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              環保水處理設備Equipment

              導極式電滲析(EDR)設備 返回產品列表

              利用陽離子只能穿透陽離子交換膜,而陰離子只穿透陰離子交換膜的特性,在外加直流電場的作用下,水中的陰離子移向陽極、陽離子移向陰極,最后得到淡水及濃水,達到淡化除鹽的目的。最初用于海水淡化,現在廣泛用于化工、輕工、冶金、造紙、醫藥工業,尤以制備純水和在環境保護中處理三廢最受重視,例如用于酸堿回收、電鍍廢液處理以及從工業廢水中回收有用物質等。

              我司承接各類回收水、純水系統、廢物回收等系統導極式電滲析(EDR)設備設計和設備制作,歡迎來電咨詢!

              1電透析法脫鹽原理

               

              利用陽離子只能穿透陽離子交換膜,而陰離子只穿透陰離子交換膜的特性,在外加直流電場的作用下,水中的陰離子移向陽極、陽離子移向陰極,最后得到淡水及濃水,達到淡化除鹽的目的。圖

               

              1 為電透析脫鹽示意圖。圖中將多層陰離子交換膜與陽離子交換膜交替排列于兩電極之間形成許多獨立之槽室),運用通壓電極產生之電場將溶液中陰離子及陽離子向正極及負極移動,而得到一股淡水及一股濃水。

               

               

              圖1:電透析脫鹽示意圖

                      2離子交換膜制備方法與特性

              離子交換膜是一種含有活性離子交換官能基的高分子薄膜,從結構上可以分為基膜與官能基兩大部份?;钚噪x子交換官能基是由具交換作用的陽(或陰)離子和與基膜相連的陰(陽)離子所組成。

               

                      離子交換膜之基本特性

               

               

                       離子交換膜是電透析裝置的關鍵零件,在本節中將針對離子交換膜之基本特性進行說明。

               

                       (1)交換容量和含水量

              膜的交換容量是以每克干膜所含的官能基的毫克當量數(meq/g)表示,其與膜的化學結構(如基膜特性和交聯度大?。┡c制造時之反應條件有密切關系。膜的含水量是指膜的構造中與官能基結合的內在水,以每克膜所含水的克數(g/g, %)表示。

              膜的含水量隨交換容量提高而增加,而交聯度大的膜含水量相對降低。膜的交換容量和含水量提高,可使膜的導電能力增強,但同時因微孔漲大會降低膜的選擇透過性能。

                      (2) 機械強度

              膜的機械強度大小,主要是由基膜的化學結構、增強材料以及二者黏著性的大小來決定。通常膜的交聯度可提高機械強度,而交換容量和含水量的增高會使強度下降。機械強度之指標之一為破裂強度(bursting stress),是指膜在受到垂直方向壓力時,所能耐受的最高壓力。

                      (3) 膨脹性

              干膜放進水或溶液中會吸水膨脹,晾干又會收縮,另外膜由一種溶液移到另一種溶液中也會發生漲縮現象,通常稱之為膜的膨脹性。

                      (4) 擴散性能

              膜的擴散性能主要與膜的性能、溶液的種類和濃度有關。一般含水量高、交聯度較小的膜,擴散量就比較大;濃淡隔室濃差增大時,離子的濃差擴散及水的滲透量會相應增大。

                      (5) 化學穩定性

              離子交換膜在電透析水處理時會接觸到各種腐蝕性介質,如酸、堿、鹽及氧化劑等,耐化學腐蝕性、耐氧化性和耐溫性會直接影響膜的使用范圍和使用期限。

                       (6) 膜的導電性

              膜的導電性可用電阻率、電導率或面電阻來表示。當導體長度為1cm,截面積為1cm2時,它的電阻稱為該導體的電阻率,其單位是cm。電阻率的倒數稱為電導率,其單位為W-1·cm-1。電導率愈大,表示導體的導電性愈好。單位面積的電阻值稱為面電阻,其單位為cm2。整個膜的電阻為膜的面電阻除以膜的總面積。通??稍龈吣さ慕粨Q容量、降低膜的交聯度、減小膜的厚度來降低膜電阻。離子交換膜因含有可解離的官能基,隨者膜的交換容量和含水量的增大,膜的電導率也會增大。溶液濃度升高,膜的導電性增大,溫度愈高,導電性也愈強。異相膜中由于含有黏合劑,其導電性一般比均相膜為小。

                      (7) 膜的選擇透過性與膜電位

              離子交換膜對離子選擇透過性的優劣,往往用離子的遷移數和膜的選擇透過度來表示。在一定溫度下,膜的選擇透過性愈好,膜兩側的濃差愈大,膜電位也愈大,故可以用膜電位的高低來判斷膜的選擇透過性。一般要求離子交換膜之選擇透過度要大于85%,或陽膜的陽離子遷移數大于0.9,陰離子遷移數小于0.1;陰膜則相反。

               

                    3電透析設備及本體組裝

               

               

              電透析設備的放置形式可作成立式與臥式兩種,設備組件包括離子交換膜、隔板、電極、極框、保護室、夾緊裝置、輔助設備(整流器、水泵、過濾器、流量計、水箱、監測器、儀表等)。表2簡述電透析設備各組件之構造型式和功用。

                電透析的本體組裝方式隨著原水水質及對出水水質、水量的要求不同而異。一般為了增加產水量,可以增加膜對并聯數目,若為了提高出水水質,可以采多段串聯,增加處理流程長度。電透析本體組裝方式可以幾級幾段區分。一對電極之間的膜堆部份即為一級,濃、淡水隔板水流方向一致的膜組部份稱為一段。凡是水流方向每改變一次,段的數目就增加1。根據實廠使用經驗及原理推估,每級中一段比一級中多段要好

              在確定電透析本體的組裝方式后,在組裝中應注意:電極、極框、陰陽離子交換膜、濃淡室隔板等的排列順序,絕不能錯誤,否則將影響電透析設備出水水質。

              組裝前需將離子交換膜放在待處理水中浸泡數小時,使其充分膨脹,膜表面用清水洗凈,逐張檢查,凡有裂紋或孔眼,檢出不用。組裝時要將隔板、膜、電極、極框、橡皮墊板(圈)洗刷干凈,按部件的排列順序逐張檢查放置,不可錯亂。外部金屬螺栓等不可與膜接觸。

              2 電透析設備各組件之構造和功用

               

              組件名稱

              構造與型式

              功用

              離子交換膜

              陰、陽離子

               

              隔板與隔板網

              有回路隔板(長、短),無回路隔板

              常用隔板網類型有魚鱗網、編織網、窗紗網、注塑成形網等

              支撐和分隔陰、陽膜;作為水流通道,構成濃、淡隔室;使水流分布均勻,產生紊流,強化離子擴散。

              電極

              電極形狀和結構以絲狀、網狀、柵板狀較為合適,石墨電極、鉛電極、鈦絲涂釕電極、不銹鋼電極、銀-氯化銀電極、鉛銀合金電極等不同材料。

              連接直流電源,作為電透析脫鹽的推動力。

              極框

              沖模式隔板型、魚鱗網型、多孔版型、框架型

              放置于電極與離子膜間,防止離子膜碰到電極,保證極水暢通,及時排除電極反應產生的氣體、沈淀物和酸堿。

              保護室(緩沖室)

              極室與膜堆間再放置一塊極框或隔板,并迭放一張陽膜或抗氧化膜。

              保護極室膜,以免極膜腐蝕損壞,極水穿漏至濃、淡隔室;也避免靠極室的淡水因濃差滲透被極水所污染。

               

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