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電去離子凈水技術(shù)—實(shí)用分析方法的應用討論(一)
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來(lái)源：公司官網(wǎng) 發(fā)布日期：2014-09-12 14:20:08 瀏覽次數：1782
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低含鹽量時(shí)工況：
這種工況是指EDI用于制備超純水和純水時(shí)的工況.所謂超純水是指將水質(zhì)中電解質(zhì)幾乎完全除去,又將水中不離解的膠體物質(zhì)、氣體及有機物均去除至很低程度的水.超純水中的剩余含鹽量應在0.1ｍｇ/Ｌ以下,在25℃時(shí)水的電導率應小于0.1μＳ/ｃｍ.所謂純水是指將水中易去除的強電解質(zhì)去除,又將水中難以去除的硅酸及二氧化碳等弱電解質(zhì)去除至一定程度的水.純水中剩余含鹽量應在0.1ｍｇ/Ｌ以下,在25℃時(shí)水的電導率應為0.1～1μＳ/ｃｍ.純水又稱(chēng)去離子水,或深度脫鹽水.
制備超純水和純水的任何一種脫鹽處理系統,一般都配有混床用它作為最后對水質(zhì)把關(guān)的精加工設備.許多論證表明,ＲＯ與代替混床的EDI相組合,其工藝性能最佳.由于采用EDI,不需用化學(xué)藥劑再生,可無(wú)人值守,連續出水,所以EDI最適于用來(lái)制備超純水和純水.
需用超純水和純水的用戶(hù)有兩種,一種是半導體、電子、醫藥等行業(yè)和科研用,它們對水質(zhì)要求很高,多半為超純水,但單臺制水設備的容量不大,大多在5ｍ3/ｈ以下.另一種是火力發(fā)電廠(chǎng)用,它們需用純水作為高壓鍋爐的補給水,由于鍋爐補給水量很大,希望單臺制水設備的容量為100ｍ3/ｈ左右.火力發(fā)電廠(chǎng)采用EDI時(shí),EDI的進(jìn)水應為一級化學(xué)脫鹽水或ＲＯ出水,其水質(zhì)應達到ＳｉＯ2<100μｇ/Ｌ,25℃時(shí)電導率<5μＳ/ｃｍ.EDI的出水至少應滿(mǎn)足一級化學(xué)脫鹽-混床系統出水標準:Sio2<20μｇ/Ｌ,25℃時(shí)電導率<0.2μＳ/ｃｍ.此時(shí)EDI的工況就屬于低含鹽量時(shí)的工況.
這時(shí),EDI進(jìn)水含鹽量很低,已比一般電滲析處理后的水低得多,因此,要討論EDI用于低含鹽量時(shí)的工況,最初可忽略電滲析過(guò)程,只考慮離子交換作用.結果,在EDI投運不久,淡水室內的樹(shù)脂層就出現圖2(ａ)所示的離子交換層譜.這一層譜,自上而下,對陽(yáng)離子,是Ｆｅ3+、Ｃａ2+(含Ｍｇ2+)和Ｎａ+失效層,Ｎａ++Ｈ+的工作層,以及Ｈ+保護層;對陰離子,則是ＳＯ42-、Ｃｌ-和ＨＣＯ3-(含ＨＳｉＯ3-)失效層,以及ＯＨ-保護層.
如果淡水室內所形成的這種離子交換層譜能穩定下來(lái),這種離子交換層譜不出現明顯的變化(層譜伸長(cháng)或收縮),這就表明進(jìn)入淡水室內的一股欲處理水,當它從淡水室失效層頂部流到工作層底部時(shí),其中所含的離子都已沿著(zhù)流程不斷地從淡水室遷移至濃水室了.因為,這時(shí)失效層中樹(shù)脂本身已飽和,不可能再參與離子交換,欲處理水中的離子,在通過(guò)失效樹(shù)脂層時(shí)不被吸附住,而是受直流電場(chǎng)的作用發(fā)生電滲析橫向遷移,待到達工作底部,全部離子已遷移出淡水室.此時(shí)要注意到,在電場(chǎng)的作用下,樹(shù)脂不斷地進(jìn)行著(zhù)離子解吸和離子吸附,無(wú)論是縱向離子交換,還是橫向電滲析遷移,都是一個(gè)動(dòng)平衡過(guò)程,不斷有離子進(jìn)入和離子流出,進(jìn)行著(zhù)離子交換.
欲處理水流過(guò)工作層以后,水中電解質(zhì)離子已全部除去,得到了高質(zhì)量的超純水或純水.工作層下方的保護層,起保護出水水質(zhì)的作用.用它保障由于某種原因偶爾有離子穿入保護層時(shí)能將它們截留住,不發(fā)生離子穿透現象.在穩定工況下,在失效層和工作層中都不應發(fā)生明顯的樹(shù)脂自再生作用.由于這些層中水溶液內離子濃度相對較高,在水溶液和顆粒表面或膜之間界面上也不容易發(fā)生濃差極化,所以不容易發(fā)生水電離,從而樹(shù)脂的自再生也不明顯.只有在保護層中,水內電解質(zhì)離子極少,易發(fā)生濃差極化,才會(huì )使水電離產(chǎn)生Ｈ+和ＯＨ-離子,從而使得保護層中的樹(shù)脂保持Ｈ型和ＯＨ型.
如果從穩定工況轉入不穩定工況,如進(jìn)入淡水室中電解質(zhì)離子減少時(shí),則離子交換層譜中的失效層和工作層收縮,空出來(lái)的原有工作層具備使水電離的條件,實(shí)現樹(shù)脂的自再生,使該層轉化為保護層.一旦工作層向下移至保護層消失時(shí),會(huì )出現電解質(zhì)離子穿透,水質(zhì)惡化.這說(shuō)明進(jìn)入淡水室中電解質(zhì)離子過(guò)多,已超出該EDI設備的工作能力.
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