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电渗析脱盐装置

发布日期：2021-01-27浏览次数： 1字号：[ 大中小]

一、用途性能

电渗析技术的研究始于上世纪初的德国，直至上世纪5O年代离子交换膜的制造进入工业化生产后，电渗析技术才进入实用阶段。随后电渗析在工程技术应用过程中迅速崛起，以许多出色的应用实例,证实了其在技术上的先进性以及其它分离方法所不能替代的若干优异的特点。

电渗析具有在难溶盐超饱和工况下的运行能力、无需酸、碱再生设施、便于安装维护、占地少、容易实现全自动控制、运行成本低、操作简单、出水水质恒定。目前在膜分离领域占有重要地位，并被广泛用于海水淡化、苦咸水脱盐、海水浓缩制盐、废水处理以及食品、医药、电子、电力等领域。

二、技术原理

电渗析技术是膜分离技术的一种，它是一个电化学分离过程，溶液在交替放置的阳离子交换膜和阴离子交换膜之间流过。在外加直流电场的作用下，以电位差为驱动力，利用离子交换膜对溶液中离子的选择透过性，而使溶液中溶质和溶剂分离的膜过程，从而达到淡化或浓缩的目的。

 

电渗析工作原理示意图

三、技术特点

◆ 能量消耗不大：电渗析在运行过程中，不发生相的变化，仅是用电能来迁移水中己解离的离子，一般它耗用的电能是和水中含盐量成正比的。因此对含盐量3000-4000ppm以下的进水，电渗析被认为是耗能少的比较经济的技术。

◆ 药剂耗量少：电渗析在运行过程中一般不需要加入药剂，仅在定时化学清洗时用少量酸和碱，供水系统不需要高压泵。

◆ 预处理简便：由于电渗析进水通道宽泛，而且进水水流方向是和膜面平行，不像反渗透进水水流要垂直通过膜面，所以电渗析进水水质指标要求没有反渗透那样高。

◆ 操作简便，易于实现自动化：电渗析通常都是控制在恒定直流电压下运行。运行时只要在恒定电压下，控制好浓、淡、极水的流量和压力，定时倒换电极，因此易于进行自动化操作。

◆ 抗污染性好：离子交换膜和电渗析隔极板等都是高分子材料制成的，抗污染性好。

◆ 设备规模、脱盐浓度范围的适应性大：根据处理水量和脱盐率不同，都可以通过设计电渗析装置内的段数、级数和多台的串、并联来实现。

◆ 对于解离度小的盐类和不解离的物质难于去除：例如对水中的硅酸就不能去掉，对碳酸根的迁移率就小一些，对不解离的有机物就去除不掉。

◆ 电渗析装置是由几十到几百张极簿的隔板和膜组成，部件多，组装较繁，一个部件局部出问题即会影响到整体。

四、装置结构

电渗析装置主要由阴、阳离子交换膜、隔板、电极、极框、压紧装置和进出水管等组成。

 

五、工艺流程

 

电渗析工艺流程图

六、控制系统

 电渗析脱盐装置具有连续自清洗特征，通过周期性改变直流电压极性来实现浓水水流与淡水水流的周期性切换，实现离子交换膜膜面微环境的逆转。电渗析脱盐装置的启停、运行、电极切换周期等过程均由PLC自动控制。为便于实现整个系统的监控和管理数据化，系统采用先进的计算机作为上位机对所有控制过程进行监控并记录运行数据。

七、应用领域

应用于海水淡化、苦咸水脱盐、海水浓缩制盐、高盐废水浓缩与分离、循环冷却排污水深度处理、反渗透浓水脱盐，又可用于精制、提纯化工产品以及污水和放射性废水的处理等。

八、应用案例

目前，此项技术已经成功应用于中海石油舟山石化有限公司综合废水的深度脱盐处理。具体运行参数如下：

电渗析进水、产水、浓水水质指标

指标	进水	产水	浓水	去除率
碱度    mg/L （以CaCO3计）	277.47	64.34	475.76	76.81%
总硬    mg/L （以CaCO3计）	157.38	37.11	271.97	76.42%
Cl-mg/L	194.96	29.54	395.27	84.85%
COD mg/L	32.85	27.37	34.43	16.68%
氨氮mg/L	0.15	0.11	0.15	26.67%
pH值	8.44	6.76	8.68	19.91%


电渗析装置运行参数

指标	平均值
电压（V）	70
电流（A）	35
进水电导率（μs/cm）	1453
出水电导率（μs/cm）	306
浓水电导率（μs/cm）	2615
脱盐率	78.94%




电渗析产水水质与循环水补水水质标准（GB/T19923-2005）

及中国石化标准、中国石化石油化工院标准对比

序号	项目	中国石化标准	中国石化石油化工院标准	产水水质
1	pH	6.5-9.0	7.0-7.8	6.76
2	CODcr,mg/L	≤60	≤65	27.37
3	氨氮,mg/L	≤10	＜5	0.11
4	总碱（CaCO3）mg/L	50-300	80-150	64.34
5	总硬（CaCO3）mg/L	-	70-170	37.11
6	电导率,us/cm	≤1200	＜800	306
7	Cl-,mg/L	≤200	＜75	24.23




如上图表所示，电渗析脱盐装置的产水水质，除未检测指标外，其余所有水质指标均符合循环水补水的要求。















电渗析脱盐装置应用图片