里番动画磁力链接:电渗析器

一．概述

电渗（简称ED）作为新兴的膜分离设备，于五十年代发展至今，已成为一种成熟的化工单元操作，日益受到广大水处理用户的青睐。

电渗析技术所以能在短短几十年内得到如此迅猛的推广应用，是由于它较传统的分离方法更具无可比拟的优越性；分离过程能耗低、无相变，无需其他化学药品，无环境二次污染，节约酸碱，设备简单，操作方便，一般水质经过电渗析处理，可一步制取初级纯水。

电渗析装置已广泛用于治金、化工、石油、煤炭、电子、电力、城建、医药、纺织、铁路、食品、饮料等行业的工业用水处理方面，获得令人满意的技术经济效益。

二．电渗析原理

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，因此允许水中阳离子通过而阻挡阴离子，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。

电渗析器通电以后，电极表面发生电极反应，致使阳极水呈酸性，并产生初生态的氧O₂和氧气Cl₂。阴极水呈减性，当极节水中有Ca⁼⁺和Ng⁺⁺时由生成CaCO₃和Ng(OH)₂水垢，结集在阴极上，阴极室有氧气H2排出。因此极水要畅通，不断排出电极反应产物，有利于电渗析器正常运行。

三、电渗析的结构

电渗析不论其规格怎样，形式如何，均由膜堆、电极、夹紧装置三大部件组成。

1. 膜堆

一张阳膜、一张隔膜、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膜堆。它是电渗析器的心脏部件，也是电渗析器性能好、坏的关键部件。

在此简单介绍组成膜对零件的主要材料：

（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），均相膜与半均相膜。理论上讲均相膜优越，事实上由于各制膜厂技术水平不齐，生产经验不等，制出来的膜性能相关很大，即使同一家厂的产品由于批号不一样性能差别也不小。本所通过试制比较确定采用上海化工厂生产的异相膜，该膜性能相对比较稳定。

（2） 隔板：本所电渗析器隔板流进均为无回路短流形式（如图三所示）。其边框采用0.9毫米聚丙烯板冲压成型。内烫二聚丙烯丝编织网构成水流通道，有时根据用户需要选用0.5或1.2毫米聚丙烯板加工成型（一般说隔板愈薄脱盐效果越好，但对进水水质要求也愈高）。

2. 电极

一般电渗析的电极采用石墨、铅、不锈钢材料，这些电极材料易得，造价低，制作方便；但电化学性能不好，寿命短。本所产品电极使用优质钛为基材、表面涂履镣、铱等稀土金属，具有电化学性能好，耐腐蚀、寿命长、形状如图四所示。

3. 夹紧装置

4. 夹紧装置是十使用电、膜堆连成整体并防止内外泄漏。一般有铸铁和钢板二种。本所采用钢板焊型钢结构。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。拉杆螺栓有炭钢、不锈钢二种。

四、电渗析器的组装方式

1. 电渗析器组装方式说明：

在实际工作中，常用极和段来区分电渗析器的不同组装形式。二对电极之间的膜堆称为一极；水流方向一致的一个膜堆称为一段。图五列出了级与段的示意图。

对某一种规格电渗析器来说，增加段数，就等与加长脱盐流程，也就能提高脱盐效率，但同时降低一些淡水产量，增加膜对数，可提高淡水产量，增加极数可降低额定电压，便于整流器选型。

总之，选用什仫型的电渗析器，应视原水水质要求、淡水产量、水温、安装场地、投资情况等进行综合考虑。

2. 电渗析器组装方法有多种，现举例如下三种：

（1） 一级一段组装法：

先将夹紧装置甲平放在支架上，然后按顺序放在绝缘橡皮、端电极（带有配水框，多孔板于端极中析），极膜，浓水隔板（称甲），阴膜，淡水隔板（称乙），然后按阴膜，浓水隔板，阴膜，淡水隔板直至应装膜对数，最后在淡水隔板上再放极膜 ，渎电极（带有配水框，多孔板于端电极中），绝缘橡皮，夹紧装置乙，用螺杆锁紧，锁紧时应先将夹紧装置的中间拧紧，在拧紧两边的螺杆，用力须均匀以使其平整，式运行的应将其翻转90度。

（2） 一级多装发：

先将一级一段组装，但在改向时有所不同，即装到第一段所需膜对数时，上面原应是淡水隔板（乙），此时改成换向隔板（乙），赌注浓水进水孔，放阳膜，再放改向隔板（甲）堵住淡水进水孔，仍按顺序放阴膜，隔板（乙）阳膜、隔板（甲），结尾与一级一段相同。

（3） 多级与多段组装法：

开始与上述相同，第二级安装时，放共电极（多孔板嵌与共电极中）、极膜、淡水隔板（注意：第二级不应放浓水隔板），第二级应以浓水隔板结束，第三级时放共电极（多孔板嵌于共电极）、极膜，此时改放浓水隔板，即一、三级起始是浓水隔板，二、四级其始是浓水隔板，电极两边第一张膜总是阳膜。

五、电渗析器进水水质要求

1. 电渗析器进水水质指标：

（1）水温 5～40℃

（2）耗氧量 ＜3mg／L(KmnO₄法)

（3）游离碌 ＜0.2mg／L

(4)铁 ＜ 0.3mg／L

（5）锰 ＜ 0.1mg／L

(6)浊度 ＜ 1mg／L

（7）污染指数（SDI） ＜ 10

2.水中有害成分对电渗析器性能的影响

进水中有害成分对电渗析的危害主要表现在四个方面：

（1） 在设备的水流通道和空隙中产生堵塞现象，水流阻力的不均匀改变也会使浓水室和淡水室中的水压不相等，严重时会使膜面破裂。水中夹带的砂粒也会使膜产生机械性破损。

（2） 水流通过电渗析隔板时，水中悬浮粘附在膜面上，成为离子迁移的一障碍，促使膜电阻增加和水质恶化。电渗析膜是细菌的有机养料，水中所含细菌转移到膜面上繁殖，也会产生上述后果。

（3） 水中带极性有机物被膜吸附后，会改变膜的极性，并使膜的选择透过性降低，膜电阻增加。

（4） 高价金属离子（如铁、锰）会使离子交换膜中毒；游离禄使阳膜产生氧化，进水硬度高时会导致极化的沉淀结垢。

故进电渗析器水的处理主要对象是天然水中的悬浮物质和胶体物质，其中包括无机物，有机物和细菌等。

六、电渗析器操作规程

1. 开车运行（包括调试前）准备：

（1） 检查原水槽、中间槽有无杂物；

（2） 检查电渗析器的管路是否接错、有无泄漏、电路系统是否接触正常，电器各开关及仪表指示是否在准备开车的正常位置；

（3） 检查电渗析器本机有无金属杂物及周围环境是否整洁。

2. 操作步骤：

开车步骤

（1） 打开进水总管回流阀及本机上放气阀、关闭浓、淡、极水阀；

（2） 使本机出口浓、淡水均排空（或回流入原水池，或回流浓水循环池）；

（3） 开启水泵，缓慢地同时开启浓、淡极水阀。逐步升高进水压力，达到额定流量，调节好流量；

（4） 开启整流器，逐步升高电压到预定的操作电压值；

（5） 测定淡水出口水质，待水质合格后，操作隔膜阀使淡水进入淡水槽。

停车步骤

（1） 打开淡水排空伐，同时关闭淡水隔膜伐；

（2） 电压降至零，切断整流器电源；

（3） 继续通水2-3分钟后，打开进水管总回流伐，关闭浓、淡、极水伐；

（4） 停泵。

倒换电极操作步骤：

（1） 将淡水排空伐打开，使淡水排空（或排入浓水系统）；

（2） 使电压降至零；

（3） 继续通水2-3分钟后，按下倒相按纽。逐步升高电压至操作值；

（4） 测定淡水水质等合格后，操作隔膜伐，使3淡水进入淡水池（槽）。

注意事项：

（1） 开车时先通水后通电，停车时先停电后停水；如果采用浓水循环工艺，在运行中绝对不可将浓水或淡水泵单独一只关闭。

（2） 开车或停车时，要同时缓慢开启或关闭浓、淡、极水阀门，以保证膜两侧受压均匀。

（3） 淡水压要稍高于浓水压力（一般高于0.01Mpa）.

（4） 要缓慢开、闭阀门，防止突然升高或降压，致使膜堆变形。

（5） 电渗析器通电后膜上有电，切勿碰，切膜堆，以免触电或损坏膜堆。

（6） 进电渗析器浓、淡水的压力不得大于0.3Mpa.

（7） 电渗析器在运行中，由于局部膜面的极化或浓水中碳酸钙、硫酸钙浓度处于过饱状态（特别在浓水循环流程中）。使得水流通道内发生结垢现象，

定期换电极极性。一般3-4小时倒换一次，操作步骤为；开启浓水伐，关闭淡水出口伐，降低整流器输出电压，并倒换电极极性，逐步升高电压到原工作电压，检测淡水水质合格时，开启淡水伐，其间一般为5-10分钟（视脱盐流程长短而定）。

控制浓水浓缩倍数，浓水的排放可直接从浓水箱排到地沟，也可以用浓水作为极水再排放。由于浓水的浓度比较高，pH也较高，因此其结垢倾向是应该注意的，为了防止水垢，可以在浓水箱中适当加酸HCL，使浓水pH保持4-6之间。浓水回收率不得大于70%。

定期酸洗。在水质、电流下降，压差增大的情况下需要酸洗，酸洗时绝对不能开整流器，用2%的盐酸溶液冲洗，至出水的pH与原水相等时方可投入运行。

当上述1.2不见效时应停机检查，发现破裂的膜与隔板应更换，结垢严重应在2-3%的盐酸浓度液里浸泡1-2小时，再冲洗干净，然后重组装调试。

（8） 观察与记录，操作人员自启动水泵后不能离开操作岗位，应随时观察水压、流量、电压值，若有被动及时调节，在正常情况下要求每小时作一次全面记录，内容包括日期、水温、进水压力、流量、操作电压、电原水水质、出水水质、循环浓水水质、计算脱盐率或脱氧率运行情况等。