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    电渗析是膜分离过程中较为成熟的一项技术，已广泛地应用于苦咸水脱盐，是世界上某些地区生产淡水的主要方法。由于新开发的荷电膜具有更高的选择性、更低的膜电阻、更好的热稳定性相化学稳定性以及更高的机械强度、使电渗析过程不仅限于应用在脱盐方面，而且在食品、医药及化学工业中，电渗析过程还有许多其他的工业应用，如工业废水的处理，主要包括从酸液清洗金属表面所形成的废液中回收酸和金属；从电镀废水中回收重金属离子；从合成纤维废水中回收硫酸盐；从纸浆废液中回收亚硫酸盐等。用于食品工业中，如牛奶脱盐制奶粉；用于化学工业分离离子性物质与非离子性物质等 。

   自动控制频繁倒极电渗析（EDR），运行管理更加方便。原水利用率可达80%，一般原水回收率 在45-70%之间。电渗析主要用于水的初级脱盐，脱盐率在45-90%之间。它广泛被用于海水与苦咸水淡化；制备纯水时的初级脱盐以及锅炉、动力设备给水的脱盐软化等。

   实质上，电渗析可以说是一种除盐技术，因为各种不同的水（包括天然水、自来水、）中都有一定量的盐分，而组成这些盐的阴、阳离子在直流电场的作用下会分别向相反方向的电极移动。如果在一个电渗析器中插入阴、阳离子交换膜各一个，由于离子交换膜具有选择透过性，即阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，阴离子交换膜只允许阴离子以通过，这样在两个膜的中间隔室中，盐的浓度就会因为离子的定向迁移而降低，而靠近电极的两个隔室则分别为阴、阳离子的浓缩室，在中间的淡化室内达到脱盐的目的。

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l2mm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57mm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。

利佳水处理电渗析部分配件

离子交换膜的性能

1)膜的选择透过性　　由膜的性质决定，又取决于孔隙度。膜中离子选择透过性，用选择透过率表示。

2）膜的导电性

反映离子在膜内迁移速度的大小，共有三个影响参数

电阻率（Ω·cm） 电导率（Ω-1·cm-1）

截面电阻（Ω·cm2）

3) 膜的交换容量

单位重量膜中所含活性基团的数量以每克干膜所含可交换离子的毫摩尔数来表示（一般为1.53毫摩尔/克）。

4）膜的溶胀率和含水率以每克膜所含水的重量百分数来表示。

5）膜的化学稳定性

要求能抵抗酸、碱、抗氧化还原性、抗生物降解。

6）膜的机械强度

要求具有一定的抗拉强度膜在受到平行方向的拉力时所能承受的压力（kg/cm2）

爆破强度膜在受到垂直方向压力时所能承受的压力（kg/cm2），一般>5 kg/cm2

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。

在电渗析过程中，也进行以下次要过程

①同名离子的迁移，离子交换膜的选择透过性往往不可能是的，因此总会有少量的相反离子透过交换膜；

②离子的浓差扩散，由于浓缩室和淡化室中的溶液中存在着浓度差，总会有少量的离子由浓缩室向淡化室扩散迁移，从而降低了渗析效率；

③水的渗透，尽管交换膜是不允许溶剂分子透过的，但是由于淡化室与浓缩室之间存在浓度差，就会使部分溶剂分子（水）向浓缩室渗透；

④水的电渗析，由于离子的水合作用和形成双电层，在直流电场作用下，水分子也可从淡化室向浓缩室迁移；

⑤水的极化电离，有时由于工作条件不良，会强迫水电离为氢离子和氢氧根离子，它们可透过交换膜进入浓缩室；

⑥水的压渗，由于浓缩室和淡化室之间存在流体压力的差别，迫使水分子由压力大的一侧向压力小的一侧渗透。显然，这些次要过程对电渗析是不利因素，但是它们都可以通过改变操作条件予以避免或控制。

一、操作说明

试机前准备：在设备的三个水箱内加入自来水，接通电源，同时开启原水泵、冷却水泵和浓水泵，观察设备模块是否有漏水现象（如有严重漏水现象属于正常现象，这种现象是因为运输时间过长或用户没有及时通水试机造成膜片风干的原因），这时可以把模块的加紧螺丝紧固一下，或通水侵泡4个小时后再把模块加紧效果更好。检查无误后根据用户要求在原水箱放置需处理的原水，弄水箱放置需处理的原水或纯水（如无纯水可用自来水代替），冷却水箱配制TDS4000-5000mg/L的氯化钠食盐水，准备完毕后进行开机工作。

1、开机：准备完毕后开启原水泵、冷却水泵和浓水泵，待设备出水管出水后开启ED电源，缓慢调节输出电压至25-30V，观察输出电流稳定后检测原水和浓水的TDS值，如原水的TDS值升高则关闭ED电源，把电源的输出点正极和负极的电线倒换一下（电源和模块之间的电缆必须加紧），继续开机直至检测原水的盐分迁移到浓水里面，设备运行正常。

2、关机：实验完毕后，先把ED电源的输出电压调到低值，关闭电源开关后停止三台进水泵，把三个水箱里面的水排掉，在三个水箱内配制1-2%的氯化钠食盐水，开启三个进水泵循环，10分钟后关闭三台进水泵，使模块处在浸泡状态下。下次实验前先用清水冲洗干净。

※设备开机先通水后通电，关机先断电后关泵，防止模块烧损。

二、设备的维护

1、如用户长时间不做实验的情况下，必须把模块拆开，将膜片在自然通风的情况下风干并密封保存，下次实验前用实验用的原水浸泡5个小时后装机使用。

2、冬季注意保暖，防止设备冻坏。

沧州市利佳水处理设备有限公司是一家专业从事膜分离技术开发、设计制造与工 程总承包及运行的高新技术企业，公司多年专注于化工、食品医药、有色金属冶 炼行业中高氨氮、高有机废水的处理及零排放，工艺物料的纯化分离、浓缩及其 废水的资源化再利用。在国内的化工、食品、医药、电子、石化、纺织印染、金 属表面处理、冶金矿业、市政环保等行业中拥有众多的客户与工程服务业绩。

企业理念：专注、创新、价值、责任！ 通过长期地专注与持续地创新，为客户不断地创造新的价值，承担企业对客户与社会的责任！ 根据本项目的具体要求，利佳公司根据多年来膜分离技术应用工程设计和运行经验，结合用户的建议和意见，提交反渗透浓水电渗析浓缩系统技术方案。 遵守国家的设计规范和相关制度，结合公司在电渗析浓缩方面的经验和业绩，按照清污分流和清洁生产的处理工艺，编制该项目电渗析浓缩系统设计方案，供 用户决策、审查。方案在综合考虑运行成本及系统投资的经济性基础上，确保整 个系统长期、稳定、经济、全自动运行。同时在保证“收率”和“脱盐效率”始终 保持平衡的同时，确保投资合理，运行费用经济。