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环保水处理中电渗析器是什么?

新闻来源:山东智信环保   发布时间:2016-05-14 09:13  点击:
       电渗析器通常是板流型或者曲径型,溶液在膜之间流过。两种类型中膜都可以竖直地或者水平地排列。在其它方面,两种类型的基本构造基本上相同。
电渗析器的主要组件如下。
 
1.离子交换膜膜有水孔可保证溶液进出脱盐室和浓缩室。
 
2.垫片垫片是框架形的,框架上有开口,用于溶液的进人和流出,还由一些开口和分离时的通道。这种垫片用于隔离室附件的部分,贴紧相邻的膜,作为溶液进出脱盐室和浓缩室的路径。垫片的厚度要尽量薄,保证溶液稳定流动,获得薄的分割室构造,并使能量消耗减少,在日本,垫片的厚度一般为0.5一0.75mm。
 
3.隔板隔板基本上是滤网,其尺寸与垫片的框架相吻合。它用于使膜间导电区域保持分离,也可以产生湍流,可有效增加溶液的扩散。
 
4.紧固架紧固架放置在电渗析器槽的两端,它包括一定量的膜、垫片和空间,利于操作和装配。紧固架呈网格形式,有用于溶液进出的孔,用螺栓紧固膜组件。
 
5.供料口供料口也是网格形式用于溶液的进出,并且有一根导管作为溶液进出网格的通道。这种供料口允许溶液进出,并通过网格控制电解质溶液的进料来影响电流强度。
 
6.电极电渗析器的两端各安装一个电极。电极框架包括电的连接器和能单独流过阳极的电解液或阴极电解液的导管。
 
为用于食盐生产的一个大容量电渗析器的示意图。这个结构在阴极和阳极间有三个槽,在两个紧固架中间每一个槽由一系列的膜、垫片和隔板组成。整个装置在水过滤器压力下是安全的。
 
电渗析器工艺系统的挑选?
 
       电渗析水处理的技能体系,能够分两种,一种是电渗析器本体的技能体系,另一种是电渗析器和别的水处理设备组合起来的技能体系。
 
(一)电渗析器本体的技能体系
 
  电渗析器本体的技能体系(又称电渗析的除盐办法)应依据进水水质、用水请求、可安顿设备的场所状况和电渗析器的功能等经过技能经济对比来断定。通常分为直流式、循环式和有些循环式三种。三种技能体系中现用的最多的是直流式。循环式和有些循环式中国均用的较少。
 
1.直流式:亦称接连式除盐。进水流过单台或多台串联或多台串、并联的电渗析器后,出水即到达除盐请求。
 
(1)单台直流式:在单台电渗析器顶用单级单段、单级多段、多级单段或多级多段来完成产水量和除盐率的请求。该办法仅用于需水量不大的场合。
 
(2)多台串联式:进水顺次经过几台电渗析器,使其到达需求的水质。依据电渗析器耐压功能,有中心加压和不加压两种。通常常用在除盐率请求较高,产水量较大的状况。
 
(3)多台串、并联式:这种体系通常都用于规划较大的除盐水站,用串联来处理除盐程度,用并联来处理产水量的需求。串联中也可有中心加压或不加压的。
 
  直流式除盐体系的长处是能够接连制水,管道简略;而且不需求淡水循环泵和循环水箱等辅佐设备。缺陷是对原水含盐量改变的适应性稍差,全部的膜对不能在同一最好的工况下运转。
 
2.循环式:亦称间歇式或分批式体系。它是将一定量的水在电渗析器和贮水箱中屡次循环,当到达所需水质时,才供给运用,在从头进行下一批水的循环。因而它是间歇式或分批式的供水。这种体系关于进水改变的适应性强,但仅适用于规划不大,除盐率请求较高的场合。长处是对原水含盐量改变适应性强和能够使膜对在较适宜的工况下运转;缺陷是需设置循环水泵和循环水箱。
 
3.有些循环式:它是直流式和循环式相结合的一种体系。在电渗析器出口的淡水分为两有些,一有些供给运用或进入第二台电渗析器进一步淡化;另一有些进行循环。这种体系大多是用多台串联有些循环式。其长处是能够用定型设备来适应不同的水质和产水量的请求,关于进水改变的适应性也较强,但管路、贮水箱、水泵等体系是三者中最复杂的一种。
 
电渗析器运转中的极化景象?
 
        电渗析器中发作极化景象,是指其在通电过程中,在靠近交流膜的有些发作某些和整体溶液由区别的景象。极化景象是离子向电极运动时,因为它们在膜中和溶液中的搬迁速度不相等,此刻在淡水室中膜电导常常比其间溶液的电导大得多,因而,离子经过交流膜的速度比它在溶液中搬迁的速度要快得多,成果使沿淡水室的一侧的交流膜外表有些由一薄层水所含有的离子浓度比全部淡水室内的均匀离子浓度低;同理,在浓水室中因为离子不能穿过交流膜,造成了有很多离子会集在其外表,所以交流膜外表有一薄层水中的离子浓度比全部浓水室内的均匀离子浓度高,这即是离子交流膜的时机景象。极化景象对电渗析器运转是晦气的,其危害性可概括为以下三个方面:
 
1、因电阻增大而添加电耗。虽然浓水室中紧靠交流膜外表水中离子浓度很高,能够削减电阻,但它不能抵消淡水室中紧靠交流膜外表水中离子浓度过小所添加的电阻,所以总的电阻还是增大,因而也就添加了电能的耗费。这种景象在电流密度对比大和水流速度对比小时,更为杰出。这是因为流速过小时,不能在流水槽内产生满意的搅动,所以这种离子浓度不均匀的景象更明显。
 
2、浓水室内的水发作电离作用。当淡水室中离子的浓度对比小,而电流密度又对比大时,则因为极化景象,在淡水室交流膜外表水中离子的浓度就更小,满意不了送电的请求,此刻,就会有更多的水电离成氢离子和氢氧根离子,参与穿过阳、阴膜的运动。这么,有有些电流用在水的电离上,白白耗费掉一有些电能。
 
3、导致膜上结垢。上面已指出,极化的成果会使淡水室中的水电离成氢离子和氢氧根离子。出产的氢氧根离子会穿过阴膜进入浓水室,使浓水室的阴膜外表水层带碱性,因而在这里易于产生Mg(OH)2和CaCO3一类沉淀物,结成水垢。同理,在淡水室的阳膜邻近,因为氢离子透过膜转移到浓水室中,因而这里留下的氢氧根离子也使pH升高,所以会产生铁的氢氧化物等沉淀物。
 
       结垢的成果会使减小浸透面积,添加水流阻力和电阻,使电耗添加。为了削减水垢,出产中常采纳定时倒换电极、用酸洗膜,乃至可把电渗析器拆卸下来进行消除水垢等措施。
 
电渗析器和别的设备组合技能体系?
 
       电渗析与别的除盐办法相同,有其适用范围。在应用中,应依据原水水质和用水请求,和别的水处理技能组合起来,相辅相成表现各自的效能,到达合理的技能经济效果,满意运用请求。

用的较多的三种电渗析除盐工艺是:
 
1、原水→预处理→电渗析→除盐水
 
2、原水→预处理→电渗析→离子交换→除盐水
 
3、原水→预处理→电渗析→软化→除盐水
 
        在上列工艺系统中,预处理可能包括了好几种工序,离子交换也包括了复床、混合床等。在第三种工艺系统中,软化是放在电渗析之后,实际上也有在电渗析之前的。上述工艺系统最终以除盐水概括,它可能是各种工业用水或饮用水,如果是饮用水,那么还需经过消毒工序。
 
       另外,还有和蒸馏组合的,和反渗透组合的喝超过滤组合的各种工艺系统。总之,在这些组合工艺系统中,应该重视的是:对电渗析既要充分利用,也不能忽视其局限性。
 
电渗析和离子交换
 
这种将电渗析和离子交换联合使用的系统在我国使用的较早,称之为ED/DI法(EDR/DI)。
 
       这种电渗析—离子交换联合系统,无论是从机理上,还是从使用效果方面,都被认为是较经济合理的,它把电渗析法和离子交换法有机地结合在一起,使之各自发挥其特色。电渗析法制水是用电能迁移离子,当水较纯,水的电阻率较高时,易于产生极化,一般说水电阻率达到20*104Ω*cm以上,电渗析是无法适应的,反之,离子交换树脂能适合于处理含盐量较低的水,可以制取高纯水,而对于含盐量较高的水则受反离子作用的影响出水质量提不高。电渗析—离子交换联合系统正是把两种除盐方法的特点缩合在一起。一般是用电渗析把原水中的盐分除去60%~90%,再用离子交换处理,这样既可保证出水水质高,又使系统运行稳定,耗用酸碱少,对进水含盐量的变化适应性也较强。对于苦咸水地区、沿海地区或山区都较适宜。
 
       在这种除盐工艺系统中离子交换法部分,根据出水水质的要求,可以是复床或混合床,也可以是它们的组合系统。应用较普遍的流程有两种:
 
1)原水→预处理→电渗析→混合床
 
        电渗析在这种流程中实际上时代替了复床。一般情况下,电渗析的除盐水质不如复床出水纯度高,但它较稳定,可以节省酸、碱。这种工艺简化了操作,减少了废液,对出水水质要求不是太高的情况下,可采用。
 
2)原水→预处理→电渗析→复床→混合床
 
        这种工艺系统对原水含盐量超过500mg/L的是经济合理的,但对于含盐量低于500mg/L的,对保证出水水质达到高纯水的要求来说,单用离子交换树脂法时可以达到的,但为了节约酸、碱,减少废液设置电渗析是有利的,究竟是否经济合理,应在考虑设计方案时,通过具体经济比较来确定


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