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1.3.1JR-EDR技术原理
JR-EDR电渗析除盐原理如图2所示。在阴极和阳极之间交替安装一系列阳离子交换膜和阴离子交换膜,并用特制隔板隔开,隔板内有水流通道。通电后,当有水流通过时,水中带正电的离子向阴极移动,带负电的离子向阳极移动,此时由于阴离子不能透过阳膜、阳离子不能透过阴膜,便在各水流通道中交替形成浓水室与淡水室,收集淡水室出水即为产品水。
图2JR-EDR电渗析除盐原理
1.3.2JR-EDR脱盐设备参数
JR-EDR脱盐设备参数:膜材质,耐污染型离子交换复合膜;电极材料,钛涂钌板式电极;脱盐率,设计系统脱盐率为50%;流量,1m3/h;产清水量,0.5m3/h。采用频繁倒极的运行方式,可有效解决电渗析设备浓差极化的问题,便于设备连续运行〔2〕。
2结果与讨论
实验装置连续运行5d,进水pH控制在5~7,电压控制在40~60V,每天采样并测试3次,分别测定总硬度、氯离子和电导率,数据取3次测试数据的平均值。
2.1总硬度的去除效果
循环水系统很容易结垢,经分析,其中的水垢主要是碳酸钙垢,其次是磷酸钙垢和硅酸镁垢。要控制循环水系统结水垢,就必须降低循环水中的钙、镁离子,即降低循环水的硬度。中试实验中电渗析系统对原水总硬度的去除效果见图3。
图3电渗析系统对原水总硬度的去除效果
由图3可知,实验进水总硬度较稳定,保持在350~400mg/L,平均值为388.8mg/L。,经频繁倒极式电渗析脱盐设备处理后,出水总硬度整体低于50mg/L,平均值为27.4mg/L,总硬度去除率整体在90%以上,平均总硬度去除率为93.1%。对照表1可知,出水总硬度大大低于循环水补水标准的150mg/L。
2.2氯离子的去除效果
在循环水重复使用中为了抑制微生物的滋生,通常会添加一定量的杀菌剂,而大多杀菌剂溶于水后会有氯离子产生,氯离子大量存在时,极易引起金属管道腐蚀。点蚀便是多由氯离子与铁形成腐蚀电池引起的,且该反应属于自催化反应,如果不注意几个月内即能穿透金属管壁。循环水中的氯离子越多腐蚀性越大,所以要降低循环水系统的腐蚀,必须尽量降低循环水中的氯离子含量。中试实验中电渗析系统对原水氯离子的去除效果见图4。
图4电渗析系统对原水氯离子的去除效果
由图4可知,实验进水中氯离子多在450mg/L左右,平均值为449mg/L。经频繁倒极式电渗析脱盐设备处理后,出水氯离子均低于50mg/L,平均值为28.4mg/L,氯离子去除率比较稳定,均大于90%,平均氯离子去除率为93.8%。对照表1可知,处理后水中氯离子含量仅为循环水补水标准的1/10,完全能够回用于循环水系统。
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