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电渗析除盐的设计计算
时间：2022-08-22 点击：(623)
1.电流效率
电流效率是电渗析器的主要技术指标，它表示电渗析过程中电流的有效利用程度。
通过一张隔板的电流，就是隔板上平均电流密度与隔板有效面积的乘积，将通过一张隔板的电流被法拉第常数除，就可以得到水流经过一张隔板时每秒的理论脱盐量△m为：
式中：△m——理论脱盐量，mol；
L——隔板流程长度，cm；
B——隔板流水槽宽度，cm：
J——平均电流密度，mA/cm2；
F——法拉第常数，96.5c/mmol。
当进水浓度为c1、出水浓度为c0时（c1- c0）即除去的盐量，将（c1- c0）乘以流经一张隔板的流量，即可得到一张隔板的实际脱盐量△m’为：
式中：c1、c0——分别为淡水的进、出口浓度，mmol/L；
△m’——实际脱盐量，mol；
Q——淡水流量，Q=vBt，m3/h；
V——隔板流水槽中流速，cm/s；
B——隔板流水槽宽度，cm；
t——隔板厚度，mm。
2.脱盐率
脱盐率是指通过电渗析处理后，去除的盐分占原水含盐量的百分数，即
式中： 表示脱盐率，其他符号意义同前。
3.所需膜面积及流程长度
设计电渗析装置时，离子交换膜面积可按下式求出：
除盐流程长度可由下式给出：
在极限电流密度下运行时，根据
可以得到：
式中：Lhm——在极限电流密度下的流程长度，cm；
m——流速指数。
其他符号意义同前。
4.段数和每段膜对数
求出流程总长度L总时，根据每张隔板实际流程长度L，即可求出所需串联的段数N，即：
每段膜对数可按下式求出，即：
式中：Q——淡水流量，m3/h；
V——流水道中计算流速，一般采用5-10cm/s；
278——单位换算系数。
其他符号意义同前。
5.淡水出口含盐量
确定淡水流程后，可由此导出c0：
当在极限电流密度下运行时，各段出口含盐量为：
6.设计水量
a.设计淡水量 即除盐水站的生产能力，它通过按照生产的需要、设备特征及供水方式来确定，对电渗析器来说，还应考虑长期运行后，因计划结垢和膜污染中毒等因素，而使设备的产水能力下降的富裕水量和温度变化的影响，以及水站的自用水量。综合这些因素，可按下式计算：
式中：Qd——设计淡水量，m3/d；
r1——长期稳定运行系数，一般取1.1-1.3；
r2——温度系数，按经验数据选用；
r3——水站自用水量系数，一般取1.05；
Qd’——平均小时用水量，m3/h。
b.预处理设备的设计水量 如电渗析之后无其他除盐工序，则预处理设备的设计流量即进入电渗析器的总水量，可用下式表示：
式中：Q——预处理设备的设计水量，m3/h；
Qd——设计淡水量，m3/h；
Qn——浓水总排放量，m3/h；
QJ——极水总排放量，m3/h；
β——预处理设备的自用水量系数，一般取1.05-1.10。
如电渗析之后有其他除盐工序（离子交换等），尚应考虑这些工序（如再生时）所需的水量。
