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经典水处理常识详解(二)

发布时间:2019-06-28 15:39人气:

11、反渗透装置主要是由那些设备组成?

答:反渗透装置主要由高压泵、高压泵出口闸阀(手动或电动)、高低压保护开关、 进水流量计(也可不加)、产水流量计、浓水流量计、产水电导仪、膜组件(压 力容器、反渗透膜元件)、浓水电动阀、浓水截止阀、进水压力表、段间压力表、 浓水压力表、产水压力表、反渗透支架、反渗透控制盘、反渗透取样盘、爆破膜以及相应的管道、卡箍、弯头等。

12 、反渗透系统中必需使用哪几种仪器仪表?

答:反渗透系统中必需几种仪器仪表有:

1、 污染指数仪:用于测量系统预处理的 SDI 指数。

2 、浓水流量计:用于测量系统浓水的流量,和产水流量计配合使用来确定系统回收率。

3 、产水流量计:用于测量系统产水的流量。产水电导仪:用于测量系统产水水质(电导率)

4 、压力表:测量系统进水压力、段间压力、浓水压力、产水压力。

5 、进水流量计:用于测量系统总进水流量。

6 、温度计:用于测量系统运行的温度。

7、 进水 PH 计:用于测量系统进水 PH 值的变化情况。

8 、进水电导仪:用于测量系统进水电导率,和产水电导率配合使用来确定系统脱盐率。

9 、氧化还原仪:用于测量系统进水中含氧化性物质的多少以确定对系统安全性的 威胁程度。

10 、高低压保护开关:用于保护系统不在低压(供水不足)和高压状态下运行。

一个反渗透系统是比较复杂的,使用的仪器仪表是与工艺要求和用户投资情况决定的。正常的反渗透系统只需要产水流量计、浓水流量计、产水电导仪、压力表、 高低压保护就足够了。

13、电渗析装置由哪些部分组成?各部分的特点和功能是什么?

答:电渗析装置是由几部分组成的,阴膜,阳膜,隔板,电极,夹紧装置,防漏胶板,酸洗系统,流量计,压力表,ABS 管材管件,阀门,可控硅整流柜。

阴膜、阳膜对水中离子具有的选择透过性使系统有浓水,淡水,极水之分,即是装置的脱盐部分。

隔板的主要材料为聚丙烯,起着支撑阴羊膜并与之形成浓淡水室的作用。

电极主要形成离子交换膜所需的电场。电极由布水头、多孔板、PVC 边框组成。

夹紧装置主要是固定阴阳离子交换膜、电极、隔板等使之成为一个整体。

防漏胶板是在电极和隔板之间的,起着防止系统在电极边漏水的现象。

酸洗系统是整个装置中不可缺少的部分。当电渗析装置产生脱盐率下降、产水量下降、操作压力升高等不正常现象时应判断系统是由于何种原因如结垢、无机物污堵、有机物污堵等构成的而采取相应的化学药剂进行化学清洗。

可控硅整流柜是装置的能量馈入部位,是将工频交流电通过可控硅整流器件整流为电压可调的直流电压,加在电极上在膜堆内形成直流电场以牵引溶液中的阴阳离子产生定向移动。可控硅整流柜的主要参数为:整流电压、工作电流以及整流功率。流量计、压力表、ABS 管材 管件、阀门是电渗析的附属配件,起着显示电渗析装置的各种运行参数、水室的接通以及水流方向的切换等作用。

14、电渗析有那些优缺点?

答:

电渗析的优点为:

1 能耗低,占地面积小。

2 操作简单,噪音低。

3 出水水质稳定,在脱盐过程中无相的变化。

4 污染环境小。

5 适用范围较广为 200-40000mg/h。

电渗析的缺点为:

1 安装较为复杂。

2 脱盐效果不太彻底一般为 75%。

3 水回收率低一般为 50%。

15、电渗析的脱盐原理是什么?

答:电渗析装置中的阴阳离子交换膜具有选择透过性,当溶液中的离子在电场作用下发生定向移动时,利用阴阳离子交换膜的选择透过性而透过或不透过相应的交换膜在不同的水室中形成了浓水或淡水。

16、电渗析浓、淡、极水分布比例大致为多少?

答:电渗析装置中的浓水、淡水、极水的分布比例大致为 4:4:2,因此在电渗析除盐系统中节约极水的措施是非常有意义的;常用节约极水的措施有部分浓水充当极水后进行排放或采用极水循环;极水循环系统具体方式是软化水或脱盐水+NaCL 溶液充当极水循环。

17、如何选择好的阴阳异相离子交换膜

答:质量好的异相离子交换膜必须具备以下几个特性:

1 选择透过性强。选择透过性是衡量膜性能的主要指标,它直接影响电渗析器的电流效率和脱盐效果,其选择透过性大于 85%。

2 膜电阻小。电渗析器由几百对离子交换膜组成,因此膜电阻在总电阻中占很大比重,如电阻小则操作电压低、电流效率高。3 较强的化学稳定性。在阴阳离子迁移的过程中,浓水室会形成浓度较大的离子溶液;在发生极化时, 膜两侧滞留层 PH 值也要发生变化,特别是极水参加化学反应会产生氧化性极强的氧气和氯气,这样就必须要求膜具有较强的化学稳定性以延长电渗析器的使用寿命。

4 较强的机械强度和尺寸稳定性。

5 较低的扩散性能。

6 对强电解质具有很高的脱除效果。

18、电渗析的电极是由什么材料做成的?规格有那些?各有什么优缺点?

答:电渗析的电极分为几种:钛镀铂电极、钛涂钌电极、石墨电极、不锈钢电极;电极根据电渗析本体尺寸的不同而有所不同,常见的工程用电极规格有:800×1600mm、400×1600mm、400×800mm、340×640mm 等。

不同的电极材料有着不同的特点:

钛镀铂电极:耐腐蚀性相当好,可以在非常苛刻的条件下使用,但铂的价格昂贵,资源较少,限制着其在国内的推广。

钛涂钌电极:是在钛基体上涂敷钌(Ru)、铱(Ir)、钛(Ti)的化合物,经高温处理后形成其混合氧化物;由于钌(Ru)、铱(Ir)、钛(Ti)的离子半径非常接近,点阵结构和空间群属于同一类型,因此在热处理的共氧化中能形成 RuO2-IrO2-TiO2 的固溶体,具有优越的耐腐蚀性能,很适合作为电极材料。

石墨电极:石墨电极很容易被腐蚀,其原因主要有化学腐蚀和机械磨损;石墨作为阳极时,由于阳极氧化,石墨被氧化为 CO2 或 CO,使其晶体结构被破坏而损坏;在电渗析装置中石墨电极损耗主要由于机械作用而造成的,高流速的极水对石墨有很强的冲刷作用,另一方面电极反应所产生的气体对石墨有冲击作用,加上电化学腐蚀,往往造成石墨颗粒剥落污染水质甚至堵塞极水通道;随着钛涂钌电极的出现,石墨电极已逐渐被淘汰。

不锈钢电极:一般说来,不锈钢只用作为阴极而不能作为阳极使用,否则因为天然水中多含有氯离子,会导致不锈钢的阳极溶解生成二价的铁、镍和铬离子。

正确选择电极的材料对于延长电极的使用寿命、降低系统投资和运行费用具有重要的意义,对于不同水质可选用不同材料的电极:

1、 以氯化物为主要成分的天然水,可优先选用钛涂钌电极。

2 、以硫酸盐为主要成分的天然水,可优先选用铅板、不锈钢、钛涂钌电极。

3、 以重碳酸钙为主要成分的天然水,可优先选用不锈钢、钛涂钌电极。

4 、混合离子的天然水,可优先选用钛涂钌、石墨以及钛涂铂电极。

19、电渗析的浓差极化现象是什么?浓差极化的危害有那些?

答:当电渗析的工作电流超过极限电流时在阴离子交换膜与淡水的界面处产生水电解,生成了 H+和 OH-离子,使这些离子参与了电荷的传递时即产生了极化现象。

极化的危害简而言之是使一种电能消耗在与除盐无关的电解水上,因而造成电能 的浪费,而且 OH-离子进入浓水室后和 CO32-及 CaCO3 水垢,使膜和电渗析的性能下降。

极化时脱盐室膜面上电解质离子的浓度比主体溶液浓度低得多,引起很高的极化电位,而浓水室膜面浓度则比主体溶液浓度高得多,使水中易形成沉淀的离子在膜面上产生沉淀,其结果是:膜对表观电阻明显增大,电流密度下降, 脱盐率降低。电流效率下降,因为很大一部分电流消耗在水的电解上,以产生 H+和 OH-离子代消耗的反离子来传递电荷。若阴膜先极化,脱盐室水离解产生的 H+离子透过阳膜进入浓水室,使脱盐室膜面呈碱性,容易使 Ca2+、Mg2+离子和 CO32-形成 CaCO3 沉淀。若阳膜先极化,脱盐室水解产生的 OH-离子透过阴膜进 入浓缩室,使被阴膜阻挡的 Ca2+、Mg2+离子容易形成结垢。膜面上形成的沉淀 除了是膜电阻增加、单位产水电耗量明显增加、水流阻力升高以外,还因溶液PH 值变化使离子交换膜受到腐蚀而缩短了使用寿命。

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