一.電滲析脫鹽原理
電滲析是一種膜分離設備,是利用膜的選擇透過(guò)性對水中的物質(zhì)進(jìn)行分離而達到除鹽等預期目的的一種水處理設備。電滲析是在外加直流電場(chǎng)的作用下,利用陰離子交換膜(簡(jiǎn)稱(chēng)陰膜,它只允許陰離子通過(guò)而阻擋陽(yáng)離子)和陽(yáng)離子交換膜(簡(jiǎn)稱(chēng)陽(yáng)膜,它只允許陽(yáng)離子交換膜通過(guò)而阻擋陰離子)的選擇透過(guò)性,使一部分離子透過(guò)離子交換膜遷移到另一部分水中去,從而使一部分水淡化而另一部分水濃縮。如圖所示
在電兩極之間,由陰、陽(yáng)離子交換膜和隔板多組交替排列,構成濃水室(1、3、5)和淡水室(2、4、6)。在直流電場(chǎng)的作用下,2、4、6室中的陽(yáng)離子向負極遷移,通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入1、3、5室,陰離子向正極遷移,通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入1、3、5室。這樣2、4、6室出來(lái)的水就減少了陰、陽(yáng)離子而成為淡水,1、3、5室中水的陽(yáng)離子向負極方向遷移時(shí)遇到陰離子交換膜而被阻擋,陰離子向正極方向遷移時(shí)遇到陽(yáng)離子交換膜也被阻擋;這樣本室的離子遷移不出去,而鄰室的陰、陽(yáng)離子源源不斷的涌入,此室的水被濃縮成為濃水。于是電滲析實(shí)現了淡化一部分水而濃縮一部分水的目的。
二.應用范圍
●
海水淡化、苦咸水淡化、飲用水降氟:苦限水經(jīng)過(guò)電滲析處理后可達到飲用水的標準。
●
飲用純凈水的制取:配合預處理過(guò)濾、脫色設備及反滲透、超濾、消毒設備制取飲用純凈水。
●
鍋爐用軟化水、去離子水的制取:與離子交換相比,軟化程度高、效果好,經(jīng)
電滲析處理后的水的硬度可低于進(jìn)水的5%。對環(huán)境危害小。
●
食品、制藥用水的制取
● 電子工業(yè)用超純水的制取
●
液體分離、濃縮、提純、貴重物質(zhì)的回收
● 廢水處理:造紙、電鍍等工藝廢水的處理
三.電滲析的組成及組裝方式
電滲析主機一般由膜堆、電極、夾緊裝置組成。鈦涂釕電極
1.
膜堆:
膜堆是一對電極之間所有膜對之和。膜對則主要由下列零件組成:
①
陰、陽(yáng)離子交換膜
②
隔板
一張陽(yáng)膜-一張隔板正-一張陰膜-一張隔板反共四張組成一個(gè)膜對。
2.
電極:
電滲析電極因材料不同分為:石墨、不銹鋼和鈦涂釕電極。鈦涂釕電極是一種耐腐蝕稀有金屬,廣泛用于國防、航天,是最好的電極材料。我公司目前選用鈦涂釕電極。
3.
夾緊裝置:
夾緊裝置的作用是使電極、膜堆緊密配合連成整體并防止內外泄露,主要采用碳鋼板或不銹鋼(特別要求時(shí))板用夾緊螺栓固定。
電滲析的組裝方式:
電滲析的組裝方式主要用“級”和“段”來(lái)表示和區分不同的組裝方式。兩塊電極之
間的膜堆為一級;水流方向一致的膜堆稱(chēng)為一段。如圖所示
對于某一種規格的電滲析來(lái)說(shuō),增加段數就是增大流程,也就是提高脫鹽率。增加膜對數量就可以提高淡水產(chǎn)量,增加級數及可以實(shí)現降低工作電壓也可以實(shí)現提高脫鹽率。
總之,選用什么組裝方式的電滲析,應視原水水質(zhì)、淡水產(chǎn)量及水質(zhì)要求水溫、安裝場(chǎng)地和投資情況綜合考慮決定。
四.電滲析的組裝
電滲析的組裝方法按照不同的級段,舉例如下:
1.
一級一段組裝方法:
先在夾緊裝置的下端鋼板上放置一塊絕緣膠板,然后放置下邊電極,然后按照陽(yáng)膜→隔板正→陰膜→隔板負→陽(yáng)膜→隔板正→陰膜→隔板負→陽(yáng)膜……隔板正→陰膜→隔板負→陽(yáng)膜→上邊電極→膠板→上夾緊鋼板→夾緊螺栓→均勻擰緊的順序安裝即可。
2.
多級多段組裝方法:
先在夾緊裝置的下端鋼板上放置一塊絕緣膠板,然后放置下邊電極,然后按照陽(yáng)膜→隔板正→陰膜→隔板負→陽(yáng)膜→隔板正→陰膜→隔板負→陽(yáng)膜……隔板正→陰膜→隔板負→陽(yáng)膜→共邊電極→陽(yáng)膜→隔板負→陰膜→隔板正→陽(yáng)膜→隔板負→陰膜→隔板正→陽(yáng)膜……隔板負→陰膜→隔板正→陽(yáng)膜→邊電極→膠板→上夾緊鋼板→夾緊螺栓→均勻擰緊的順序安裝即可。
五.電滲析的操作規程
電滲析成套設備操作規程:
1
開(kāi)機前設備狀態(tài)檢查(參照附圖):
檢查預處理設備:閥門(mén)1開(kāi)2關(guān)、3關(guān)4關(guān)、5開(kāi)6關(guān),7關(guān)8關(guān)、9關(guān)10開(kāi)、11關(guān)12開(kāi)、閥13開(kāi)。
檢查電滲析:閥門(mén)18及20必須為打開(kāi)狀態(tài),27關(guān)、閥14、15和16處于開(kāi)啟狀態(tài)。整流控制柜的電壓調節鈕確認在零位(逆時(shí)針旋轉到頭)。
通過(guò)改變整流控制柜輸出極性可以設定正向工作時(shí)閥17側為淡水或19為淡水,我們設定閥17側為正向時(shí)出淡水。
2
開(kāi)機運行:
每次開(kāi)機之前要做好預處理設備的沖洗工作(沒(méi)有預處理的除外),首先進(jìn)行逆洗:打開(kāi)閥2、3、4關(guān)閉閥1,再關(guān)閉閥3直到?jīng)_洗排水干凈為止。然后打開(kāi)閥3關(guān)閉閥4,再打開(kāi)閥1后關(guān)閉閥2,待閥3的排放水干凈后關(guān)閉它。以上是石英砂過(guò)濾器的沖洗方法,活性炭過(guò)濾器的沖洗方法同上。下來(lái)再做精密過(guò)濾器的沖洗:打開(kāi)閥11再關(guān)閉閥12,然后打開(kāi)閥9關(guān)閉閥10直到?jīng)_洗干凈后打開(kāi)閥10關(guān)閉閥9,再打開(kāi)閥12及13后關(guān)閉閥11待水干凈后準備將電滲析投入運行。每次運行時(shí)間2—4小時(shí)不得超過(guò)4小時(shí)。
(設備及其濃水都帶電,切勿觸摸---以防觸電。注意安全!)
調節閥門(mén)14—16使濃淡水流量達到要求的流量,開(kāi)啟整流控制柜,可以選擇正向或反向開(kāi)啟運行,逐漸調節電壓直到水質(zhì)達到要求為止(工作電壓在每級膜對總數的1.3—1.4倍之間最好)然后開(kāi)啟相應的17或19閥,在上述調節過(guò)程中必須保證電流工作在額定范圍內,如果電流過(guò)大時(shí)可以稍等片刻待電流下降后再逐漸調升電壓。否則會(huì )燒壞電氣設備。
3
設備停機和倒極切換:
一次運行(工作)滿(mǎn)2—4小時(shí)后準備停機(因為通過(guò)改變整流控制柜輸出極性可以
設定正向工作時(shí)閥17側為淡水或19為淡水,而我們設定閥17側為正向時(shí)出淡水,那閥19側就是濃水),停機前如是正向工作則打開(kāi)閥18再關(guān)閉閥17(如是反向工作則打開(kāi)閥20再關(guān)閉閥19),逆時(shí)針調節電壓到零后
按下停機按鈕。如果需要徹底停機關(guān)閉水源即可。
假如還希望繼續工作則不要關(guān)閉水源并且等待幾分鐘后開(kāi)啟反向(如上次為反向這次則為正向),按下反向工作按鈕并慢慢調節工作電壓直到額定值,水質(zhì)合格后打開(kāi)閥19關(guān)閉閥20。工作滿(mǎn)2—4小時(shí)后再打開(kāi)閥20然后關(guān)閉閥19,逆時(shí)針調節電壓到零后
按下停機按鈕。如果需要徹底停機關(guān)閉水源即可。
如果還需要繼續工作則按上述方法周而復始即可。
4
酸洗再生:
每當脫鹽率下降10%或者流量減少10%并且工作電流比正常工作時(shí)高,或者連續工作滿(mǎn)3個(gè)月(1000小時(shí))就應當進(jìn)行一次酸洗再生,具體方法是在停機狀態(tài)下往藥箱內注滿(mǎn)水配好3-5%的HCL,打開(kāi)閥28、27、18、20關(guān)閉17、19開(kāi)啟酸洗泵進(jìn)行酸洗20分鐘。結束后用水清洗至PH=7左右。
5
注意事項:
必須做到設備先通水后通電,先停電后停水;否則會(huì )燒壞設備。
必須嚴格按照上述方法進(jìn)行操作,否則有可能使未經(jīng)過(guò)處理的水或濃水進(jìn)入用戶(hù)或下道工序
或損壞設備從而 導致嚴重的后果。
每次開(kāi)機前必須檢查
整流控制柜的電壓調節狀態(tài),確保電壓調節為零,否則開(kāi)機時(shí)會(huì )造成大電流沖擊而燒壞整流控制柜。
設備帶有直流電,工作時(shí)注意安全。切勿輕易觸摸!
全部設備停止使用時(shí)要做到定期通水(不超過(guò)2周)一次,防止設備脫水變形;冬季一定要做好防凍以避免設備被凍裂。
確保定期對電滲析進(jìn)行酸洗再生,否則因內部嚴重結垢會(huì )導致脫鹽率下降或流量減小直到嚴重堵塞。
設備工作狀態(tài)必須保證其正向、反向交替進(jìn)行,絕對不允許連續工作在一個(gè)方向而不更換極性。否則會(huì )導致膜壽命降低并極易造成膜堆堵塞。產(chǎn)水量和脫鹽率嚴重下降甚至膜對報廢。
特別聲明:因人為操作不當及水源問(wèn)題造成設備發(fā)生的故障
或損害不在保修范圍。
六.電滲析常見(jiàn)故障的排除
1. 有壓力不出水:可能裝錯,拆開(kāi)重裝.
2.
流量不穩\電流不穩:水泵管路漏氣或機體內有空氣,檢查管路.
3.
電流偏高\脫鹽率低:濃、淡水隔板裝錯或膜破裂,拆開(kāi)重裝或換膜。
4.
電流不穩\脫鹽率低:電路系統故障,檢查電路及整流柜.
5.
壓力升高\流量降低:電滲析已結垢,2%HCL清洗.
6.
脫鹽率低:膜被金屬污染、極化結垢、膜破裂、倒換電極后濃水閥未關(guān)緊,檢查管路閥門(mén)及清洗,不起作用更換新膜,或檢查管路閥門(mén)。
七.電滲析規格型號表:
電滲析器整機規格型號如下表:
序號 |
規格型號 |
隔板尺寸(mm) |
組裝方式(組一段) |
膜對數量(對) |
進(jìn)水壓力(MPa) |
產(chǎn)水量(m3/h) |
脫鹽率(%) |
參考價(jià)(萬(wàn)元) |
1 |
DSX-HHH-1×1/225 |
800×1600×1 |
1×1 |
225 |
≤2 |
60 |
40% |
6.80 |
2 |
DSX-HHHⅠ-2×2/240 |
800×1600×1 |
2×2 |
240 |
≤2 |
30 |
60% |
7.60 |
3 |
DSX-HHHⅠ-3×3/300 |
800×1600×1 |
3×3 |
300 |
≤2 |
25 |
80% |
8.60 |
4 |
DSX-HHHⅠ-4×4/300 |
400×1600×1 |
4×4 |
300 |
≤0.2 |
20 |
90% |
9.00 |
5 |
DSX-HHHⅡ-2×2/225 |
400×1600×1 |
2×2 |
225 |
≤0.2 |
15 |
60% |
4.20 |
6 |
DSX-HHHⅡ-3×3/300 |
400×800×1 |
3×3 |
300 |
≤0.2 |
10 |
80% |
4.60 |
7 |
DSX-HHHⅡ-4×4/300 |
400×1600×1 |
4×4 |
300 |
≤0.2 |
5 |
95% |
5.20 |
8 |
DSX-HHHⅣ-4×8/225 |
400×800×1 |
4×8 |
225 |
≤0.2 |
2 |
95% |
3.00 |
9 |
DSX-HHHV1-4×8/225 |
310×800×1 |
4×8 |
225 |
≤2 |
1 |
95% |
2.40 |
10 |
DSX-HHHV2-4×8/200 |
200×800×1 |
4×8 |
200 |
≤2 |
0.5 |
95% |
1.60 |
11 |
DSX-HHHV3-4×8/225 |
260×520×1 |
4×8 |
225 |
≤2 |
0.3 |
95% |
0.90 |
12 |
DSX-HHHV4-4×8/150 |
150×800×1 |
4×8 |
150 |
≤2 |
0.1 |
95% |
0.72 |
注:1、標準配置:電滲析器主機、管道組合(包括:不銹鋼支架、保安過(guò)濾器、流量計、壓力表、管件、閥門(mén)等)、電導率儀、清洗水箱、清洗水泵、電滲析專(zhuān)用電源。
2、表中規格型號為標準型;在實(shí)際應用中,根據水質(zhì)情況及用戶(hù)要求設計。 |
|