條紋以及包圍該些條紋的一邊緣密封組件所組成。本發(fā)明的水處理裝置，由一直流電源，一與該直流電源連接的一超級(jí)電容器以及與該直流電源及該超級(jí)電容器連接的一流通電容器模塊，該流通電容器模塊包括一絕緣外殼，具有一頂端蓋及一底端蓋且以至少一接口板將該絕緣外殼區(qū)分成復(fù)數(shù)個(gè)單元，其中該頂端蓋、該底端蓋以及該接口板上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔；以及至少一單體，配置于每一該單元中，每一該單體配置于一末端電極對(duì)之間，該復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及該末端電極對(duì)上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔，其中該電極板嵌入一密封構(gòu)件中，而該密封構(gòu)件由復(fù)數(shù)條徑向排列的條紋以及包圍該些條紋的一邊緣密封組件所組成。本發(fā)明的去除水中離子的水處理系統(tǒng)，包括一個(gè)流通電容器模塊，由一絕緣外殼以及至少一單體所組成，其中該絕緣外殼具有一頂端蓋及一底端蓋且以至少一接口板將該絕緣外殼區(qū)分成復(fù)數(shù)個(gè)單元，而該頂端蓋、該底端蓋以及該接口板上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔，以及至少一單體，配置于每一該單元中，每一該單體配置于一末端電極對(duì)之間，該復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及該末端電極對(duì)上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔，其中該電極板嵌入一密封構(gòu)件中，而該密封構(gòu)件由復(fù)數(shù)條徑向排列的條紋以及包圍該些條紋的一邊緣密封組件所組成；一電位源，用于供應(yīng)一直流電壓至該流通電容器模塊中的每一該單體上的該末端電極對(duì)；至少一個(gè)第一超級(jí)電容器，其連接于該電位與該流通電容器模塊之間，用于放大該電位來(lái)源所供應(yīng)的電能；至少一個(gè)第二超級(jí)電容器，其連接至該流通電容器模塊，用于接收一來(lái)自該流通電容器模塊的放電電能；一控制器，用于調(diào)節(jié)該水的離子去除率及該流通電容器模塊中電極的電能回收與再生。本發(fā)明的去除水中離子的水處理系統(tǒng)，包括至少一個(gè)流通電容器模塊，每一該流通電容器模塊間由一輸水管連接，每一該流通電容器模塊由一絕緣外殼以及至少一單體所組成，其中該絕緣外殼具有一頂端蓋及一底端蓋且以至少一接口板將該絕緣外殼區(qū)分成復(fù)數(shù)個(gè)單元，而該頂端蓋、該底端蓋以及該接口板上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔，以及至少一單體，配置于每一該單元中，每一該單體配置于一末端電極對(duì)之間，該復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及該末端電極對(duì)上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔，其中該電極板嵌入一密封構(gòu)件中，而該密封構(gòu)件由復(fù)數(shù)條徑向排列的條紋以及包圍該些條紋的一邊緣密封組件所組成；一電位源，用于供應(yīng)一直流電壓至每一該流通電容器模塊中的每一該單體上的該末端電極對(duì)；至少一個(gè)第一超級(jí)電容器，其連接于該電位來(lái)與該流通電容器模塊之間，用于放大該電位來(lái)源所供應(yīng)的電能；至少一個(gè)第二超級(jí)電容器，其連接至該流通電容器模塊，用于接收一來(lái)自該流通電容器模塊的放電電能；一控制器，用于調(diào)節(jié)該水的離子去除率及該流通電容器模塊中電極的電能回收與再生。本發(fā)明的流通電容器(FTC)，由復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以交錯(cuò)堆疊成一單體，該每一單體配置于一對(duì)末端電極之間，其中該復(fù)數(shù)個(gè)電極板、該復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以及該末端電極上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔。本發(fā)明的流通電容器(FTC)模塊，包括一絕緣外殼，具有一頂端蓋及一底端蓋且以至少一接口板將該絕緣外殼區(qū)分成復(fù)數(shù)個(gè)單元，其中該頂端蓋、該底端蓋以及該接口板上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔；以及至少一單體，配置于每一該單元中，該單體由復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以交錯(cuò)堆疊而成，且該每一單體的兩端上具一對(duì)末端電極，其中該復(fù)數(shù)個(gè)電極板、該復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以及該末端電極上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔。本發(fā)明的水處理裝置，由一直流電源，一與該直流電源連接的一超級(jí)電容器以及與該直流電源及該超級(jí)電容器連接的一流通電容器(FTC)模塊，該流通電容器(FTC)模塊包括一絕緣外殼，具有一頂端蓋及一底端蓋且以至少一接口板將該絕緣外殼區(qū)分成復(fù)數(shù)個(gè)單元，其中該頂端蓋、該底端蓋以及該接口板上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔；以及至少一單體，配置于每一該單元中，該單體由復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以交錯(cuò)堆疊而成，且該每一單體的兩端上具一對(duì)末端電極，其中該復(fù)數(shù)個(gè)電極板、該復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以及該末端電極上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔。本發(fā)明的去除水中離子的水處理系統(tǒng)，包括一個(gè)流通電容器模塊，由一絕緣外殼以及至少一單體所組成，其中該絕緣外殼具有一頂端蓋及一底端蓋且以至少一接口板將該絕緣外殼區(qū)分成復(fù)數(shù)個(gè)單元，而該頂端蓋、該底端蓋以及該接口板上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔，以及至少一單體，配置于每一該單元中，該單體由復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以交錯(cuò)堆疊而成，且該每一單體的兩端上具一對(duì)末端電極，其中該復(fù)數(shù)個(gè)電極板、該復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以及該末端電極上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔；一電位源，用于供應(yīng)一直流電壓至該流通電容器模塊；至少一個(gè)第一超級(jí)電容器，其連接于該電位來(lái)與該流通電容器模塊之間，用于放大該電位來(lái)源所供應(yīng)的電能；至少一個(gè)第二超級(jí)電容器，其連接至該流通電容器模塊，用于接收一來(lái)自該流通電容器模塊的放電電能；一控制器，用于調(diào)節(jié)該水的離子去除率及該流通電容器模塊中電極的電能回收與再生。本發(fā)明的去除水中離子的水處理系統(tǒng)，包括至少一個(gè)流通電容器模塊，每一該流通電容器模塊間由一輸水管連接，每一該流通電容器模塊由一絕緣外殼以及至少一單體所組成，其中該絕緣外殼具有一頂端蓋及一底端蓋且以至少一接口板將該絕緣外殼區(qū)分成復(fù)數(shù)個(gè)單元，而該頂端蓋、該底端蓋以及該接口板上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔，以及至少一單體，配置于每一該單元中，該單體由復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以交錯(cuò)堆疊而成，且該每一單體的兩端上具一對(duì)末端電極，其中該復(fù)數(shù)個(gè)電極板、該復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以及該末端電極上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔；一電位源，用于供應(yīng)一直流電壓至每一該流通電容器模塊；至少一個(gè)第一超級(jí)電容器，其連接于該電位來(lái)與該流通電容器模塊之間，用于放大該電位來(lái)源所供應(yīng)的電能；至少一個(gè)第二超級(jí)電容器，其連接至該流通電容器模塊，用于接收一來(lái)自該流通電容器模塊的放電電能；一控制器，用于調(diào)節(jié)該水的離子去除率及該流通電容器模塊中電極的電能回收與再生。換言之，本發(fā)明是針對(duì)一流通電容器模塊的結(jié)構(gòu)。一內(nèi)含預(yù)制電極的總成可用以構(gòu)成一流通電容器模塊，使該模塊具有較高的電極使用效率，而電極亦可快速、有效再生。該流通電容模塊可由低成本的電極構(gòu)成，且該流通電容模塊可輕易整合在新制或既有的水質(zhì)凈化設(shè)備中。根據(jù)本發(fā)明的一主要目的，為提高離子吸附力，用以制造流通電容器電極的材料選用具有大表面積的材料，例如活性碳或納米碳管。吸附性材料可與纖維混合以形成碳布、或由一適當(dāng)?shù)酿ず蟿┕讨谝唤饘倩w上、抑或直接形成于該金屬基體上。此外，此電極最好具有高透水性及高導(dǎo)電性。本發(fā)明是僅將兩末端電極電連接至電源，使所施電壓則系均勻分布在所有并列的流通電容器電極之間。當(dāng)流通電容器電極具有一高導(dǎo)電度時(shí)，例如約0.01Siemens/cm或以上，則每一電極對(duì)之間均將形成一強(qiáng)電場(chǎng)。在此強(qiáng)電場(chǎng)下即可達(dá)成高離子去除率。本發(fā)明是將電極板內(nèi)嵌在一密封構(gòu)件內(nèi)以密封流通電容器電極的邊緣，避免任何未處理的水因外漏而交叉污染已處理的水。同時(shí)，在將流通電容器電極內(nèi)嵌在密封構(gòu)件內(nèi)后，流通電容器電極便成為可外加的構(gòu)件，使流通電容器模塊更容易制造。本發(fā)明的再生流通電容器電極的方法，是利用超級(jí)電容器使流通電容器電極快速再生。本發(fā)明提供的流通電容器(FTC)，是由復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以交錯(cuò)堆疊成一單體，每一單體配置于一末端電極對(duì)之間，其中復(fù)數(shù)個(gè)電極板、復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以及末端電極對(duì)上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔。本發(fā)明的流通電容器(FTC)模塊，包括一絕緣外殼，具有一頂端蓋及一底端蓋且以至少一接口板將絕緣外殼區(qū)分成復(fù)數(shù)個(gè)單元，其中頂端蓋、底端蓋以及接口板上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔；以及至少一單體，配置于每一該單元中，該單體是由復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以交錯(cuò)堆疊而成，且該每一單體的兩端上具一末端電極對(duì)，其中該復(fù)數(shù)個(gè)電極板、該復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以及該末端電極對(duì)上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔。本發(fā)明的去除水中離子的水處理系統(tǒng)，包括一個(gè)流通電容器模塊，由一絕緣外殼以及至少一單體所組成，其中絕緣外殼具有一頂端蓋及一底端蓋且以至少一接口板將絕緣外殼區(qū)分成復(fù)數(shù)個(gè)單元，而頂端蓋、底端蓋以及接口板上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔，以及至少一單體，配置于每一單元中，單體由復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以交錯(cuò)堆疊而成，且每一單體的兩端上具一末端電極對(duì)，其中該復(fù)數(shù)個(gè)電極板、該復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以及該末端電極對(duì)上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔；一電位源，用于供應(yīng)一直流電壓至流通電容器模塊；至少一個(gè)第一超級(jí)電容器，連接于電位源與流通電容器模塊之間，用于放大電位源所供應(yīng)的電能；至少一個(gè)第二超級(jí)電容器，連接至流通電容器模塊，用于接收一來(lái)自流通電容器模塊的放電電能；一控制器，用于調(diào)節(jié)水中離子去除率及流通電容器模塊的電能回收與再生。圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電容去離子系統(tǒng)的示意圖，其中該電容去離子系統(tǒng)包括一流通電容器模塊，而該流通電容器模塊則包括復(fù)數(shù)個(gè)并列的電極。圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的流通電容器模塊的電極示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電容去離子系統(tǒng)的示意圖，其中該電容去離子系統(tǒng)包兩個(gè)安裝在一外殼內(nèi)且彼此串聯(lián)的流通電容器模塊。圖4顯示一包括雙極流通電容器的自動(dòng)化電容去離子式水處理系統(tǒng)。附圖中主要組件符號(hào)說(shuō)明流通電容器模塊(100)末端電極對(duì)(102、110)電極(104)間隔件(106)導(dǎo)線(xiàn)(120、140、330)邊緣密封組件(203)條紋(205)外殼(300)頂端蓋(305)底端蓋(307)絕緣界面板(311)流通電容器模塊(402、404、406、408、410)管路(411、412、413)電源管理模塊(420)電源(430)超級(jí)電容器組(440)泵(450)儲(chǔ)水槽(460、470)電纜(A-l、A-2、A-3、A-4、A-5、R-l、R畫(huà)2)具體實(shí)施例方式以下將說(shuō)明本發(fā)明中使用雙極性電極所形成的流通電容器的較佳實(shí)施例。首先，請(qǐng)參考圖l，是根據(jù)本發(fā)明的流通電容器100示意圖。如圖1所示，流通電容器100由復(fù)數(shù)個(gè)并列且排成一數(shù)組的電極104、復(fù)數(shù)個(gè)間隔件106以及末端電極對(duì)102、110所組成，其中末端電極對(duì)102、110分別經(jīng)由導(dǎo)線(xiàn)120、140電性連接至一電源。流通電容器(100)中的電極104及末端電極對(duì)102、110為一種由鎳、不銹鋼或鈦等材料所構(gòu)成的金屬基體，同時(shí)，各金屬基體上均配置有復(fù)數(shù)個(gè)直徑1毫米(lmm)的孔洞所排成的圖案，以利水從中穿過(guò)；而此圖案的形狀可包括細(xì)網(wǎng)狀、網(wǎng)狀、篩網(wǎng)狀或線(xiàn)網(wǎng)狀等。此外，每一個(gè)金屬基體上可進(jìn)一步涂布碳衣或由其它適當(dāng)含碳質(zhì)材料碳材質(zhì)(例如活性碳、納米碳管或碳籠簇-C6。)或?qū)щ娊饘傺趸?例如二氧化錳、氧化鐵、經(jīng)摻雜的氧化鈦或氧化鎳)所形成的涂層，以保護(hù)各金屬基體并吸附水中的離子。請(qǐng)繼續(xù)參考圖1，電極104與間隔件106是交錯(cuò)堆疊排列，亦即每一間隔件106夾在兩電極104之間，以免在電極104間形成短路。電極104的形狀可與末端電極對(duì)102、110完全相同，或可由碳布(亦即活性碳與纖維的混織物)制成。很明顯地，每一個(gè)間隔件106可以是一種約0.6至1毫米厚的塑料或聚合物板的絕緣材料，而間隔件106的中間部份則也可以為細(xì)網(wǎng)狀、網(wǎng)狀、篩網(wǎng)狀或線(xiàn)網(wǎng)狀的圖案。一直流電位施加于末端電極對(duì)102、110之間，而水流則流經(jīng)電極104之間。水流在電極104間的電場(chǎng)作用下，將使途中經(jīng)過(guò)的電極104帶電。舉例而言，假設(shè)水是從圖1中流通電容器模塊100的正極性末端電極102流進(jìn)流通電容器模塊100，同時(shí)，由負(fù)極性末端電極IIO流出流通電容器模塊IOO。當(dāng)水流到達(dá)第一中間電極104的第一面時(shí)，此第一面將會(huì)因電場(chǎng)感應(yīng)而形成一負(fù)極；而當(dāng)水流到中間電極104第二面(即相對(duì)第一面的另一面)時(shí)，則第二面被電場(chǎng)感應(yīng)而形成一正極；因此，當(dāng)水流經(jīng)每一中間電極104時(shí)均形成一雙極性的電極104，故當(dāng)水流不斷向下穿過(guò)流通電容器模塊100中的每一個(gè)堆疊成柱狀的電極104時(shí)，每一電極104均通過(guò)上述的電場(chǎng)感應(yīng)而形成極化并使每一電極104的兩面帶電。在此同時(shí)，隨著液體流入及流出每一雙極性電極104，電流亦將穿過(guò)該流通電容器數(shù)組。當(dāng)電容去離子(CDI)作業(yè)中使用如圖1所示的流通電容器模塊100組態(tài)時(shí)，其至少具有兩項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)其一，需以電容去離子技術(shù)處理的水可直接接觸流通電容器模塊100中的每一電極104。詳細(xì)地，由于電容去離子技術(shù)是利用帶電電極的表面吸附離子，以減少水中的總?cè)芙夤腆w量(TDS)，因此，水必須接觸電極方可獲得快速而有效的處理。另外，在電容去離子的過(guò)程中，水是以例如重力進(jìn)給的方式充滿(mǎn)整個(gè)流通電容器數(shù)組，使電極104所有面積均與水接觸，因而提高流通電容器模塊100的電極使用效率，這將有利于電容去離子處理作業(yè)的產(chǎn)出。其次，流通電容器模塊100內(nèi)的流路直接而無(wú)死角或滯留區(qū)，因此，水可從流通電容器模塊100中輕易流出。此外，由于電極吸附離子后將快速飽和，因此電極104必須經(jīng)常再生。而電極再生所面臨的一技術(shù)挑戰(zhàn)則為交叉污染，且主要源于卡在流通電容器模塊100內(nèi)的污染物，尤其是在流通電容器模塊100中的流路長(zhǎng)而迂回時(shí)，最常發(fā)生此一現(xiàn)象。在一流通電容器模塊100中，任兩電極彼此相對(duì)的正極表面與負(fù)極表面即構(gòu)成一電容器。當(dāng)咸水穿過(guò)流通電容器模塊100時(shí)，則水中的陽(yáng)離子將被吸附至正極表面，而陰離子則被吸附至負(fù)極表面。上述電容離子吸附作用恰為電化學(xué)電容器儲(chǔ)存電能的機(jī)構(gòu)。在電極104的再生過(guò)程中，電極104是由兩條導(dǎo)線(xiàn)120、140連接至一負(fù)載(例如一尚未儲(chǔ)存電能的超級(jí)電容器)以進(jìn)行去吸附，而該負(fù)載則可儲(chǔ)存流通電容器模塊100的殘余電能供后續(xù)使用。此時(shí)尚需利用一淋洗液將已經(jīng)去吸附的離子從流通電容器模塊100中沖走。流通電容器模塊100的開(kāi)放式構(gòu)造使淋洗液與已去吸附的離子得以完全排出，因而降低交叉污染的可能性。應(yīng)注意的是，減少交叉污染至為重要，也因此，本發(fā)明使用間隔件106以降低未經(jīng)處理的水繞過(guò)電極104間的電場(chǎng)而外漏的可能性。這是因?yàn)橐坏挝唇?jīng)處理的水可污染四公升已凈化的水，使其水質(zhì)低于可接受的凈度標(biāo)準(zhǔn)。此外，電流亦有可能在雙極性電極104的邊緣附近隨著漏水而流出。此一外漏的電流又稱(chēng)「分路電流」，可在雙極性電極104的邊緣產(chǎn)生奧姆加熱，使之這些邊緣成為流通電容器模塊100的熱點(diǎn)，而降低去離子作業(yè)的電流效率。此邊緣效應(yīng)亦有可能引發(fā)水解，因而提高總?cè)芙夤腆w量，減少電容去離子處理作業(yè)的產(chǎn)出。接著，請(qǐng)參考圖2，是本發(fā)明減少繞道水流及分路電流的較佳實(shí)施例，其作法是將雙極性電極104內(nèi)嵌在一密封構(gòu)件200中，此密封構(gòu)件200包括復(fù)數(shù)條沿徑向排列的條紋205及包圍此些條紋的邊緣密封組件203。條紋205及邊緣密封組件203可在單一射出成型工藝中同時(shí)成型。條紋205及邊緣密封組件203可由絕緣材料構(gòu)成，包括三元乙丙橡膠(EPDM)、環(huán)氧改性有機(jī)硅樹(shù)脂、乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)、尼龍及鐵氟龍(Teflon)。在將雙極性電極104內(nèi)嵌于密封構(gòu)件200內(nèi)之后，雙極性電極104便成為一自持構(gòu)件(self-sustainedcomponent),如此一來(lái)，如圖1所示的流通電容器模塊IOO將更容易組裝。換句話(huà)說(shuō)，當(dāng)使用密封構(gòu)件200將雙極性電極104嵌入后，即可以不需再使用間隔件106，因此，可以密封構(gòu)件200的條紋205及邊緣密封組件203的厚度增加，例如將條紋205及邊緣密封組件203做成0.6至1毫米厚的絕緣材料。因此，密封構(gòu)件200可在兩個(gè)雙極性電極104之間提供一間隙，例如1毫米(mm)的固定間隙，此間隙是決定流通電容器模塊100電壓分布的關(guān)鍵。詳細(xì)地，由于流通電容器模塊100內(nèi)的雙極性電極104是形成串聯(lián)組態(tài)，故施加于末端電極對(duì)102、110間的任何電壓均由所有雙極性電極104共享。此外，所施電壓務(wù)須均勻分布，否則電壓最高的雙極性電極104將成為流通電容器模塊100中強(qiáng)度最低但溫度最高處。此外，固定的電極間隙可使流通電容器模塊100具有均一的雙極性電極104電阻系數(shù)，有利于電壓均勻分布。另一影響雙極性電極104電阻系數(shù)的因素則為雙極性電極104的體導(dǎo)電度，其值需視雙極性電極104的材料(例如包括離子吸附媒介與金屬基體)而定。雖然每一個(gè)雙極性電極104均具有一操作電壓，但整個(gè)流通電容器模塊100中的所有雙極性電極104均使用單一操作電流。在將直流電壓施用于流通電容器模塊100時(shí)，此操作電流可作為電極吸附離子的速率的指針。操作電流較高時(shí)表示離子吸附速率高，此時(shí)水處理作業(yè)的產(chǎn)出亦高。雖然電容去離子作業(yè)是在恒定電壓下進(jìn)行，但對(duì)應(yīng)的電流卻需視所施電壓、離子濃度、電極面積、電極的導(dǎo)電度、及電極間隙而定。在上列參數(shù)中，電極的導(dǎo)電度應(yīng)在制造雙極性電極104時(shí)便予以最佳化，例如達(dá)到0.001Siemens/cm或以上。以一實(shí)施例而言，若要進(jìn)行每小時(shí)能夠處理10噸水時(shí)，則流通電容器模塊IOO必須具有龐大的電極面積方可達(dá)所需的處理能力。流通電容器模塊100包括串聯(lián)的雙極性電極104，而操作電壓施加于這些串聯(lián)雙極性電極上，以處理穿過(guò)這些雙極性電極104的水。舉例而言，若包含末端電極對(duì)102、110在內(nèi)共有40個(gè)雙極性電極104所組成的流通電容器模塊100，且此流通電容器模塊100要執(zhí)行電容去離子作業(yè)的目標(biāo)電壓為每一雙極性電極104供應(yīng)1VDC(直流)，則總體操作電壓應(yīng)限制在40VDC。此外，亦可整合復(fù)數(shù)個(gè)流通電容器模塊100以構(gòu)成一較大系統(tǒng)，以能處理較大量的水。如圖3所示，是本發(fā)明的另一實(shí)施例的示意圖。如圖3所示，本實(shí)施例包括兩個(gè)單體所組成的系統(tǒng)，此系統(tǒng)是由一個(gè)絕緣接口板311來(lái)將流通電容器加以隔離成兩個(gè)單體，很明顯地，每一個(gè)單體中包括一個(gè)流通電容器模塊100。同時(shí)，這兩個(gè)單體中的流通電容器模塊IOO均具有兩個(gè)可連接至其它流通電容器模塊100或電源的末端電極對(duì)102、110。為簡(jiǎn)化說(shuō)明，在圖3中是以一導(dǎo)線(xiàn)330代表所有電連接。請(qǐng)繼續(xù)參考圖3所示，是將兩個(gè)單體或是兩個(gè)流通電容器模塊100配置在一塑料外殼300內(nèi)，并固定在一頂端蓋305與一底端蓋307之間。可此對(duì)調(diào)的入水口301及出水口302則分別設(shè)置于頂端蓋305與底端蓋307上。在此要強(qiáng)調(diào)的是，在本實(shí)施例中的每一個(gè)流通電容器模塊100中的雙極性電極104并不限于40個(gè)，其可視需要處理水的速率來(lái)配置任一數(shù)量的雙極性電極104。此外，流通電容器模塊100與外殼300亦可具有任何尺寸以滿(mǎn)足容量需求。絕緣界面板311可包復(fù)數(shù)個(gè)孔洞，使水得以從一個(gè)流通電容器模塊IOO流至另一個(gè)相鄰的流通電容器模塊100。如此一來(lái)，水便可逐漸通過(guò)所有電容器模塊100。為將操作電壓控制在低位準(zhǔn)，例如40VDC之下，則所有流通電容器模塊100是以并聯(lián)充電。在上述操作中，其總操作電流系各流通電容器模塊100所需電流的總和。若流通電容器模塊100的數(shù)量及尺寸較大，則總電流亦將隨之加大。然而，提供大電流(例如高于50A)的商用電源所費(fèi)不低，因此，為降低成本，可利用超級(jí)電容器放大輸出功率，以具有成本效益的方式滿(mǎn)足所有為流通電容器模塊IOO充電的電力需求。若與使用數(shù)字電子裝置的現(xiàn)代電源相比，以超級(jí)電容器供電的復(fù)雜度較低，供電能力則較高。因此，使用超級(jí)電容器不但符合成本效益亦十分可靠。此外，在公知技術(shù)中，處理流通電容器模塊100的電極飽和后的再生作業(yè)，一般需要數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)的時(shí)間，端視流通電容器模塊100的尺寸及處理的水量而定。然而，流通電容器模塊100的電極是否有效再生，對(duì)于電容去離子處理作業(yè)的產(chǎn)出、以及電容去離子技術(shù)的商用可行性而言，均非常重要。由于流通電容器模塊100的電極可能包含活性碳，因此，電極的再生實(shí)為一重整碳表面以去除其所吸附的離子污染物的過(guò)程。即使不施加直流電壓，活性碳原本即可吸附水中的離子，此一天然吸附特性使活性碳成為在處理多種不同水體時(shí)最常用的濾材。然而，活性碳并不易再生，目前業(yè)界在實(shí)務(wù)上大致共有四種使碳再生的方法，包括溶劑清洗法、酸洗或堿洗法、蒸氣活化法及熱再生法。在此要強(qiáng)調(diào)，本發(fā)明所公開(kāi)的電容去離子技術(shù)是一種不使用化學(xué)物且可有效使用能源的水處理法，很明顯地，上述四種方法中僅溶劑清洗法適用于流通電容器模塊100的電極的再生。當(dāng)一個(gè)流通電容器模塊100達(dá)到飽和時(shí)，其等同于一個(gè)完全充電的超級(jí)電容器。這是因?yàn)榱魍娙萜髂Kioo與超級(jí)電容器在充電時(shí)均是通過(guò)吸附離子而儲(chǔ)存電能，而吸附于電極表面的離子所累積的電荷即為儲(chǔ)存的電能。此外，流通電容器模塊ioo與超級(jí)電容器均可將所儲(chǔ)電能迅速釋放至一負(fù)載，使原已吸附的離子自動(dòng)去吸附并離開(kāi)電極表面。根據(jù)上述的放電原理，流通電容器模塊100的電極是以「回收電能」的方式再生。若欲使流通電容器模塊100再生，首先須關(guān)閉帶電的流通電容器模塊100及水流，其次再令淋洗液連續(xù)通過(guò)流通電容器模塊100，并將流通電容器模塊100的終端切換并連接至一負(fù)載(例如一尚未儲(chǔ)存電能的超級(jí)電容器)，以利流通電容器模塊100釋出所儲(chǔ)電能，而已吸附的離子也將隨之脫離。由于超級(jí)電容器釋出所儲(chǔ)電能的速度較一般電池快，因此，一旦中止充電電位，飽和的流通電容器模塊ioo將以更快的速度釋出電能。以瓦數(shù)計(jì)進(jìn)行量測(cè)即可得知，流通電容器模塊100中可回收的殘余電能約為原先為使流通電容器數(shù)組吸附離子而輸入的電能的三成。此外，流通電容器數(shù)組的大部分殘余電能在放電的最初始階段即轉(zhuǎn)移至該負(fù)載，之后則有部分電能回流至流通電容器數(shù)組，而部分電能又將回流至超級(jí)電容器，直到流通電容器模塊100與超級(jí)電容器達(dá)到一平衡狀態(tài)為止。只要流通電容器模塊100的殘余電壓未歸零，殘余的已吸附離子便一直留在流通電容器的電極表面上，成為交叉污染的來(lái)源。故本發(fā)明將回收的電能快速轉(zhuǎn)移至其它電能儲(chǔ)存裝置，抑或利用另一電能含量較低的超級(jí)電容器與流通電容器模塊ioo進(jìn)行電能交換，以便進(jìn)一步去除流通電容器電極表面所吸附的離子。在流通電容器模塊100的電極104的「再生」或「電能交換」過(guò)程中，電源是處于關(guān)閉狀態(tài)，而流通電容器模塊100的電極的極性則將以一預(yù)定的時(shí)距交變。因此，并聯(lián)的流通電容器模塊ioo與超級(jí)電容器將輪流放電并為彼此充電。當(dāng)流通電容器數(shù)組的正極轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)極時(shí)，流通電容器模塊100的殘余電能亦將變?yōu)樨?fù)電能。如此一來(lái)，超級(jí)電容器便將為流通電容器模塊100充電，此一極性交變可促使流通電容器模塊100與超級(jí)電容器19迅速達(dá)到平衡，在此過(guò)程中，殘留在流通電容器模塊100的電極上的已吸附離子可隨淋洗液迅速排出，因而完成流通電容器電極的再生。如前所述，為降低操作電壓，可將流通電容器模塊100進(jìn)行并聯(lián)充電，亦即以同一電壓施加于流通電容器的每一單體(即流通電容器模塊)上。另為加流通電容器模塊100的電極的再生，可將流通電容器模塊100串聯(lián)放電，并使用較高的電壓以提高放電速率。因此，超級(jí)電容器必須裝設(shè)在一高壓模塊中，以因應(yīng)再生過(guò)程中，所有流通電容器模塊100的電極所釋出的電壓值。若使的超級(jí)電容器的單位工作電壓為2.5V，然后以美國(guó)專(zhuān)利第6,762,926號(hào)所揭示的「單體內(nèi)串聯(lián)」技術(shù)裝置在一高電能模塊中。如此一來(lái)，超級(jí)電容器模塊便可具有一至少30V的單位工作電壓及至少6F的電容。經(jīng)由上述方式，流通電容器模塊100將可快速再生，而飽和流通電容器模塊100于再生過(guò)程中所釋出的電能則可為超級(jí)電容器充電，使超級(jí)電容器可作電源使用。請(qǐng)參考圖4，是顯示本發(fā)明的一個(gè)內(nèi)含雙極流通電容器(BipolarFTC)的自動(dòng)化電容去離子式水處理系統(tǒng)的示意圖。為便于說(shuō)明，本實(shí)施例將以處理海水淡化過(guò)程來(lái)說(shuō)明。如圖4所示，是由一水管將五個(gè)串聯(lián)排列的雙極流通電容器模塊402、404、406、408、410加以連接。一儲(chǔ)水槽460內(nèi)的海水可通過(guò)管路411、412并由一泵450抽送至流通電容器模塊402，然后一路向下流至流通電容器模塊410。當(dāng)海水逐級(jí)通過(guò)五個(gè)流通電容器模塊402、404、406、408、410時(shí)，即接受一次又一次的去鹽(即去離子)處理。處理后的水則經(jīng)由管路413收集在另一儲(chǔ)水槽470中。此外，尚可安裝一在線(xiàn)傳感器(圖4中未顯示)以判定所收集的水是否達(dá)到總?cè)芙夤腆w量的目標(biāo)值，或者需接受進(jìn)一步的去離子處理。請(qǐng)繼續(xù)參考圖4，各流通電容器模塊402、404、406、408、410的電極堆疊體均密封在一外殼中，而每一個(gè)流通電容器模塊402、404、406、408、410均各自配置兩條導(dǎo)線(xiàn)連接至各自的末端電極對(duì)。各對(duì)導(dǎo)線(xiàn)均又分別通過(guò)電纜A-1、A-2、A-3、A-4、A-5連接至一電源管理模塊420以進(jìn)行充、放電。電源430可將一電壓(例如40V)經(jīng)由電纜應(yīng)至電源管理模塊420，以便為五個(gè)雙極流通電容器模塊402、404、406、408、410并聯(lián)充電。各流通電容器模塊經(jīng)由電源管理模塊420接收到電源430所供應(yīng)的充電電壓后，便可將穿過(guò)各流通電容器模塊的海水中所含的離子去除。因此，當(dāng)海水向下穿過(guò)各流通電容器模塊的堆疊電極時(shí)，海水中的總?cè)芙夤腆w量亦將逐漸減少。當(dāng)流通電容器電極因吸附離子而飽和時(shí)，便需進(jìn)行電極再生作業(yè)，使電極表面再生。此電極表面再生的作法系先停止經(jīng)由管路412對(duì)流通電容器數(shù)組進(jìn)水，同時(shí)中斷由電源430供應(yīng)至流通電容器電極的充電電壓。然后，將流通電容器電極的殘余電能放電至一尚未儲(chǔ)存電能的超級(jí)電容器組440，例如15V的額定工作電壓及一40F的超級(jí)電容器組，并以為超級(jí)電容器組充電，其中超級(jí)電容器組是通過(guò)電纜R-l、R-2連接至電源管理模塊420。此外，為加速釋出殘余電能，五個(gè)流通電容器是串聯(lián)放電，而殘余電能亦為流通電容器電極上殘留離子量的一指標(biāo)。此外，為因應(yīng)流通電容器模塊100的充、放電所需的高壓、高電容，超級(jí)電容器組可為串聯(lián)、并聯(lián)、或同時(shí)采用串/并聯(lián)方式形成，對(duì)此本發(fā)明并不加以限制。此外，在進(jìn)行「去除水中離子」與「再生流通電容器模塊」在內(nèi)的所有電容去離子作業(yè)，均是通過(guò)可程序邏輯控制(PLC)執(zhí)行。接著，將以下列的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的流通電容器模塊100的處理過(guò)程。實(shí)施例1本實(shí)施例是使用一如圖1所示的流通電容器模塊100，其包括末端電極對(duì)102、110及20個(gè)堆疊在該末端電極對(duì)間的流通電容器電極104，其中各流通電容器電極104均為一直徑約54毫米的圓形。此外，本實(shí)施例是將自來(lái)水穿過(guò)流通電容器模塊100以去除自來(lái)水中的鎂(Mg21、鈣(Ca+"等離子。流通電容器模塊100的末端電極對(duì)102、110均是由涂有活性碳的不銹鋼盤(pán)構(gòu)成，其直徑則與流通電容器電極104的直徑相同。末端電極對(duì)102、110分別熔接于一直徑2毫米的金屬桿上，其中此金屬桿可將流通電容器模塊100中的雙極性電極104夾合在末端電極對(duì)102、110之間，亦可作為連接至一電源的端子。雙極性電極104可由活性碳與纖維且體導(dǎo)電度為0.001Siemens/cm的碳布所構(gòu)成。密封構(gòu)件200與雙極性電極104是交錯(cuò)堆疊排列，因而可在雙極性電極104之間形成一約1毫米的固定間隙。流通電容器模塊IOO是放置在一塑料外殼中，并覆以具有孔洞的螺紋端蓋作為入水及出水口。供上述金屬桿(亦即流通電容器模塊的端子)使用的孔洞突出于外殼。一鎖定機(jī)構(gòu)可將各金屬桿固定在外殼300內(nèi)的一適當(dāng)深度，并使雙極性電極104均勻受壓。接著，將150毫升原本總?cè)芙夤腆w量為160ppm的自來(lái)水，以每分鐘50毫升的速度送入流通電容器模塊100。當(dāng)自來(lái)水接觸第一末端電極時(shí)，一個(gè)35V的直流電壓則施加在末端電極對(duì)之間，因而在雙極性電極104之間形成一電場(chǎng)，以去除離子，亦即離子會(huì)被吸附于雙極性電極104的表面。在去離子的過(guò)程中，操作電流的量測(cè)值為0.5A，而操作電壓則維持不變。經(jīng)過(guò)上述處理后的自來(lái)水中的總?cè)芙夤腆w量為80ppm。此一試驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)下列優(yōu)點(diǎn)1.達(dá)到電極的最大使用效率，且未觀察到漏水現(xiàn)象，因此，已處理的水并未受到漏水的交叉污染。2.由于流通電容器100中的雙極性電極104是串聯(lián)，因此，所施電壓是由20個(gè)單體均分。此外，總?cè)芙夤腆w量顯著減少，顯示處理過(guò)程中并未發(fā)生水解現(xiàn)象；而處理后的水溫仍維持在環(huán)境溫度，亦暗示并無(wú)奧姆加熱的現(xiàn)象。3.雙極性電極104并未連接至電源，此一設(shè)計(jì)適用于透過(guò)表面吸附作用降低水中總?cè)芙夤腆w量的電容去離子技術(shù)。接著，本實(shí)施例使用一包括五個(gè)流通電容器模塊100的系統(tǒng)進(jìn)行水處理，其中各流通電容器模塊100均包括實(shí)施例1所用流通電容器模塊100的構(gòu)造。在本實(shí)施例中，流通電容器模塊100是串聯(lián)排列以淡化海水。流通電容器模塊IOO雖是以串聯(lián)方式供海水流通過(guò)，但卻為并聯(lián)充電，充電電壓約為35VDC。將一升經(jīng)過(guò)過(guò)濾后的總?cè)芙夤腆w量約35,000ppm的海水，以每分鐘50毫升的速度送入流通電容器模塊100，且僅通過(guò)流通電容器模塊100—次。在充電期間，工作電流的記錄值為3A，而處理一次后的水中總?cè)芙夤腆w量經(jīng)量測(cè)后發(fā)現(xiàn)已降至2,500ppm。在本實(shí)施例中，流通電容器模塊100的再生作業(yè)是使用一包括三個(gè)超級(jí)電容器的超級(jí)電容器組。每一個(gè)超級(jí)電容器的規(guī)格均為30Vx20F，其串聯(lián)后形成一規(guī)格為90Vx6.7F的超級(jí)電容器組，并作為五個(gè)流通電容器模塊100再生過(guò)程中的電能儲(chǔ)存裝置。由于本實(shí)施例的流通電容器模塊100的尺寸小，且僅有少量離子被吸附，故超級(jí)電容器組足可匹配五個(gè)流通電容器模塊100殘余電位的電壓總和。表1分別顯示在執(zhí)行與不執(zhí)行「電能交換」的情況下，五個(gè)流通電容器模塊100的再生成效。表1:流通電容器模塊的再生作業(yè)在執(zhí)行與不執(zhí)行電能交換的情況下的成效比較表<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>*以去禽子水(總?cè)芙夤腆w量為4ppm)作為淋洗液?！炝芟匆嚎?cè)芙夤腆w量的背景讀數(shù)。如表1所示，「電能交換」技術(shù)可為流通電容器模塊100的再生提供明顯效果，使模塊再生速率遠(yuǎn)大于僅以溶劑清洗時(shí)的再生速率，而再生所用的寶貴資源(即淡水)則遠(yuǎn)少于僅以溶劑清洗時(shí)的用水量。要再次強(qiáng)調(diào)，本發(fā)明的流通電容器模塊100于再生作業(yè)不需使用化學(xué)物或電力。依上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明可在20分鐘內(nèi)以2,000平方厘米(公分)的電極面積去除2,500毫克的鹽，換算成吸鹽率為每分鐘每平方厘米0.062毫克。因此，本發(fā)明至少于具有下列優(yōu)點(diǎn)電容去離子技術(shù)提供一種可有效使用能源、產(chǎn)出量大、但不需使用化學(xué)物的水處理法。只要能發(fā)揮流通電容器電極104的最大使用效率，再配合流通電容器電極104的再生，電容去離子技術(shù)實(shí)可用于處理大量工業(yè)用水。本發(fā)明有效提高流通電容器的雙極性電極104的使用效率，而此雙極性電極104亦可輕易組裝至流通電容器模塊100中，故可有效地降低生產(chǎn)成本。以上有關(guān)本發(fā)明的說(shuō)明雖是以本發(fā)明的一特定實(shí)施例為參照對(duì)象，但本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)可針對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改而不脫離本發(fā)明的精神。因此，本發(fā)明的范圍并非由以上的詳細(xì)說(shuō)明加以界定，而是由申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍加以界定。權(quán)利要求1、一種流通電容器，由復(fù)數(shù)個(gè)電極板堆疊成一單體，該每一單體配置于一末端電極對(duì)之間，該復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及該末端電極對(duì)上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔，其中該電極板嵌入一密封構(gòu)件中，而該密封構(gòu)件由復(fù)數(shù)條徑向排列的條紋以及包圍該些條紋的一邊緣密封組件所組成。2、如權(quán)利要求1所述的流通電容器，其中，該些電極板是由涂布有碳布或含碳質(zhì)材料或金屬氧化物的金屬基體所構(gòu)成。3、如權(quán)利要求2所述的流通電容器，其中，該含碳質(zhì)材料包括活性碳、納米碳管或碳籠簇。4、如權(quán)利要求2所述的流通電容器，其中，該金屬基體的材質(zhì)為鎳、不銹鋼或鈦材料所構(gòu)成。5、如權(quán)利要求1所述的流通電容器，其中，該復(fù)數(shù)個(gè)穿孔包括下列態(tài)樣細(xì)網(wǎng)狀、網(wǎng)狀、篩網(wǎng)狀或線(xiàn)網(wǎng)狀。6、一種流通電容器模塊，包括一絕緣外殼，具有一頂端蓋及一底端蓋且以至少一接口板將該絕緣外殼區(qū)分成復(fù)數(shù)個(gè)單元，其中該頂端蓋、該底端蓋以及該接口板上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔；以及至少一單體，配置于每一該單元中，每一該單體配置于一末端電極對(duì)之間，該復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及該末端電極對(duì)上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔，其中該電極板嵌入一密封構(gòu)件中，而該密封構(gòu)件由復(fù)數(shù)條徑向排列的條紋以及包圍該些條紋的一邊緣密封組件所組成。7、一種水處理裝置，由一直流電源，一與該直流電源連接的一超級(jí)電容器以及與該直流電源及該超級(jí)電容器連接的一流通電容器模塊，其特征在于該流通電容器模塊包括一絕緣外殼，具有一頂端蓋及一底端蓋且以至少一接口板將該絕緣外殼區(qū)分成復(fù)數(shù)個(gè)單元，其中該頂端蓋、該底端蓋以及該接口板上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔；以及至少一單體，配置于每一該單元中，每一該單體配置于一末端電極對(duì)之間，該復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及該末端電極對(duì)上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔，其中該電極板嵌入一密封構(gòu)件中，而該密封構(gòu)件由復(fù)數(shù)條徑向排列的條紋以及包圍該些條紋的一邊緣密封組件所組成。8、一種去除水中離子的水處理系統(tǒng)，包括一個(gè)流通電容器模塊，由一絕緣外殼以及至少一單體所組成，其中該絕緣外殼具有一頂端蓋及一底端蓋且以至少一接口板將該絕緣外殼區(qū)分成復(fù)數(shù)個(gè)單元，而該頂端蓋、該底端蓋以及該接口板上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔，以及至少一單體，配置于每一該單元中，每一該單體配置于一末端電極對(duì)之間，該復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及該末端電極對(duì)上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔，其中該電極板嵌入一密封構(gòu)件中，而該密封構(gòu)件由復(fù)數(shù)條徑向排列的條紋以及包圍該些條紋的一邊緣密封組件所組成；一電位源，用于供應(yīng)一直流電壓至該流通電容器模塊中的每一該單體上的該末端電極對(duì)；至少一個(gè)第一超級(jí)電容器，其連接于該電位與該流通電容器模塊之間，用于放大該電位來(lái)源所供應(yīng)的電能；至少一個(gè)第二超級(jí)電容器，其連接至該流通電容器模塊，用于接收一來(lái)自該流通電容器模塊的放電電能；一控制器，用于調(diào)節(jié)該水的離子去除率及該流通電容器模塊中電極的電能回收與再生。9、一種去除水中離子的水處理系統(tǒng)，包括至少一個(gè)流通電容器模塊，每一該流通電容器模塊間由一輸水管連接，每一該流通電容器模塊由一絕緣外殼以及至少一單體所組成，其中該絕緣外殼具有一頂端蓋及一底端蓋且以至少一接口板將該絕緣外殼區(qū)分成復(fù)數(shù)個(gè)單元，而該頂端蓋、該底端蓋以及該接口板上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔，以及至少一單體，配置于每一該單元中，每一該單體配置于一末端電極對(duì)之間，該復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及該末端電極對(duì)上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔，其中該電極板嵌入一密封構(gòu)件中，而該密封構(gòu)件由復(fù)數(shù)條徑向排列的條紋以及包圍該些條紋的一邊緣密封組件所組成；一電位源，用于供應(yīng)一直流電壓至每一該流通電容器模塊中的每一該單體上的該末端電極對(duì)；至少一個(gè)第一超級(jí)電容器，其連接于該電位來(lái)與該流通電容器模塊之間，用于放大該電位來(lái)源所供應(yīng)的電能；至少一個(gè)第二超級(jí)電容器，其連接至該流通電容器模塊，用于接收一來(lái)自該流通電容器模塊的放電電能；一控制器，用于調(diào)節(jié)該水的離子去除率及該流通電容器模塊中電極的電能回收與再生。10、一種流通電容器，由復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以交錯(cuò)堆疊成一單體，該每一單體配置于一對(duì)末端電極之間，其中該復(fù)數(shù)個(gè)電極板、該復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以及該末端電極上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔。11、一種流通電容器模塊，包括一絕緣外殼，具有一頂端蓋及一底端蓋且以至少一接口板將該絕緣外殼區(qū)分成復(fù)數(shù)個(gè)單元，其中該頂端蓋、該底端蓋以及該接口板上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔；以及至少一單體，配置于每一該單元中，該單體由復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以交錯(cuò)堆疊而成，且該每一單體的兩端上具一對(duì)末端電極，其中該復(fù)數(shù)個(gè)電極板、該復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以及該末端電極上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔。12、一種水處理裝置，由一直流電源，一與該直流電源連接的一超級(jí)電容器以及與該直流電源及該超級(jí)電容器連接的一流通電容器模塊，其特征在于該流通電容器模塊包括一絕緣外殼，具有一頂端蓋及一底端蓋且以至少一接口板將該絕緣外殼區(qū)分成復(fù)數(shù)個(gè)單元，其中該頂端蓋、該底端蓋以及該接口板上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔；以及至少一單體，配置于每一該單元中，該單體由復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以交錯(cuò)堆疊而成，且該每一單體的兩端上具一對(duì)末端電極，其中該復(fù)數(shù)個(gè)電極板、該復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以及該末端電極上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔。13、一種去除水中離子的水處理系統(tǒng)，包括一個(gè)流通電容器模塊，由一絕緣外殼以及至少一單體所組成，其中該絕緣外殼具有一頂端蓋及一底端蓋且以至少一接口板將該絕緣外殼區(qū)分成復(fù)數(shù)個(gè)單元，而該頂端蓋、該底端蓋以及該接口板上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔，以及至少一單體，配置于每一該單元中，該單體由復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以交錯(cuò)堆疊而成，且該每一單體的兩端上具一對(duì)末端電極，其中該復(fù)數(shù)個(gè)電極板、該復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以及該末端電極上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔；一電位源，用于供應(yīng)一直流電壓至該流通電容器模塊；至少一個(gè)第一超級(jí)電容器，其連接于該電位來(lái)與該流通電容器模塊之間，用于放大該電位來(lái)源所供應(yīng)的電能；至少一個(gè)第二超級(jí)電容器，其連接至該流通電容器模塊，用于接收一來(lái)自該流通電容器模塊的放電電能；一控制器，用于調(diào)節(jié)該水的離子去除率及該流通電容器模塊中電極的電能回收與再生。14、一種去除水中離子的水處理系統(tǒng)，包括至少一個(gè)流通電容器模塊，每一該流通電容器模塊間由一輸水管連接，每一該流通電容器模塊由一絕緣外殼以及至少一單體所組成，其中該絕緣外殼具有一頂端蓋及一底端蓋且以至少一接口板將該絕緣外殼區(qū)分成復(fù)數(shù)個(gè)單元，而該頂端蓋、該底端蓋以及該接口板上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔，以及至少一單體，配置于每一該單元中，該單體由復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以交錯(cuò)堆疊而成，且該每一單體的兩端上具一對(duì)末端電極，其中該復(fù)數(shù)個(gè)電極板、該復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以及該末端電極上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔；一電位源，用于供應(yīng)一直流電壓至每一該流通電容器模塊；至少一個(gè)第一超級(jí)電容器，其連接于該電位來(lái)與該流通電容器模塊之間，用于放大該電位來(lái)源所供應(yīng)的電能；至少一個(gè)第二超級(jí)電容器，其連接至該流通電容器模塊，用于接收一來(lái)自該流通電容器模塊的放電電能；一控制器，用于調(diào)節(jié)該水的離子去除率及該流通電容器模塊中電極的電能回收與再生。全文摘要一種用于去除水中離子的流通電容器(FTC)模塊，包括一絕緣外殼，具有一頂端蓋及一底端蓋且以至少一接口板將絕緣外殼區(qū)分成復(fù)數(shù)個(gè)單元，其中頂端蓋、底端蓋以及接口板上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔；以及至少一單體，配置于每一單元中，而單體由復(fù)數(shù)個(gè)電極板以及復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以交錯(cuò)堆疊而成，且每一單體的兩端上具一末端電極對(duì)，其中復(fù)數(shù)個(gè)電極板、復(fù)數(shù)個(gè)絕緣件以及末端電極對(duì)上均形成復(fù)數(shù)個(gè)穿孔。文檔編號(hào)C02F1/46GK101638256SQ200810131160公開(kāi)日2010年2月3日申請(qǐng)日期2008年7月30日優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日發(fā)明者李皞白,薛立人申請(qǐng)人:冠亞智財(cái)股份有限公司;薛立人