第二阴离子交换膜可在第二阳离子交换膜和 第二阴离子交换膜的外周的第一部分处被固定到第二阳离子交换膜W提供具有被布置在 第二阴离子交换膜和第二阳离子交换膜之间的第二隔离物的第二隔离物组件。
[0061] 第=隔室可通过将第一隔离物组件固定到第二隔离物组件W及通过将隔离物定 位于其间而形成于第一隔室和第二隔室之间。例如，第一隔离物组件可在第一阳离子交换 膜的外周的第二部分处和在第二阴离子交换膜的外周的一部分处被固定到第二隔离物组 件W提供具有被布置在第一隔离物组件和第二隔离物组件之间的隔离物的堆叠组件。
[0062] 在一些非限制性实施方式中，第一隔室和第二隔室中的每个可被构造和布置为提 供不同于第=隔室中的流体流动的方向的流体流动的方向。例如，第=隔室中的流体流动 可在0°轴线的方向上延伸。第一隔室中的流体流动可在30°延伸，并且第二隔室中的流体流 动可W在与第一隔室相同的角度(30°)或在另一角度诸如120°延伸。方法还可包括将被组 装的小室堆固定在壳体内。
[0063] 根据一种或多种实施方式，电化学分离系统可包括错流设计。错流设计可允许增 加的膜利用率、较低的压力降W及减少的外部泄漏。另外，对操作压力的限制可通过错流设 计而减少。在至少一些实施方式中，外壳和端盖的压力定额可能是对操作压力的唯一的实 质限制。还可实现制造工艺的自动化。
[0064] 根据一种或多种实施方式，第一流体流动通路和第二流体流动通路可作为固定于 彼此的离子交换膜的外周的各部分来选择和提供。利用第一流体流动通路作为沿着0°轴线 延伸的方向，第二流体流动通路可在大于零度且小于360°的任何角度的方向上延伸。在本 公开内容的某些实施方式中，第二流体流动通路可在与第一流体流动通路成90°的角度或 者垂直于第一流体流动通路延伸。在其它实施方式中，第二流体流动通路可在与第一流体 流动通路成180°的角度延伸。如果额外的离子交换膜被固定到小室堆W提供额外的隔室， 则运些额外的隔室中的流体流动通路可W是与第一流体流动通路和第二流体流动通路相 同的或不同的。在某些实施方式中，隔室中的每一个中的流体流动通路在第一流体流动通 路和第二流体流动通路之间交替。例如，第一隔室中的第一流体流动通路可在0°的方向上 延伸。第二隔室中的第二流体流动通路可在90°的方向上延伸，并且第=隔室中的第=流体 流动通路可在0°的方向上延伸。在某些实例中，运可被称为错流电净化。
[0065] 在其它实施方式中，隔室中的每一个中的流体流动通路在第一流体流动通路、第 二流体流动通路和第=流体流动通路之间顺序地交替。例如，第一隔室中的第一流体流动 通路可在0°的方向上延伸。第二隔室中的第二流体流动通路可在30°延伸，并且第=隔室中 的第=流体流动通路可在90°延伸。第四隔室中的第四流体流动通路可在0°延伸。在另一种 实施方式中，第一隔室中的第一流体流动通路可在0°的方向上延伸。第二隔室中的第二流 体流动通路可在60°延伸，并且第=隔室中的第=流体流动通路可在120°延伸。第四隔室中 的第四流体流动通路可在0°延伸。在一些实施方式中，一个或多个流动通路可W是基本上 非径向的。在至少一些实施方式中，一个或多个流动通路可帮助在系统内实现基本上均匀 的液体流速分布。
[0066] 根据一种或多种实施方式，隔室内的流动可被调节、再分布或重新定向W在隔室 内提供流体与膜表面的更大接触。隔室可被构造和布置为在隔室内再分布流体流动。隔室 可具有障碍物、突出部分、突出物、凸缘或挡板，它们可提供使通过隔室的流动再分布的结 构，运将在W下被进一步讨论。在某些实施方式中，障碍物、突出部分、突出物、凸缘或挡板 可被称为流动再分布器。流动再分布器可存在于小室堆的隔室中的一个或多个中。
[0067] 在一些实施方式中，被彼此固定的多个离子交换膜可在阳离子交换膜和阴离子交 换膜之间交替W提供一系列离子稀释隔室和离子浓缩隔室。
[0068] 膜的几何结构可W具有任何合适的几何结构，使得膜可被固定在小室堆内。在某 些实施方式中，小室堆上的特定数目的拐角或顶点可能是期望的，W便将小室堆适当地固 定在壳体内。在某些实施方式中，特定的膜可具有与小室堆中的其它膜不同的几何结构。膜 的几何结构可被选择为帮助W下中的至少一个:将膜彼此固定、将隔离物固定在小室堆内、 将膜固定在模块化单元内、将膜固定在支撑结构内、将一组膜诸如小室堆固定到壳体，W及 将模块化单元固定在壳体中。
[0069] 在本公开内容的一些实施方式中，提供了包括小室堆的电净化装置。电净化装置 可包括包含离子交换膜的第一隔室并且可被构造和布置为在离子交换膜之间在第一方向 上提供直接流体流动。电净化装置还可包括包含离子交换膜的第二隔室并且可被构造和布 置为在第二方向上提供直接流体流动。第一隔室和第二隔室中的每个可被构造和布置为提 供预定百分比的用于流体接触的表面积或膜利用率。在某些实施方式中，可实现的膜利用 率大于65%。在其它实施方式中，可实现的膜利用率大于75%。在某些其它实施方式中，可 实现的膜利用率可大于85%。膜利用率可W至少部分地取决于用于将膜中的每一个彼此固 定的方法W及隔离物的设计。为了获得预定的膜利用率，可选择适当的固定技术和部件W 便实现可靠的并且安全的密封，所述密封允许电净化装置的优化操作，不在装置中遭遇泄 漏，同时保持可在工艺中使用的膜的大的表面积。
[0070] 例如，提供了包括小室堆的电净化装置。电净化装置可包括包含第一阳离子交换 膜和第一阴离子交换膜的第一隔室，该第一隔室被构造和布置为在第一阳离子交换膜和第 一阴离子交换膜之间在第一方向上提供直接流体流动。装置还可包括包含第一阴离子交换 膜和第二阳离子交换膜的第二隔室W在第一阴离子交换膜和第二阳离子交换膜之间在第 二方向上提供直接流体流动。第一隔室和第二隔室中的每一个可被构造和布置为提供预定 的膜利用率，例如，大于第一阳离子交换膜、第一阴离子交换膜和第二阳离子交换膜的表面 积的85%的流体接触。第一隔室和第二隔室中的至少一个可包括隔离物，所述隔离物可W 是阻塞隔离物。第一方向和第二方向的直接流体流动可通过隔室的构造和布置来选择和提 供。
[0071] 包括小室堆的电净化装置还可包括封装小室堆的壳体，其中小室堆的外周的至少 一部分被固定到壳体。框架可被定位在壳体和小室堆之间W在壳体中提供第一模块化单 元。流动再分布器可存在于小室堆的隔室中的一个或多个中。隔室中的至少一个可被构造 和布置为在隔室内提供逆流。
[0072] 在本公开内容的一些实施方式中，提供了用于电净化装置的小室堆。小室堆可提 供多个交替的离子消耗隔室和离子浓缩隔室。离子消耗隔室中的每一个可具有在第一方向 上提供稀释流体流动的入口和出口。离子浓缩隔室中的每一个可具有在不同于第一方向的 第二方向上提供浓缩流体流动的入口和出口。隔离物可定位在小室堆中。隔离物可对隔室 提供结构并且界定隔室，并且在某些实例中，隔离物可帮助引导流体流动通过隔室。隔离物 可W是阻塞隔离物，该阻塞隔离物可W被构造和布置为重新定向通过小室堆的流体流动和 电流中的至少一个。如所讨论的，阻塞隔离物可减少或防止电净化装置中的电流低效率。
[0073] 在本公开内容的一些实施方式中，提供了电净化装置。装置可包括小室堆，所述小 室堆包括交替的离子稀释隔室和离子浓缩隔室。离子稀释隔室中的每一个可被构造和布置 为在第一方向上提供流体流动。离子浓缩隔室中的每一个可被构造和布置为在不同于第一 方向的第二方向上提供流体流动。电净化装置还可包括在小室堆的第一末端处邻近第一离 子交换膜的第一电极，和在小室堆的第二末端处邻近第二离子交换膜的第二电极。第一离 子交换膜和第二离子交换膜中的每一个可W是阴离子交换膜或阳离子交换膜。例如，第一 离子交换膜可W是阴离子交换膜，并且第二离子交换膜可W是阳离子交换膜。装置还可包 括阻塞隔离物，其被定位在小室堆中，并且被构造和布置为重新定向通过电净化装置的稀 释流体流动和浓缩流体流动中的至少一个并且阻止第一电极和第二电极之间的直接电流 通路。如W上所讨论的，阻塞隔离物可被构造和布置为减少电净化装置中的电流低效率。
[0074] 用于电净化装置的小室堆可被封装在壳体中，其中小室堆的外周的至少一部分被 固定到壳体。框架可被定位在壳体和小室堆之间W在壳体中提供第一模块化单元。第二模 块化单元还可被固定在壳体内。阻塞隔离物还可被定位在第一模块化单元和第二模块化单 元之间。流动再分布器可存在于小室堆的隔室中的一个或多个中。隔室中的至少一个可被 构造和布置为在隔室内提供逆流。支架组件可被定位在框架和壳体之间W对模块化单元提 供支撑并且将模块化单元固定在壳体内。
[0075] 在本公开内容的某些实施方式中，提供了减少或防止由较大的电功率消耗量引起 的低效率的电净化装置。本公开内容的电净化装置可提供多通道流配置W减少或防止电流 低效率。多通道流配置可通过消除或减少电净化装置的阳极和阴极之间的直流电通路来减 少通过流动歧管的电流的旁路，或者减少电流的泄漏。
[0076] 在本公开内容的某些实施方式中，隔室内的流动可被调节、再分布或重新定向W 在隔室内提供流体与膜表面的更大接触。隔室可被构造和布置为在隔室内再分布流体流 动。隔室可具有障碍物、突出部分、突出物、凸缘或挡板，它们可提供使通过隔室的流动再分 布的结构。障碍物、突出部分、突出物、凸缘或挡板可形成为离子交换膜、隔离物的一部分， 或可W是设置在隔室内的额外的分离的结构。障碍物、突出部分、突出物、凸缘或挡板可通 过由可将离子交换膜彼此固定的粘合剂提供延伸部而形成。隔离物可浸溃有热塑性橡胶W 形成突出物，该突出物可利用粘合剂来结合到邻近的膜。热塑性橡胶可利用诸如热压缩或 圆网印花(rotary screen printing)的工艺来施加到隔离物。隔室可含有或可不含有离子 交换树脂。
[0077] 根据一种或多种实施方式，水在电场的存在下经电渗析被净化。稀释隔室中的水 变得更纯净，而邻近的浓缩隔室中的水变得富有离子化合物。运可导致模块的电阻增加，因 为稀释的水不是非常导电的。而且，如果稀释隔室中的水变得太纯净，水将在离子交换膜附 近离解，导致在直接邻近离子交换膜处的非常高电阻的水层，运增加了整体施加的电压。该 低效率可将电渗析工艺限制于其中运些现象将不会发生的情况。为了使运种影响（也被称 为浓差极化)减到最小，可根据一种或多种实施方式进行各种工艺修改。
[0078] 在一些实施