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这是一本水处理专业的普及读物,主要介绍了电渗析法水处理技术的原理、设备及操作。可供从事电渗析淡化器操作工人和有关科技人员阅读,也可作为水处理专业的师生们参考。
前言
第一章 水的概说
第二章 电渗析法脱盐原理和特点
第三章 离子交换膜
第四章 电渗析设备及本体组装
第五章 电渗析器运行中的主要问题
第六章 电渗析器的调试及操作运行
第七章 原水预处理
第八章 电渗析的附属设备
第九章 电渗析制水工艺的选择和水站的设计
第十章 水质分析
附表 2100433B
某油田废水处理站电渗析装置的技术改造
针对某油田废水处理站电渗析装置水的利用率低以及设备维修费用高等问题,将人工手动倒极改为自动频繁倒极,并采用降压倒极技术,同时对浓水罐溢流方式和极水系统进行技术改造,达到提高淡水水质、水利用率和经济效益的目的。
电渗析器出水电导率的预测
对DSX-03型电渗析器出水电导率δ(μg/cm)与时间t(min)之间的关系进行了考查,结果显示在一定时间内两者星线性关系,其回归方程预测值与实测值相吻合。
利用电渗析原理进行脱盐或处理废水的装置,称为电渗析器。
(1)电渗析器的构造它由膜堆、极区和压紧装置三大部分构成。
1)膜堆:其结构单元包括阳膜、隔板、阴膜,一个结构单元也叫一个膜对。一台电渗析器由许多膜对组成,这些膜对总称为膜堆。隔板常用l~2mm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。
2)极区:极区的主要作用是给电渗析器供给直流电,将原水导入膜堆的配水孔,将淡水和浓水排出电渗析器,并通入和排出极水。极区由托板、电极、极框和弹性垫板组成。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5~7mm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。
3)压紧装置:其作用是把极区和膜堆组成不漏水的电渗析器整体。可采用压板和螺栓拉紧,也可采用液压压紧。(2) 电渗析器的组装 电渗析器的基本组装形式如图17-4所示。在实践电通常用“级”、“段”和“系列”等术语来区别各种组装形式。电渗析器内电极对的数目称为“级”,凡是设置一对电极的叫做一级,两对电极的叫二级,依此类推。电渗析器内,进水和出水方向一致的膜堆部分称为“一段”,凡是水流方向每改变一次, "段"的数目就增加l。
电渗析过程是电化学过程和渗析扩散过程的结合;在外加直流电场的驱动下,利用离子交换膜的选择透过性(即阳离子可以透过阳离子交换膜,阴离子可以透过阴离子交换膜),阴、阳离子分别向阳极和阴极移动。离子迁移过程中,若膜的固定电荷与离子的电荷相反,则离子可以通过;如果它们的电荷相同,则离子被排斥,从而实现溶液淡化、浓缩、精制或纯化等目的 。
电渗析与近年引进的另一种膜分离技术反渗透相比,它的价格便宜,但脱盐率低。当
前国产离子交换膜质量亦很稳定,运行管理也很方便。
电渗析是膜分离技术的一种,它是在外加直流电场作用下,以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性(即阳膜只允许阳离子透过,阴膜只允许阴离子透过),使水中阴、阳离子作定向迁移,从而达到离子从水中分离的一种物理化学过程。用电渗析法能够把电解质从溶液中分离出来,从而实现溶液的淡化、浓缩、精制或纯化的目的。
电渗析技术主要包括:倒极电渗析(EDR)、液膜电渗析(EDLM)、填充床电渗析(EDI)、双极性膜电渗析(EDMB)、无极水电渗析和高温电渗析等。
电渗析技术的优点是:能量消耗低;药剂耗量少,环境污染小;对原水含盐量变化适应性强;操作简单,易于实现机械化、自动化;设备紧凑耐用,预处理简单;水的利用率高。电渗析也有它自身的缺点:在运行过程中易发生浓差化极而产生结垢;与反渗透相比,脱盐率较低。
毛细电渗析以集成电 路为基础的毛细电渗析,通过添加少量溶解聚合物,可明显提高肽缩氨酸和氨基 酸的溶解与分离。毛细电渗析已成为一种应用广泛的分离大范围多种类无机或有 机化合物的方法。因为它的高分离效率,它可以与传统的色谱分离方法相媲美。