电厂离子交换器-电除盐原理（电厂水处理设备运行与维护）

电渗析工艺原理一、电渗析脱盐原理1.半透膜—离子交换膜一、电渗析脱盐原理1.半透膜—离子交换膜2.渗析与渗透溶质透过膜的现象称为“渗析”一、电渗析脱盐原理2.渗析与渗透溶剂透过膜的现象称为“渗透”一、电渗析脱盐原理3.电渗析脱盐工艺一、电渗析脱盐原理淡水室4.电极反应一、电渗析脱盐原理阳极反应为：阴极反应为：4.电极反应一、电渗析脱盐原理思考1：若是江河水送入电渗析器，电极反应式？思考2：极水水质的变化？Ca2+Mg2+Na++K+HCO3—SO42—Cl—4.电极反应一、电渗析脱盐原理

思考2：极水水质的变化？阳极室pH下降，阴极室pH上升，及时排放极水，避免爆炸1.膜的极化现象膜表面的浓度低于主体溶液迫使膜表面水分子发生电离二、电渗析膜的极化由H+和OH—离子传导电流2.极化的危害(1)结垢(2)电耗增加等二、电渗析膜的极化思考：最易结垢的部位？3.结垢的防止与消除(1)控制工作电流(2)控制进水的硬度(3)在浓水中投加酸(4)定期倒换电极(5)定期酸洗等二、电渗析膜的极化1．电渗析脱盐原理直流电场，利用离子交换膜2．膜的极化浓水室阴膜表面结垢倾向最大小结电除盐工艺原理一、电除盐工艺原理电除盐缩写EDI是一种将离子交换和电渗析相结合的深度除盐工艺浓水室有填充树脂淡水室一、电除盐工艺原理水中离子在电场作用下定向迁移，并顺利透过膜进入浓水室水中的离子与树脂活性基团上的可交换离子发生交换反应1.离子交换二、淡水室的变化阳树脂阴树脂2.离子迁移阳膜阴膜二、淡水室的变化阳树脂阴树脂3.电再生二、淡水室的变化4.纵向区域可分为

①饱和区②工作区③再生区二、淡水室的变化三、浓水室的变化1.进水被浓缩阳离子不能穿过阴膜阴离子不能穿过阳膜三、浓水室的变化2.pH值变化高pH值低pH值HCO3-Ca2+

电极反应阳极室pH下降，阴极室pH上升，及时排放极水，避免爆炸四、极水室的变化思考：浓水循环式和浓水直排式系统特点1.浓水循环式思考：浓水循环式和浓水直排式系统特点2.浓水直排式1．淡水室的变化离子交换、离子迁移、电再生同时存在2．浓水室的变化浓水室进水被浓缩，阴膜表面结垢倾向最大3．极水室的变化产生氢气、氯气和氧气小结电除盐的运行参数一、工作电压和电流电除盐缩写EDI是一种将离子交换和电渗析相结合的深度除盐工艺浓水室有填充树脂淡水室一、电除盐工艺原理水中离子在电场作用下定向迁移，并顺利透过膜进入浓水室水中的离子与树脂活性基团上的可交换离子发生交换反应1.离子交换二、淡水室的变化阳树脂阴树脂2.离子迁移阳膜阴膜二、淡水室的变化阳树脂阴树脂3.电再生二、淡水室的变化4.纵向区域可分为

①饱和区②工作区③再生区二、淡水室的变化三、浓水室的变化1.进水被浓缩阳离子不能穿过阴膜阴离子不能穿过阳膜三、浓水室的变化2.pH值变化高pH值低pH值HCO3-Ca2+

电极反应阳极室pH下降，阴极室pH上升，及时排放极水，避免爆炸四、极水室的变化思考：浓水循环式和浓水直排式系统特点1.浓水循环式思考：浓水循环式和浓水直排式系统特点2.浓水直排式1．淡水室的变化离子交换、离子迁移、电再生同时存在2．浓水室的变化浓水室进水被浓缩，阴膜表面结垢倾向最大3．极水室的变化产生氢气、氯气和氧气小结电除盐的运行参数一、水温1.水温低水的黏度增大，离子迁移慢，产水质量下降一、水温1.水温低膜的渗透作用相应的增大，产水质量下降H2OH2OH2OH2OH2OH2O一、水温2.水温高可以加快离子迁移、促进离子交换和再生，产水水质提高CO2等弱酸性离子的水解速度随水温的升高而增加去除率也相应提高一、水温2.水温高水温高于35℃时，离子不易被树脂吸着，泄漏量增大，产水水质将下降EDI运行温度一般控制在5～35℃二、压差1.影响压差的主要因素淡水室进出口压差淡水室进出口压差淡水室进出口压差浓水室进出口压差浓水室进出口压差极水室进出口压差极水室进出口压差P淡－P浓二、压差1.影响压差的主要因素流量。新模块，压差几乎随流量呈线性关系递增二、压差1.影响压差的主要因素水温。温度↑进出口压差↓进出口压差↓二、压差1.影响压差的主要因素隔室数量。隔室数量↑进出口压差↓进出口压差↓二、压差1.影响压差的主要因素回收率。回收率↑↑↓二、压差2.控制压差的意义某室压差突然增大，则表明该室进口可能被杂物堵塞，应及时清除保证淡水出口压力比浓水/极水出口压力大，通常控制压差为30～70kPa。P淡－P浓＞0，？？？二、压差2.控制压差的意义P淡－P浓＞0，？水箱水箱水箱三、回收率1.回收率定义三、回收率2.回收率控制允许的回收率取决于进水二氧化硅含量和硬度↑↓回收率↑三、回收率3.举例允许的回收率取决于进水二氧化硅含量和硬度进水硬度最大回收率＜0.002mmol/L95%＞0.02mmol/L80%补充：稳定工作状态可根据EDI模块中离子的平衡来判断补充：稳定工作状态可根据EDI模块中离子的平衡来判断RH+Na+⇌RNa+H+ROH+Cl-⇌RCl+OH-补充：稳定工作状态可根据EDI模块中离子的平衡来判断H++RNa⇌RH+Na+OH-+RCl⇌ROH+Cl-补充：稳定工作状态可根据EDI模块中离