EDI模塊維修-水處理經(jīng)典知識值得學習
1、如何選擇好的陰陽異相離子交換膜
質(zhì)量好的異相離子交換膜必須具備以下幾個特性：
1）選擇透過性強。選擇透過性是衡量膜性能的主要指標，它直接影響電滲析器的電流效率和脫鹽效果，其選擇透過性大于 85%。
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2）膜電阻小。電滲析器由幾百對離子交換膜組成，因此膜電阻在總電阻中占很大比重，如電阻小則操作電壓低、電流效率高。
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3）較強的化學穩(wěn)定性。在陰陽離子遷移的過程中，濃水室會形成濃度較大的離子溶液；在發(fā)生極化時， 膜兩側(cè)滯留層 PH 值也要發(fā)生變化，特別是極水參加化學反應(yīng)會產(chǎn)生氧化性極強的氧氣和氯氣，這樣就必須要求膜具有較強的化學穩(wěn)定性以延長電滲析器的使用壽命。
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4）較強的機械強度和尺寸穩(wěn)定性。
5）較低的擴散性能。
6）對強電解質(zhì)具有很高的脫除效果。
2、電滲析的電極是由什么材料做成的？規(guī)格有那些？各有什么優(yōu)缺點？
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電滲析的電極分為幾種：鈦鍍鉑電極、鈦涂釕電極、石墨電極、不銹鋼電極；電極根據(jù)電滲析本體尺寸的不同而有所不同，常見的工程用電極規(guī)格有：800×1600mm、400×1600mm、400×800mm、340×640mm 等。
不同的電極材料有著不同的特點：
1）鈦鍍鉑電極：耐腐蝕性相當好，可以在非常苛刻的條件下使用，但鉑的價格昂貴，資源較少，限制著其在國內(nèi)的推廣。
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2）鈦涂釕電極：是在鈦基體上涂敷釕（Ru）、銥（Ir）、鈦（Ti）的化合物，經(jīng)高溫處理后形成其混合氧化物；由于釕（Ru）、銥（Ir）、鈦（Ti）的離子半徑非常接近，點陣結(jié)構(gòu)和空間群屬于同一類型，因此在熱處理的共氧化中能形成 RuO2-IrO2-TiO2 的固溶體，具有優(yōu)越的耐腐蝕性能，很適合作為電極材料。
3）石墨電極：石墨電極很容易被腐蝕，其原因主要有化學腐蝕和機械磨損；石墨作為陽極時，由于陽極氧化，石墨被氧化為 CO2 或 CO，使其晶體結(jié)構(gòu)被破壞而損壞；
在電滲析裝置中石墨電極損耗主要由于機械作用而造成的，高流速的極水對石墨有很強的沖刷作用，另一方面電極反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體對石墨有沖擊作用，加上電化學腐蝕，往往造成石墨顆粒剝落污染水質(zhì)甚至堵塞極水通道；隨著鈦涂釕電極的出現(xiàn)，石墨電極已逐漸被淘汰。
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4）不銹鋼電極：一般說來，不銹鋼只用作為陰極而不能作為陽極使用，否則因為天然水中多含有氯離子，會導致不銹鋼的陽極溶解生成二價的鐵、鎳和鉻離子。
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正確選擇電極的材料對于延長電極的使用壽命、降低系統(tǒng)投資和運行費用具有重要的意義，對于不同水質(zhì)可選用不同材料的電極：
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1）以氯化物為主要成分的天然水，可優(yōu)先選用鈦涂釕電極。
2）以硫酸鹽為主要成分的天然水，可優(yōu)先選用鉛板、不銹鋼、鈦涂釕電極。
3） 以重碳酸鈣為主要成分的天然水，可優(yōu)先選用不銹鋼、鈦涂釕電極。
4）混合離子的天然水，可優(yōu)先選用鈦涂釕、石墨以及鈦涂鉑電極。
3、電滲析的濃差極化現(xiàn)象是什么？濃差極化的危害有那些？
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當電滲析的工作電流超過極限電流時在陰離子交換膜與淡水的界面處產(chǎn)生水電解，生成了 H+和 OH-離子，使這些離子參與了電荷的傳遞時即產(chǎn)生了極化現(xiàn)象。
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極化的危害簡而言之是使一種電能消耗在與除鹽無關(guān)的電解水上，因而造成電能 的浪費，而且 OH-離子進入濃水室后和 CO32-及 CaCO3 水垢，使膜和電滲析的性能下降。
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極化時脫鹽室膜面上電解質(zhì)離子的濃度比主體溶液濃度低得多，引起很高的極化電位，而濃水室膜面濃度則比主體溶液濃度高得多，使水中易形成沉淀的離子在膜面上產(chǎn)生沉淀，其結(jié)果是：膜對表觀電阻明顯增大，電流密度下降， 脫鹽率降低。電流效率下降，因為很大一部分電流消耗在水的電解上，以產(chǎn)生 H+和 OH-離子代消耗的反離子來傳遞電荷。
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若陰膜先極化，脫鹽室水離解產(chǎn)生的 H+離子透過陽膜進入濃水室，使脫鹽室膜面呈堿性，容易使 Ca2+、Mg2+離子和 CO32-形成 CaCO3 沉淀。若陽膜先極化，脫鹽室水解產(chǎn)生的 OH-離子透過陰膜進 入濃縮室，使被陰膜阻擋的 Ca2+、Mg2+離子容易形成結(jié)垢。
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膜面上形成的沉淀 除了是膜電阻增加、單位產(chǎn)水電耗量明顯增加、水流阻力升高以外，還因溶液PH 值變化使離子交換膜受到腐蝕而縮短了使用壽命。
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4、淡水室、濃水室、極水室是如何區(qū)分的？
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答：一張陽膜、一張隔板、一張陰膜組成一個膜對，陽膜、陰膜中間構(gòu)成水室，在電場作用下，水室中的離子產(chǎn)生定向移動，當水室中離子經(jīng)過牽引和膜的選擇透過性而離開該水室時，該水室稱為淡水室；相反，離子經(jīng)過牽引和膜的選擇透過性而進入該水室時，該水室稱為濃水室；陽膜、陰膜或隔板與電極之間產(chǎn)生的水室稱為極水室。
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5、濃水循環(huán)頻繁自動倒極系統(tǒng)是如何實現(xiàn)的？其意義是什么？
在當前的水處理行業(yè)中，濃水循環(huán)頻繁自動倒極系統(tǒng)是以可編程控制器為控制核心，以系統(tǒng)產(chǎn)水工藝運行時間為控制函數(shù)，利用電動或氣動直通閥門、三通閥門來定時切換濃淡水的水流方向，使淡水始終流入產(chǎn)水箱，而濃水固定排入濃水循環(huán)箱。
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在水資源日益匱乏的今天，濃水循環(huán)頻繁自動倒極系統(tǒng)具有深遠的意義，第一該系統(tǒng)的水回收率較高可達到80%（視進水水質(zhì)而定），在一些大型的水處理系統(tǒng)中節(jié)水的效果非常明顯。
第二該系統(tǒng)的造價比較低，對系統(tǒng)進水水質(zhì)的要求比較低，容易推廣（在一些對回收率要求較高而又不能夠投入較多資金的企業(yè)或廠礦的水處理項目中比較有競爭力）。
6、水處理系統(tǒng)工程中需要那些種類水泵？不同廠家的水泵該如何選型？
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水處理系統(tǒng)工程中大致需要普通型泵、增壓型泵、防腐蝕型泵。普通型泵一般選用IS 型鑄鐵水泵；增壓型水泵一般選用不銹鋼水泵如丹麥格蘭夫進口高壓泵（根據(jù)具體情況而定）；防腐蝕型水泵一般選用IH 型化工泵或工程朔料水泵。
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不同廠家的水泵型號都有所不同，首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝要求選擇水泵的流量；其次根據(jù)工藝要求選擇水泵的揚程（1公斤約等于10 米揚程，1MPa 約等于10 公斤）；再次根據(jù)工藝要求來選擇水泵的材質(zhì)（主要是指水泵泵頭的材質(zhì)）；最后根據(jù)各種水泵的耗電量來選擇即能達到工藝要求又能節(jié)省系統(tǒng)能耗的水泵。
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7、水錘現(xiàn)象是什么？如何解決這一問題？
“水錘”是由于壓力容器中混有空氣，在啟動裝置的時候沒有采用必須的手段來排除容器中的空氣，以至于高壓水流混雜著空氣向容器內(nèi)運動時產(chǎn)生劇烈的震動，嚴重時會將膜元件擊的粉碎，帶來不可恢復的損失。
“防范在先、預防為主”， 如何防止產(chǎn)生“水錘”現(xiàn)象就顯得相當重要。一般采取的措施有：
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1）高壓泵采用軟啟動方式避免，如降壓啟動、變頻調(diào)速啟動、帶自動控制器的串電阻啟動。
2）在操作方式上避免，如在啟動時將進口閥門關(guān)閉或關(guān)小，然后緩慢打開閥門，直到達到系統(tǒng)工作壓力時為止。
3）利用控制防止避免，如用 PLC 控制一電動慢開門，在幾十秒的時間內(nèi)打開閥門。
4）利用安裝工藝防止，如在濃水排放口設(shè)一回流管道，使得管道的最高點超過反滲透裝置中最高的壓力容器，這樣在裝置停止運行時就會在壓力容器內(nèi)存滿水。 以上幾點是工程應(yīng)用中常采用的措施，可都采納也可根據(jù)實際情況采用幾點，值得注意的是不論哪一個工程第 4 點是必須的。
8、反滲透濃水排放管為什么必須比裝置高出一點？
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濃水排放閥在反滲透運行時是始終打開的，這樣當反滲透裝置停止運行時，如果排放管的最高點低于壓力容器的最高點時就會產(chǎn)生“虹吸”現(xiàn)象，壓力容器中的水會由于自重通過濃水排放管流出反滲透裝置，在壓力容器中混入了空氣，一是容易引起水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生，二是停機運行時空氣中的氧氣會對反滲透膜元件產(chǎn)生或多或少的氧化作用，影響膜元件的使用壽命。
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