EDR工艺介绍

装置工艺描述频繁倒极电渗析单元频繁倒极电渗析的工作原理频繁倒极电渗析是一个已经有着广泛的成功经验的除盐工艺其处理的总溶解性固体范围可以是从几百到的高含盐的苦咸水倒极电脱盐是在的基础上发展起来的先进的水处理工艺是以外加直流电压作用于离子溶液利用电能除去溶液中的可溶的矿物质离子外加电场时溶液中离子流动性增强会迁移到与其电性相反的电极如阳离子会迁移到阴极负电极阴离子会迁移到阳极正电极在中阴阳离子交换膜以交叠的形式置于位于两端的阴阳电极之间阳离子交换膜只允许阳离子通过阴离子不能通过阴离子交换膜允许阴离子通过阳离子不能通过当加载电流时阳离子在膜内向着阴极方向的迁移阴离子则向着阳极的方向迁移当迁移到相邻通道中离子交换膜阻碍相应的离子继续向被吸引的方向上迁移因此就形成了交叠的去离子产品水通道和高含盐浓水通道叫淡水室与浓水室原理如图所示图中代表阳离子交换膜代表阴离子交换膜离子交换膜限制了离子的迁移距离对整个系统中产生了如下效果室室包含一个金属电极发生还原反应在阴极处负电极产生氢气和氢氧根离子室阴离子穿过阴膜进入室而阳离子穿过阳膜进入室故室成为淡水室室中由于离子不能通过阴膜而只能留在室内离子不能通过阳膜同样会被留在室内其余离子则从室和中迁移加入室室随着阴离子透过交换膜进入室而阳离子透过交换膜进入室而产生淡水室由于不能通过阴膜而只能留在室内离子不能穿过阳膜同样会被留在室内其余离子则从室和中迁移加入室室中的阳极正电极发生氧化反应产生氧气与氢离子结果就是室淡水室中离子全部排出在浓水室中含电极的极室不在此例膜堆拥有两个不同的流道一个用于进水一个用于浓水循环浓缩液允许循环只有进水能够流过淡水室浓水循环可以提高给水的回收率当离子浓度过高将导致离子沉积从而污染膜因此装置需要持续排放部分浓水并用新鲜水来补充当运行时膜表面的离子的沉积仍可能导致膜的污染当污染发生时需要化学清洗的办法来除去污染物系统的进水被分成三部分大部分是的给水流经膜块然后生成去离子产品水第二部分作为浓水的补充水控制浓水的循环次数和回收率第三部分未在下图中表示出来是电极室的给水用以冲走在电极处产生的气体并帮助电极室维持一个相对恒定的值是对的一种改进可以实现连续操作而且不需要经常的化学清洗在中电极与淡水浓水每小时都会自动反转到次产生的离子反向运动可以以电冲洗的形式将膜表面上沉积离子或胶体物质除去这种电冲洗可控制膜的污染与沉积并能减少对原水的预处理工序采用较宽松的进水水质它还能极大的减少用于清洗的停工时间和抑制结垢的化学品用量倒极工艺的对膜堆有下面五点主要优点每小时次破坏浓差极化层可以防止浓差极化导致的结垢破坏新形成的沉淀饼和结垢晶种在它们结实或破坏膜之前冲洗至污水排出电极切换改变胶体颗粒运动的方向从而破坏膜表面形成的胶体粘膜层或抑制它形成可以避免连续性酸或其它化学药剂的投加产生的众多复杂的问题在阳极处产生的酸可以自动清洁电极可以看出一个电极室位于膜块顶部另一个在底部作为一种的改进工艺可以在保持连续运行的前提下很大程度的降低结垢风险和化学品的消耗为降低结垢风险电极每小时切换次由于电极极性颠倒导致膜块内离子的迁移方向转换浓水通道变成淡水通道淡水通道变成浓水通道在倒极时自动操作阀切换两个进水和出水水流这样进水流入新的淡水室浓水循环水流流入新的浓水室倒极之后膜块中含盐量高于进水的浓水再度被脱盐处理下图为公司膜堆的切面图图中显示了网状结构造成的液流中的湍流加速混合有助于离子迁移到膜表面湍流还可以破坏膜表面形成的边界层和黏泥层的工艺描述通常膜块的排列叫段段的目的是增加水的纯度段有两种类型一种是水力的一种是电极的电极段是指系统会增加另外一对电极进水在一层以上的电极中流过电极可以设置不同的电压和电流水力分段是水流通过一个独立的水流通道段的概念使采用标准组件的系统设计更加弹性下图为系统示意图系统会有水量的需求可以增加额外的列这些列并联连接通常在线的每一列有同样数量的段经过预处理的给水流入系统为了操作需求倒极单元配置有流量计和压力表产水上装有电导率表监控产水水质控制产水转向阀将合格的产品水输送至产水水箱不合格水通过不合格产品管路送至污水处理的工作流程如下在正常的操作下两股液体进入系统三股液流离开系统流入液为原水与浓水循环流出液为淡水浓水排水以及电极污水每个膜堆有四个入口与出口其中两股流入顶部底部电极隔间电极极性通过阴阳极倒极控制另两股是贯穿膜堆中的水流即浓水淡水他们是通过电极倒极来确定的每股液流的源头组成与流向如下原水产品液从进水口流入流经膜堆去除离子随后流入产水管部分原水分流作浓水补水与电极原水产品水依据水质要求判断是否为不合格产品水合格的产品水流入产水罐中浓水在系统中循环因为离子持续增加液流中一部分需被排放以保证离子浓度在沉淀点以下原水中的一部分需作为补水加入以维持水量的恒定在浓水中间歇性的投入酸以防止沉淀阴极液流持续流动该液流是原水的一股支流电极废液离开阴极流经除气部件后再送入废液阳极流间歇流动该液流的原水是原水的一股支流电极废液离开正极流经除气部件后再送入废液运行通常还需要执行每天一次的清洗是在电极进水中投加酸以清洗极室用以控制碳酸盐在电极处结垢该过程通常每次持续小时停机时不需要执行此程序当膜块发生污堵时需要执行清洗可根据需要周期性进行工作时系统必须停止运转