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电渗析设备的构造与操作
时间:2022-02-21   点击:(853)


电渗析水处理设备是一种膜分离设备,是利用膜的选择透过性对水中的物质进行分离而达到除盐等预期目的的一种水处理设备。电渗析是在外加直流电场的作用下,利用阴离子交换膜(简称阴膜,它只允许阴离子通过而阻挡阳离子)和阳离子交换膜(简称阳膜,它只允许阳离子交换膜通过而阻挡阴离子)的选择透过性,使一部分离子透过离子交换膜迁移到另一部分水中去,从而使一部分水淡化而另一部分水浓缩。下面我们简单介绍一下它的构造和操作方法
1)、电渗析器的基本构造  
   电渗析设备多采用板框式。它的左右两端分别为阴、阳电极室,中间部分自左向右为很多个依次由阳膜、淡化室隔板(构成淡化室)、阴膜、浓缩室隔板(构成浓缩室)构 成的组件,呈阴阳离子交换膜与相应的浓缩室和淡化室交替排列,用压紧部件将上述组件压紧,即构成电渗析器。要淡化的原水从右端的导水极水板进入,沿贯穿整 个电渗析器诸膜对的淡水通道流人各淡化室,然后并联流过淡化室。在淡化室中在直流电场作用下水中的阴阳离子分别通过两侧的阴阳离子交换膜进入浓缩室,使水 得到淡化。自淡化室流出的淡水汇总后由左端的导水极水板流出。浓水的流动情况与淡化类似,但由左端的导水极水板进入,沿浓水通道流动而后并联流过浓缩室, 汇总后由右端导水极水板流出。
    2)、电渗析器的主要部件
    ⑴、隔板:隔板置于阴膜和阳膜之间,起着支撑和分隔阴膜和阳膜的作用,并构成浓缩室和淡化室,形成水流通道,对隔板的要求是使阴膜与阳膜间的距离均一,水流分布均匀,小走短路,水流保持较高流速和湍流程度,使浓度边界层薄。为此在隔板中常加各种形状的隔网。
    隔板按水流型式有回流式和直流式两种,如图10—21。回流式隔板中水呈折流多次流动,水的流程长,流速大,湍流程度高,浓差极化影响小,水的停留时间长,流经隔板一次的脱盐率高,缺点是流动阻力大。直流式隔板中水的流程短,阻力小,但是流速小。
    隔板应该用耐酸碱的非导体和非吸湿性材料制作。要求材料尺寸稳定,有一定弹性以便于密封。通常采用聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、天然橡胶制作。隔板的厚度一般为0.5~2.5mm。
    ⑵、电极室:电极室置于电渗析器膜对的两侧,由电极与极水隔板组成,电极应该具有良好的化学与电化学稳定性,同时应具有良好的导电与电化学性。
    常用的电极材料有不锈钢、石墨、铅和涂钌的钛电极。电极的形式有板状、网状和栅状(棒或丝做成)数种。
    极水隔板用水形成极室,它比浓淡水隔板厚,以利于排除废气与废液。
    3)、电渗析器的流程:
    为了减轻浓差极化的影响,在电渗析器的淡化室中电流密度不能很高,应低于设计电流密度,而水流则应保持较高的速度(一般隔室中水的流速为5cm/s一15cm/s),所以水流通过淡化室一次能够除去的离子量是有限的,因此用电渗析器脱盐时应根据原水含盐量与脱盐要求采用不同的操作流程。对于含盐量很少和脱盐要求不高的情况,水流通过淡化室一次即可达到要求,否则盐水需通过淡化室多次才能达到要求。为此可采用以 下的电渗析器结构和操作流程。
    ①、二段电渗析器:如图10—22所示。含盐原水经淡化室淡化一次后,再串联流经另一组淡化室淡化,以提高脱盐率。
    ②、多台电渗析器串联连续操作:图10—23是三台电渗析器脱盐后又继续在第2、3台电渗析器中进一步脱盐,以期达到较高的脱盐率。
    ③、循环式脱盐:图10—24是间歇循环式脱盐流程。原水一次加入循环槽,用泵送人电渗析器进行脱盐,从电渗析流出的水回循环槽,然后再用泵送人电渗析器。如此原水每经电渗析器一次脱盐率提高一步,直到脱盐率达到要求为止。
    循环式脱盐也可以连续操作,此时循环水的一部分作为淡化水连续导出,同时连续加入原水。


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