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經典水處理知識詳解(二)

發布時間:2019-06-28 15:39人氣:

11、反滲透裝置主要是由那些設備組成?

答:反滲透裝置主要由高壓泵、高壓泵出口閘閥(手動或電動)、高低壓保護開關、 進水流量計(也可不加)、產水流量計、濃水流量計、產水電導儀、膜組件(壓 力容器、反滲透膜元件)、濃水電動閥、濃水截止閥、進水壓力表、段間壓力表、 濃水壓力表、產水壓力表、反滲透支架、反滲透控制盤、反滲透取樣盤、爆破膜以及相應的管道、卡箍、彎頭等。

12 、反滲透系統中必需使用哪幾種儀器儀表?

答:反滲透系統中必需幾種儀器儀表有:

1、 污染指數儀:用于測量系統預處理的 SDI 指數。

2 、濃水流量計:用于測量系統濃水的流量,和產水流量計配合使用來確定系統回收率。

3 、產水流量計:用于測量系統產水的流量。產水電導儀:用于測量系統產水水質(電導率)

4 、壓力表:測量系統進水壓力、段間壓力、濃水壓力、產水壓力。

5 、進水流量計:用于測量系統總進水流量。

6 、溫度計:用于測量系統運行的溫度。

7、 進水 PH 計:用于測量系統進水 PH 值的變化情況。

8 、進水電導儀:用于測量系統進水電導率,和產水電導率配合使用來確定系統脫鹽率。

9 、氧化還原儀:用于測量系統進水中含氧化性物質的多少以確定對系統安全性的 威脅程度。

10 、高低壓保護開關:用于保護系統不在低壓(供水不足)和高壓狀態下運行。

一個反滲透系統是比較復雜的,使用的儀器儀表是與工藝要求和用戶投資情況決定的。正常的反滲透系統只需要產水流量計、濃水流量計、產水電導儀、壓力表、 高低壓保護就足夠了。

13、電滲析裝置由哪些部分組成?各部分的特點和功能是什么?

答:電滲析裝置是由幾部分組成的,陰膜,陽膜,隔板,電極,夾緊裝置,防漏膠板,酸洗系統,流量計,壓力表,ABS 管材管件,閥門,可控硅整流柜。

陰膜、陽膜對水中離子具有的選擇透過性使系統有濃水,淡水,極水之分,即是裝置的脫鹽部分。

隔板的主要材料為聚丙烯,起著支撐陰羊膜并與之形成濃淡水室的作用。

電極主要形成離子交換膜所需的電場。電極由布水頭、多孔板、PVC 邊框組成。

夾緊裝置主要是固定陰陽離子交換膜、電極、隔板等使之成為一個整體。

防漏膠板是在電極和隔板之間的,起著防止系統在電極邊漏水的現象。

酸洗系統是整個裝置中不可缺少的部分。當電滲析裝置產生脫鹽率下降、產水量下降、操作壓力升高等不正?,F象時應判斷系統是由于何種原因如結垢、無機物污堵、有機物污堵等構成的而采取相應的化學藥劑進行化學清洗。

可控硅整流柜是裝置的能量饋入部位,是將工頻交流電通過可控硅整流器件整流為電壓可調的直流電壓,加在電極上在膜堆內形成直流電場以牽引溶液中的陰陽離子產生定向移動??煽毓枵鞴竦闹饕獏禐椋赫麟妷?、工作電流以及整流功率。流量計、壓力表、ABS 管材 管件、閥門是電滲析的附屬配件,起著顯示電滲析裝置的各種運行參數、水室的接通以及水流方向的切換等作用。

14、電滲析有那些優缺點?

答:

電滲析的優點為:

1 能耗低,占地面積小。

2 操作簡單,噪音低。

3 出水水質穩定,在脫鹽過程中無相的變化。

4 污染環境小。

5 適用范圍較廣為 200-40000mg/h。

電滲析的缺點為:

1 安裝較為復雜。

2 脫鹽效果不太徹底一般為 75%。

3 水回收率低一般為 50%。

15、電滲析的脫鹽原理是什么?

答:電滲析裝置中的陰陽離子交換膜具有選擇透過性,當溶液中的離子在電場作用下發生定向移動時,利用陰陽離子交換膜的選擇透過性而透過或不透過相應的交換膜在不同的水室中形成了濃水或淡水。

16、電滲析濃、淡、極水分布比例大致為多少?

答:電滲析裝置中的濃水、淡水、極水的分布比例大致為 4:4:2,因此在電滲析除鹽系統中節約極水的措施是非常有意義的;常用節約極水的措施有部分濃水充當極水后進行排放或采用極水循環;極水循環系統具體方式是軟化水或脫鹽水+NaCL 溶液充當極水循環。

17、如何選擇好的陰陽異相離子交換膜

答:質量好的異相離子交換膜必須具備以下幾個特性:

1 選擇透過性強。選擇透過性是衡量膜性能的主要指標,它直接影響電滲析器的電流效率和脫鹽效果,其選擇透過性大于 85%。

2 膜電阻小。電滲析器由幾百對離子交換膜組成,因此膜電阻在總電阻中占很大比重,如電阻小則操作電壓低、電流效率高。3 較強的化學穩定性。在陰陽離子遷移的過程中,濃水室會形成濃度較大的離子溶液;在發生極化時, 膜兩側滯留層 PH 值也要發生變化,特別是極水參加化學反應會產生氧化性極強的氧氣和氯氣,這樣就必須要求膜具有較強的化學穩定性以延長電滲析器的使用壽命。

4 較強的機械強度和尺寸穩定性。

5 較低的擴散性能。

6 對強電解質具有很高的脫除效果。

18、電滲析的電極是由什么材料做成的?規格有那些?各有什么優缺點?

答:電滲析的電極分為幾種:鈦鍍鉑電極、鈦涂釕電極、石墨電極、不銹鋼電極;電極根據電滲析本體尺寸的不同而有所不同,常見的工程用電極規格有:800×1600mm、400×1600mm、400×800mm、340×640mm 等。

不同的電極材料有著不同的特點:

鈦鍍鉑電極:耐腐蝕性相當好,可以在非??量痰臈l件下使用,但鉑的價格昂貴,資源較少,限制著其在國內的推廣。

鈦涂釕電極:是在鈦基體上涂敷釕(Ru)、銥(Ir)、鈦(Ti)的化合物,經高溫處理后形成其混合氧化物;由于釕(Ru)、銥(Ir)、鈦(Ti)的離子半徑非常接近,點陣結構和空間群屬于同一類型,因此在熱處理的共氧化中能形成 RuO2-IrO2-TiO2 的固溶體,具有優越的耐腐蝕性能,很適合作為電極材料。

石墨電極:石墨電極很容易被腐蝕,其原因主要有化學腐蝕和機械磨損;石墨作為陽極時,由于陽極氧化,石墨被氧化為 CO2 或 CO,使其晶體結構被破壞而損壞;在電滲析裝置中石墨電極損耗主要由于機械作用而造成的,高流速的極水對石墨有很強的沖刷作用,另一方面電極反應所產生的氣體對石墨有沖擊作用,加上電化學腐蝕,往往造成石墨顆粒剝落污染水質甚至堵塞極水通道;隨著鈦涂釕電極的出現,石墨電極已逐漸被淘汰。

不銹鋼電極:一般說來,不銹鋼只用作為陰極而不能作為陽極使用,否則因為天然水中多含有氯離子,會導致不銹鋼的陽極溶解生成二價的鐵、鎳和鉻離子。

正確選擇電極的材料對于延長電極的使用壽命、降低系統投資和運行費用具有重要的意義,對于不同水質可選用不同材料的電極:

1、 以氯化物為主要成分的天然水,可優先選用鈦涂釕電極。

2 、以硫酸鹽為主要成分的天然水,可優先選用鉛板、不銹鋼、鈦涂釕電極。

3、 以重碳酸鈣為主要成分的天然水,可優先選用不銹鋼、鈦涂釕電極。

4 、混合離子的天然水,可優先選用鈦涂釕、石墨以及鈦涂鉑電極。

19、電滲析的濃差極化現象是什么?濃差極化的危害有那些?

答:當電滲析的工作電流超過極限電流時在陰離子交換膜與淡水的界面處產生水電解,生成了 H+和 OH-離子,使這些離子參與了電荷的傳遞時即產生了極化現象。

極化的危害簡而言之是使一種電能消耗在與除鹽無關的電解水上,因而造成電能 的浪費,而且 OH-離子進入濃水室后和 CO32-及 CaCO3 水垢,使膜和電滲析的性能下降。

極化時脫鹽室膜面上電解質離子的濃度比主體溶液濃度低得多,引起很高的極化電位,而濃水室膜面濃度則比主體溶液濃度高得多,使水中易形成沉淀的離子在膜面上產生沉淀,其結果是:膜對表觀電阻明顯增大,電流密度下降, 脫鹽率降低。電流效率下降,因為很大一部分電流消耗在水的電解上,以產生 H+和 OH-離子代消耗的反離子來傳遞電荷。若陰膜先極化,脫鹽室水離解產生的 H+離子透過陽膜進入濃水室,使脫鹽室膜面呈堿性,容易使 Ca2+、Mg2+離子和 CO32-形成 CaCO3 沉淀。若陽膜先極化,脫鹽室水解產生的 OH-離子透過陰膜進 入濃縮室,使被陰膜阻擋的 Ca2+、Mg2+離子容易形成結垢。膜面上形成的沉淀 除了是膜電阻增加、單位產水電耗量明顯增加、水流阻力升高以外,還因溶液PH 值變化使離子交換膜受到腐蝕而縮短了使用壽命。

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