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軟水、純水系列設備

DS型電滲析器

發(fā)布日期：2020-03-13 05:15 來源：未知

DS型電滲析器

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、DS電滲析器（一）、概述
　　淡化水一般指將高含鹽量的水經(jīng)過除鹽處理后，變成能滿足生活飲用水的淡水。因為是部分除鹽，故稱之為淡化。
給水淡化處理中最常用的方法有：電滲析法、反滲透法、離子交換法等，而電滲析法在海水和苦咸水淡化或初級除鹽中，即能制取滿足生產(chǎn)和生活用水要求，而且設備簡單，運行管理方便，因此被推廣使用。
（二）、工作原理
　　電滲析是利用離子交換膜對溶液中陰、陽離子的選擇透過性，以直流電場為推動力的膜分離方法，它是使溶質(zhì)和溶劑分離的一種物理化學過程。
　
　           
（三）、工藝選擇及原水預處理說明

　　電滲析是脫鹽水工藝的一個單元，可與其它脫鹽技術(shù)相配合，達到理想的處理目的。幾種電滲析脫鹽工藝如下：
1、原水→預處理→電滲析→脫鹽水；這是制取工業(yè)用脫鹽水或初級純水的最簡單工藝。
2、原水→預處理→電滲析→消毒→脫鹽水；由海水、苦咸水制取飲用水或從自來水制取食品、飲料用水可采用此工藝。
3、原水→預處理→電滲析→離子交換→脫鹽水；此工藝用于制取純水或高純水。電滲析首先將水中含鹽量去除80~90%，剩余的少量鹽由離子交換樹脂去除，這樣可以大大減輕離子交換的負擔，從而減少酸、堿的用量，利于環(huán)境保護。此工藝應用最為廣泛。 
4、原水→預處理→軟化→電滲析→脫鹽水；此工藝適于處理高硬度、高硫酸鹽水，或低硬度苦咸水（可用濃水作軟化再生劑）。
5、其它：還可以與反滲透、超過濾相配合，制取醫(yī)藥、電子工業(yè)用水。
　　工藝中的預處理是為滿足電滲析進水要求，預處理的目的是去除水中的機械雜質(zhì)、懸浮物、膠體物質(zhì)、有機物質(zhì)、微生物、藻類和細菌以及某此對離子交換產(chǎn)生毒害作用的物質(zhì)（如Fe、Mn、H2S、游離氯等）。水中的機械雜質(zhì)、懸浮物質(zhì)極易在電滲析器內(nèi)沉淀 ，造成水流不暢；有機物質(zhì)、懸浮物質(zhì)、微生物、藻類、細菌極易沉淀或吸附在膜的表面并深入膜內(nèi)，造成膜的污染；水中有害重金屬離子（如Fe3+、Mn2+等）能與膜結(jié)合，使膜中毒；水中氧化還原物質(zhì)或有害氣體（H2S、游離氯等）也會對膜產(chǎn)生氧化、分解或其它毒害作用。以上這此現(xiàn)象如若發(fā)生，將會使電滲析器的水流阻力增加、膜堆電阻增大或使膜破損，導致工作電壓上升、工作電流下降、產(chǎn)水量降低、脫鹽率下降、電耗增高或濃、淡水串流，從而電滲析處于極為惡劣的運行工況，此時不得不進行頻繁的酸洗，甚至解體清洗或解體換膜。由此可見，為保證電滲析的安全穩(wěn)定運行，原水預處理非常必要。
　　預處理方法視原水水質(zhì)而定。深井水一般水質(zhì)透明，懸浮物較少，采用簡單的過濾和精密過濾即可。但如地下水硬度高或含F(xiàn)e、Mn，則需采取軟化、除Fe、Mn措施。自來水中常含有微量的懸浮物、有機物和游離氯，采用過濾和活性炭吸附過濾是必要的。如采用地面水為水源，一般需采用混凝沉淀 或微絮凝或加氯再經(jīng)過濾、活性炭和精密過濾等方法。但不論采用何種水源水，在電滲析前設置孔徑為5~25μm的精密過濾器作為保安過濾器是必要的，它可以使電滲析器免受各種雜質(zhì)的影響，以保證其正常運行。
　　原水經(jīng)預處理后應符合電滲析器進水水質(zhì)指標，《電滲析技術(shù)》國家標準中規(guī)定：水溫5~40℃；耗氧量（KmnO4）＜3mg/L；鐵＜0.3mg/L；錳＜0.1mg/L；濁度＜3mg/L。
　
   
序號 型號 規(guī)格
（mm）		 產(chǎn)水量
（t/h）		 脫鹽率
（%）		 外型尺寸
（mm）		 進水管
（DN）		 整機重
（KG）
1 DS3×3-180 300×500×0.9 1.50 90 1000×1200×1600 25 300
2 DS3×6-240 300×500×0.9 0.50 95 1000×1200×1600 25 330
3 DS3×3-300 300×500×0.9 1-1.5 90 1100×1500×1600 32 450
4 DS3×3-240 400×800×0.9 2-2.5 90 1300×680×1200 40 500
5 DS3×3-300 400×800×0.9 2.5-3 90 1300×680×1200 40 580
6 DS3×6-300 400×800×0.9 3-3.5 95 1300×680×1200 40 580
7 DS3×6-360 400×800×0.9 3.5-4 95 1300×680×1380 40 640
8 DS3×3-240 400×1600×0.9 5-8 80 2250×850×1100 50 1884
9 DS3×3-300 400×1600×0.9 8-10 80 2250×850×1200 50 1960
10 DS3×6-300 400×1600×0.9 7-9 85 2250×850×1200 50 1979
11 DS3×6-420 400×1600×0.9 8-10 85 2250×850×1500 50 2123
12 DS3×3-300 800×1600×0.9 18-20 70 2250×940×1400 65 3790
13 DS3×6-380 800×1600×0.9 10-20 75 2250×940×1550 65 3923
14 DS3×3-420 800×1600×0.9 26-30 70 2250×940×1650 65 4200
 
 
耗電量與脫鹽率關系經(jīng)驗數(shù)據(jù)
處理水 脫鹽范圍(mg/l) 耗電量
(KW·h/m3淡水)
原  水 淡  水
海  水 3500 500 12-16
苦咸水 10000-30000 500 5-10
苦咸水 1000-10000 500 0.3-0.5
自來水 500-1000 200-500 0.3-0.5
自來水 500 20-50 0.1-0.3
 
 
極限電流時的膜對電壓經(jīng)驗數(shù)值
用  途 進水含鹽量 膜對電壓(V/對)
范圍(mg/l) 0.5-1mm厚 1-2mm厚
苦咸水淡化 5000-2000 0.3-0.6V 0.6-1.2
2000-500 0.4-0.8V 0.8-1.6V
水深度處理 500-100 0.6-1.2V 1-2V
 

不同含鹽量時選取電流密度的經(jīng)驗數(shù)值
進水含鹽量 100-500 500-2000 2000-5000
電流密度 0.2-0.5 1-3 3-10
 

(五)、電滲析器的運行1、電滲析設備穩(wěn)定運行的措施：
（1）、控制工作電流：一般工作電流應低于極限電流。
（2）、可以有效地減輕膜及陰極上的水垢。一般水垢往往沉積在濃水室的陰膜表面上，倒換電極后，濃水室、淡水室也相應倒換，造成水垢的不穩(wěn)定狀態(tài)，因而可以減輕結(jié)垢。
（3）、酸洗：是消除沉淀的有效方法，水垢結(jié)到一定程度，就需要進行酸洗，酸洗周期是根據(jù)除鹽率下降的具體情況而定，一般為1~4周一次，一般采用鹽酸，酸液濃度為1~2%，不宜過高，若濃度大于3%，會使離子交換膜受損，酸洗一般采用循環(huán)酸洗、濃水、淡水和極水室一次酸洗方式。酸洗時間一般為1~2小時或酸洗到進出電滲析的酸洗液PH值不變?yōu)橹�。酸洗后用清水沖洗到進出水的PH值相等為止。對于硫酸鈣沉淀，可先用10%濃度的碳酸鈉溶液清洗后，再酸洗。
（4）、堿洗：酸洗不能去除的有機沉淀物，對于這類污染層可以用堿性食鹽水清洗，使有機物消解，堿洗液一般由9%NaCl（最好用精鹽）和1%NaOH組成堿洗時間30~90分鐘，結(jié)束后用清水沖洗到合格為止。堿洗可以利用酸洗系統(tǒng)進行，一般不必另設裝置。
（5）、定期拆洗：采用上述方法不能恢復除鹽率時，應把電滲析器拆開清洗，重新組裝一般1~1.5年電滲析器需要拆洗一次。
2、電滲析器運行操作要點： 
（1）、設備啟動時，應先通水后通電，停車時，應先停電后停水，濃水、淡水和極水的各閥門應做到同時緩慢啟閉，并使壓力接近，通電時，電壓應逐步升高，直至電流值穩(wěn)定在工作電流為止。
（2）、運行期間，定時監(jiān)測并記錄電滲析器的各次運行參數(shù)。
（3）、倒換電極時，先停電排水，然后緩慢倒換濃水、淡水和極水閥門，待正常后再通電、收水，當整流器可直接倒換電極時，則應先開淡水排放閥，而后倒極，正常后收水。
（4）、電滲析器停運時，應保持膜堆處于濕潤狀態(tài)，以防離子干燥收縮變形。


　
故障現(xiàn)象 造成影響 原因分析
設備漏水 1、流量提不高
2、溶液漏損
3、漏電		 1、因隔板或膜厚薄不均勻而引起
   壓不緊
2、隔板表面不平整，波浪形
3、組裝時異物不夾或膜堆不整齊
設備變形
部分膜堆
凹進凸出		 1、漏水
2、影響水流分布引起極
   化和電流效率下降		 1、隔板收縮變形
2、突然開泵或停水的沖擊
3、停用時關閉閥門太快起虹吸作
   用使設備內(nèi)部產(chǎn)生真空
4、隔板或膜厚薄不均勻組裝時膜
   堆不整齊鎖昆時用力不均勻
機械雜質(zhì)堵塞在
隔板進出水孔配
集水槽和流水道
中有泥沙等雜質(zhì)		 1、水流阻力升高流量逐步
   降低
2、水流分配不均勻，極限
 電流值低，除鹽效率下降		 1、預處理不力，預處理設備不足
   或操作不妥
2、鐵質(zhì)和有機物污染
3、定期酸洗或鹽堿洗不夠
膜破損或膜起泡 濃、淡水或極水互漏，
影響除鹽效果		 1、陽極反應產(chǎn)物Cl2、O2等氧化
   作用
2、膜兩側(cè)的水流壓差過大或突然
   開泵、停泵
3、膜上水垢沉淀影響
4、膜干裂、凍壞或溫度過高
5、酸洗液濃度過高
水垢沉淀 1、出水水質(zhì)下降
2、流量下降
3、電流效率下降
4、電阻增加
5、嚴重時設備不能工作		 1、操作電壓過高，超極限電流運
   行
2、水流分配不均勻
3、雜物堵塞
濃、淡水
或極水間
的互漏		 1、濃水流到淡水室影響水質(zhì)
2、淡水流到濃水室影響水質(zhì)		 1、濃、淡極水壓力不一致
2、配集水槽處不平整
3、膜破裂
4、膜上進出水孔和隔板配集水槽
   結(jié)構(gòu)不合理或組裝差錯
膜發(fā)生脹縮尺
寸不穩(wěn)定，通
常是陽膜縮短
陰膜膨脹		 1、膜孔與隔板孔不齊
2、影響水流暢通
3、造成漏水		 1、膜浸泡時間不足
2、溶液濃度變化較大
3、膜短者可在烯酸或純水中脹大，
   長者可在一定濃度鹽水中縮短
污染膜表
面顏色變
棕褐色		 1、電阻增大
2、水流阻力增大
3、脫鹽率下降		 1、極化沉淀
2、有機物或膜污染中毒，可用10%
   氯化鈉，2%氫氧化鈉溶液洗滌