电渗析海水淡化.doc

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1、电渗析海水淡化设计方案一、电渗析海水淡化实验原理（1）了解和掌握电渗析海水淡化的原理及工艺流程。（2）掌握电渗析法设计参数。二、电渗析技术的类型2.1倒极电渗析(EDR)倒极电渗析就是根据ED原理,每隔一定时间(一般为15～20min),正负电极极性相互倒换,能自动清洗离子交换膜和电极表面形成的污垢,以确保离子交换膜工作效率的长期稳定及淡水的水质水量。2.2液膜电渗析(EDLM)液膜电渗析是用具有相同功能的液态膜代替固态离子交换膜,其实验模型就是用半透玻璃纸将液膜溶液包制成薄层状的隔板,然后装入电渗析

2、器中运行。利用萃取剂作液膜电渗析的液态膜,可能为浓缩和提取贵金属、重金属、稀有金属等找到高效的分离方法,因为寻找对某种形式离子具有特殊选择性的膜与提高电渗析的提取效率有关。提高电渗析的分离效率,直接与液膜结合起来是很有发展前途的。2.3填充床电渗析(EDI)填充床电渗析(EDI)是将电渗析与离子交换法结合起来的一种新型水处理方法,它的最大特点是利用水解离产生的H+和OH-自动再生填充在电渗析器淡水室中的混床离子交换树脂,从而实现了持续深度脱盐。它集中了电渗析和离子交换法的优点,提高了极限电流密度和电流

3、效率。2.4双极性膜电渗析(EDMB)双极膜是一种新型离子交换复合膜,它一般由层压在一起的阳离子交换膜组成,通过膜的水分子即刻分解成H+和OH-,可作为H+和OH-的供应源。双极性膜电渗析突出的优点是过程简单,能效高,废物排放少。2.5无极水电渗析无极水电渗析是传统电渗析的一种改进形式,它的主要特点是除去了传统电渗析的极室和极水。例如在装置的电极紧贴一层或多层离子交换膜,它们在电气上都是相互联接的,这样既可以防止金属离子进入离子交换膜,同时又防止极板结垢,延长电极的使用寿命。由于取消了极室,无极水排放

4、,大大提高了原水的利用率。三、处理对象分析——海水成分分析首先对处理对象——海水的主要成分经行分析，通过资料查找，得出海水的主要离子成分，具体含量见表1。表1海水的主要离子成分成分含量/(mg/L)成分含量/(mg/L)Cl-18980Br-65Na+10560Sr2+13SO42-2560SiO26Mg2+1272NO3-2.5Ca2+400B4.6K+380F-1.4HCO3-142总含盐量约34400mg/L从图表中我们可以看出，海水中Cl-含量最多，占到总含量的55%，其次为Na+为31%，S

5、O42-和Mg2+分别为7%和4%，其他离子仅占占3%。因此海水淡化处理主要针对Cl-、Na+、SO42-、Mg2+的去除进行方案设计。四、注意事项：1）在目前原水含盐量的情况下，设备最大处理流量1500升/小时，最大工作直流电流15安培。2）电渗析要一直保持湿润状态，如果一段时间不使用则确保5天通水一次，否则树脂交换膜会干缩变形。3）设备工作及非工作时环境温度要大于０0C，以防止将湿润的树脂交换膜和带水的管道冻伤。4）电渗析设备不容许无水状态下长时间通电。五、淡化水操作步骤：１）作好开机前准备：检查

6、所有阀门是否在正确位置：即电渗析酸洗进出水管路阀门全部关闭，极水、浓水、淡水出水侧管路上位阀门全部关闭，下位阀门全部打开向下排水，流量计下方三个进水阀门微开，过滤器从下部进水，上部出水，保证整个系统畅通。2）开机：打开进水总阀→开整流柜电源→打开增压水泵→调整流量计下方各分路进水阀门使浓淡水流量趋于一致（最大流量1.5T/H），极水流量偏小，三块压力表值趋于一致，极水压力表值可偏小浓淡水压力表１小格→检查电位器是否是在逆时针方向的止端→开直流电源Ａ极（或Ｂ极）→由小到大慢慢调整电位器使电压到目标值（电

7、导率刚好达标时的电压值），观察电流表由大到小逐渐趋于稳定→然后测A极（B极）管道淡水电导率，如果合格(电导小于1000)，则将水导入淡水箱→开淡水管路阀→开Ａ极（或Ｂ极）管路出水上位阀→关Ａ极（或Ｂ极）管路出水下位阀。完成操作。１小时后开始倒极：先将直流电压调至最小→按直流电源停止→将电渗析出水侧下部阀门打开→将电渗析出水侧上部阀门关闭→按Ｂ极（Ａ极）电源按钮→慢慢调整电压至淡水工作电压值→测量Ｂ极（Ａ极）管道淡水电导率（合格）→将Ｂ极（Ａ极）出水上部阀门打开→将Ｂ极（Ａ极）出水下部阀门关闭，开始送淡

8、水。完成操作A极、B极要交替工作，工作时间间隔一样，最大工作时间不能超过1小时。3）关机：先将电压调至最小→关断直流电源→关水泵→关整流柜电源→关进水总阀→将浓淡水阀调整到排水状态，完成关机工作。亦做好了下次的开机准备。六、电渗析的反洗和酸洗：电渗析经过一段时间的运行，由于结垢的原因，淡水电导率会慢慢升高，当出水水质不达标时，则要考虑电渗析酸洗除垢，具体步骤：（１）在酸洗箱内配制３％的盐酸溶液多半箱。（２）关淡水箱阀门　（３）开酸洗泵阀门　（４）电渗析出