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电渗析器设备技术电渗析技术不是过滤型的膜分离技术。对原水的水质要求相对较低，具有较强的抗污染能力。电渗析应用于饮用水、工程用水、苦咸水的脱盐。一、电渗析器的工作原理 电渗析器是在外加直流电场的作用下，当含盐分的水流经阴、阳离子交换膜和隔板组成的隔室时，水中的阴、阳离子开始定向运动，阴离子向阳极方向移动，阳离子向阴极方向移动。由于离子交换膜具有选择透过性，阳离子交换膜(简称阳膜)的固定交换基团带负电荷，因此允许水中阳离寸通过而阻挡阴离子; 阴离子交换膜(简称阴膜)的固定交换基团带正电荷，因此允许水中的阴离子通过而阻挡阳离子，致使淡水隔室中的离子迁移到浓水隔室中去，从而达到淡化的目的，见图4-18. 根据电渗原理制取淡水时，要消耗一定量的浓水和极水，为了减少水耗量可以采用浓水循环和极水循环以及减少浓水和极水的方法。由于浓水的浓度提高了，降低了膜的选择透过性，因而降低了电流效率，增加了耗电量，表4-34、表4-35。在浓浓水直，排放条件下，水量比为淡水:浓水:极水=1：1.2：0.2（或1：0.6：0.2）。这时水的利用率约45.5%55.5%。采用浓水循环可降低水耗量。 二、电渗析器的结构 电渗析器由膜堆、极区、夹紧装置三大部件组成。电渗析器的组装型式与膜堆水流方向见图4-19。(一)膜堆 一张阳膜、一张隔板、一张阴膜，再一张隔板组成一个膜对。一对电极之间所有的膜对之和称为膜堆，它是电渗析器性能的关键部件。 组成膜对零件的主要材料如下: (1)阴、阳离子交换膜。按膜中活性基团的均一程度可分为异相膜(非均质)、均相膜两类。异相膜是把粉状树脂与胶黏剂混合后制成的膜;均相膜是直接使离子交换树脂的合成与成膜工艺结合制成的膜，异相膜与均相膜性能比较表4-36。(2)隔板。隔板常用12mm的硬聚氯乙烯板制成，板上开有配水孔、布水槽、流水道、集水槽和集水孔。隔板的作用是使两层膜间形成水室，构成流水通道，并起配水和集水的作用。 (二)极区 极区由托板、电极、极框和弹性垫板组成。极区的主要作用是给电渗析器供直流电，将原水导人膜堆的配水孔，将淡水和浓水排出电渗析器，并通人和排出极水。电极托板的作用是加固极板和安装进出水接管，常用厚的硬聚氯乙烯板制成。电极的作用是接通内外电路，在电渗析器内造成均匀的直流电场。阳极常用石墨，铅、铁丝涂钉等材料;阴极可用不锈秀钢等材料制成。极框用来在极板和膜堆之间保持一定的距离，构成极室，也是极水的通道。极框常用厚57mm的粗网多水道式塑料板制成。垫板起防止漏水和调整厚度不均的作用，常用橡胶或软聚氯乙烯板制成。电渗析器通电后，电极表面发生电才电极反应，致使阳极水呈酸性，并产生初生态的氧02和氰气Cl2。阴极水呈碱性，当极水中有Ca2+和Mg2+时，有可能生成CaC03和Mg (OH)2水垢，结集在阴极上，阴极室有O2和H2排出。因此极水要畅通，可不断排出电极反应产物，有利于电渗析器正常运行。(三)夹紧装置 夹紧装置是使电极、膜堆、隔板连成整体并防止内外泄漏。一般有铸铁和钢板两种。因钢板有弹性能局部变形，即使隔板，膜厚度不均，也不会泄漏。拉杆螺栓有碳钢、不锈钢两种。 (四)电渗析器的级与段 级是指电极对的数目，段是指水流方向，水流通过一个膜堆后改变方向进入后一个膜堆，即增加一段，见图4-20。根据实际情况可设置多级多段。 图4-20 (a)中，一级一段指在一对电极之间，装置一个水流同向(并联)的膜堆。图4-20 (b)中，二级一段指在两对电极之间，装置两个膜堆，前一级膜堆水流与后一级膜堆水流并联，称为二级一段。为简化组装，可设共电极。图4-20 (c)中，一级二段指在一对电极之间的前一段水流与后一段水流串联。 图4-20 (d)中，二级二段指在两对电极之间的两个膜堆水流串联。 三、电渗析装置型号及规格 (一)电渗析装置型号(见表4-37) (二)电渗析装置隔板规格(见表4-38) (三)离子交换膜的技术指标(见表4-39) (四)电渗析装置的性能(见表4-40) (五)电渗析器的组装形式(见表4-41) 四、电渗析ED系统类型 (1)单向电渗析系统。指电渗析器在运行过程中电极极性保持不变的一种电渗析方式。也就是在运行过程中电流方向保持不变，膜堆内部浓、淡水室不能互换。 (2)倒极电渗析系统。指电渗析器在运行过程中，每28h倒换一次一种电渗析方式。在倒电极极性时，还要改变浓、淡水系统的流向，使浓、淡水室同时互换。 (3)频繁倒极的电渗析系统EDR (Electrodialysis Rever-sal)。指电渗析器在运行过程中，每15 30min自动倒换一次电极极性的一种电渗析方式。在倒电极极性时还要自动改变浓、淡水系统的流向，使浓、淡水室同时互换。EDR具有以下优点： 1)每小时3-4次破坏极化层，可以防止因浓差极化引起的膜堆内部沉淀结垢。 2)在阴膜朝阳极的面上生成的初始沉淀晶体，在进一步生长和要附着在膜面上之前便被溶解和被液流冲走，不能形成运行障碍。 3)由于电极极性的频繁倒转，水中带电荷的胶体或菌胶团的运动方向频繁倒转，减轻了戮泥物质在膜上的附着。 4)可以避免和减少向浓水流中加酸或阻垢剂等药品。 5)在运行过程中，阳极室产生的酸可以自身清洗电极，克服阴极表面上的沉淀。 6)比常规倒极电渗析操作电流高，原水回收率高，稳定运行周期长。 五、系统设计要点 (一)电渗析装置进水水质条件与装置性质范围 1.进水水质条件 电渗析装置应在下列进水水质条件下正常可靠工作。 (1)水温:540。 (2)耗氧量高锰酸钾指数:3mg/L。 (3)游离氯:0. 2mg/L。 (4)铁:0. 3mg/L。 (5)锰:0. Lmg/L。 (6)浊度:1.52mm隔板小于30; 0. 50. 9mm瞰板小于1。 (7)污染指数SDI：7 (EDR); 35 (ED)，应实际测定，一般EDR SDI800毫克升时，则需根据含盐量调配整流器的型号。 (2)电渗析器除盐率计算采用DDS-IIA型电导仪，配套供给。 (3)当采用滚水循环系统时。需配置浓水箱及水泵，浓水箱可用塑料水箱，其容积约相当于淡水量的40%。 八、注意事项： 1、水的预处理是保证电渗析器正常运行的因素之一，因此水进入电渗析器前必要的预处理，保证进入电渗析器的原水水质符合以下指标。浊度：3mg/l；含铁总量：0.3 mg/l；含锰总量：0.1 mg/l；色度15度；含氧量：3mg /l(kMno4)；水温：5-40；污染指数：7。 2、注意起动时，必须先通水，后通电，停止时先断水，严禁停水不停电。 3、淡水流量与浓，极水流量的比例要调节适当，为防止浓水渗漏，浓水，极水的压力可适当减小，一般小0.29.38 104Pa。 4、视水质情况，电渗析器工作2-8小时后要调换一次电极。 5、膜堆上禁止放金物件，以防产生短路。 6、电渗析器运行使用，详见设备使用说明书。操作规程：1.操作人员经考试合格取得操作证，方准进行操作，操作者应熟悉本机的性能、结构等，并要遵守安全和交接班制度。2.检查电源接线、电源相、稳压水泵、酸泵、极水泵、电渗析器、计量仪表等是否正常。3.检查各水池水位及池中是否有硬质杂物落进，检查各阀门的启闭状态是否正确，对管路系统进行冲洗，防止铁质物、泥沙等带进电渗析器中。4.关闭电渗析进水总阀及流量计前的浓、淡、极水的进水阀门，打开浓、淡、极水管或电渗析本体的排气阀。5.开启稳压水泵入口阀门、电渗析器浓、淡水排污阀门和极水泵入口阀门。当极水确定为密闭循环时，应开启极水箱回水总阀门和每台电渗析器的极水出口阀门。6.当稳压水箱水位高于1米时，打开水泵回流阀，开启稳压水泵，缓慢开启出口阀门。7.启动极水泵，开启水泵出口阀门.8.缓慢开启浓、淡水倒进水阀门，注意始终保持极水压力与波、淡水压力相适应，并使极水压力低于浓、淡水压力0.01MPa0.02MPa，当浓、淡、极水压力升到0.05MPaO.1MPa且稳定到一定流量时，待空气排尽后，关闭排气阀。9.在流量和压力稳定的情况下，合上硅整流直流倒向开关，控硅整流“启动”按钮，顺时针转动“调压旋钮”，使电压缓慢升至与预定流量相适应的电压范围。10.当淡水水质合格后，开启淡水回收阀门，关闭淡水排污阀门，开始正常运行。11.电渗析开始运行时，要先通水后供电，停止运行时，要先断电后停水，严禁停水不停电。12.开始和停止运行时，要尽量做到同时开启和关闭淡水、浓水和极水的阀门，以免水压突然变化产生水锤现象(水压冲击)。13.严格控制电渗析器在极限电流下运行。14.电渗析器运行的最大承受压力不得超过0.3MPa.15.运行中，不得用手或身体接触电渗析膜堆，防止触电。16.膜堆上禁止放置金属物件，以防产生短路。17.当电渗析停水时，应交替着慢慢关闭浓、淡、极水进水阀门，严禁猛关或只关浓水、不关淡水或只关浓、淡水而不关极水。如果有两台以上电渗析器同时运行，当停止其中一台时，还应照顾到其他电渗析器的压力和流量变化。18.当停止电渗析运行时，先全开淡水倒排污阀门，再关闭回收水阀门。19.水泵停用前，先缓慢关闭电渗析器进水总阀，同时交替缓慢关闭浓、淡、极水进水阀。停泵后将回流阀及时关闭，防止水泵进气。20.工作后必须检查、清扫设备，做好日常保养工作，并将各操作开关置于零位，断开电源开关，达到整齐、清洁、安全。日常保养：1.班前：(1)认真听取交班人员介绍设备运转情况，查看设备交接班、水质化验记录。(2)检查电源接线、电源柜、稳压水泵、酸泵、极水泵、电渗析器、计量仪表等是否正常，三相电压是否平衡。(3)检查各水池水位及地中是否有硬质杂物落进，对管路系统进行冲洗，防止铁质物、泥沙等带进电渗析器中。2.班中：(1)每12h检查、记录一次电压、电流、极向、水压、流量、淡水水质，巡视检查电渗析器有无漏水滋垫等缺陷，以及配电系统、电机、泵等有无异常。发现异常及时处理。(2)视水质情况，每2h8h倒换一次电极极性。(3)根据原水硬度严格控制极限电流。(4)运行中应维持流量稳定及电压和电流相适应，并保持极水压力低于浓、淡水压力0.01MPa0.02MPa。(5)启动和倒换电极时，升电压速度要缓慢，避免因电压升高过快而损坏设备。为此，应控制开电压时的启动电流不超过20安培。3.班后：(1)填写好各种记录，认真向接班人员介绍设备运转情况。(2)如需停止运行，应在停运前倒换一次电极，通电冲洗10min左右，然后再断电停运，或停电后通水2min3min，保持膜面湿润，并冲掉水流通道内的污物及沉淀。(3)短期停运时，电渗析器内的水不应放空，以保持膜的湿润。(4)将电渗析器准整流电源关闭，并关闭总电源。(5)清理场地和设备，整理化验仪器、用品。定期保养：1.电渗析器运行30天(也可视结垢情况而定)要进行酸洗，酸洗液一般用盐酸，浓度不超过3%。原水硬度高，可采用正、反两个方向进酸，分别酸洗。酸洗结束，可投入运行。淡、浓、极水三个系统应同时清洗。如膜上结垢不多时，也可减少膜的清洗次数，单独清洗电极室。2.电渗析器运行715天，需进行反冲洗，反冲洗由电渗析器出口方向进水，从进口方向排水。3.电渗析器运行36个月，要全部拆卸开，彻底清除水垢和污泥。各水箱及附属设备也应同时清洗、检查，其中过滤器13个月清洗一次。4.操作人员要参与定期对电渗析的进、出水进行的水质全分析，并认真记入水质化验全分析表。电渗析设备运行操作要点（1）设备气动时，应先通水后通电，停水时，应先停电后停水，浓水，淡水和极水的各阀门应做到同时缓慢启闭，并使压力接近，通电时，电压应逐步升高，直至电流值稳定在工农工作电流时为止。（2）运行期间，定时检测并记录电渗析的各次运行参数。（3）倒换电极时，先停电排水，然后缓慢倒换浓水，淡水和极水阀门，待正常后再通电，收水，当整流器可直接倒换电极时，则应先开淡水排放阀，而后倒极，正常后收水。（4）电渗析器停运时，应保持膜堆处于湿润状态，以防离子膜干燥收缩变形。辅助设备：电渗析器除本体以外尚须配备整流器、过滤器、酸洗设施，水泵仪表等辅助设备。为方便用户，本厂可提供全套辅助设备和仪表，现将与电渗析器配套的辅助备列于。说明：（1）适用于原水含盐量800毫克/升，如原水含盐量800毫克/升时，则需根据含盐量调整流器的型号。（2）电渗析器除盐率计算采用DDS-11A型电导仪，配套供给。（3）当采用浓水循环系统时，需配置浓水箱及水泵，浓水箱可用塑料水箱，其容积约相当于淡水量的40%。电渗析设备有工艺简单、除盐率高，制水成本低，操作方便、不污染环境等主要优点，广泛应用于水的除盐，具体应用在