濃縮型電滲析工業化項目


一、水質指標及要求

1:原水性質

原水中總含鹽量6%,6m³/h處理量。(客戶提供數據為120m³/h每天,每天按20小時計算。)

2:處理要求:

電滲析出水:淡水低于0.1%,以利于回用;濃水達到15%,作為進一步處理。

二、工藝設計

2.1 電滲析工藝簡介

電滲析(ED,Electrodialysis)是指在直流電場的作用下,溶液中帶電離子定向遷移,選擇性透過離子交換膜并得以去除的一種膜分離技術。電滲析以電位差為推動力,利用陰、陽離子交換膜對陰、陽離子的選擇透過性,而使溶質與水分離的一種物理化學過程??蓪崿F苦咸水或海水的淡化、鹽濃縮,有機物溶液脫鹽精制等。


電滲析膜組器由隔板、離子交換膜、電極、夾緊裝置等主要部件組成。離子交換膜對不同電荷的離子具有選擇透過性。陽膜(CM)只允許通過陽離子,阻止陰離子通過;陰膜(AM)只允許通過陰離子,阻止陽離子通過。在陰極與陽極之間,放置著若干交替排列的陰膜與陽膜,中間以隔板隔開形成濃室和淡室,在外加直流電場的作用下,水中離子作定向遷移,淡室中陰陽離子遷移到相鄰的濃室中去,從而使含鹽水淡化。

2.2 水質分析

據客戶介紹,含鹽量為6%,PH值為2.0左右,含有微量的2,6酸及2,3酸,水量大約為120噸/天。

客戶的水樣中含2,6酸和2,3酸在酸性環境下不溶于水,而且由于其官能團的特殊性,可能會大量附著在電滲析離子交換膜上,降低離子交換膜的壽命。建議先使用超濾設備予以去除,同時超濾還可以去除原水中其他的懸浮物,進一步提高電滲析進水質量。

由于最終濃水和淡水相差較大,所以采用兩級電滲析,原水進第一級電滲析,濃水濃度15%,淡水濃度為1.5%,作為下一級電滲析的進水。第二級電滲析濃水為6%,作為一級電滲析的進水,淡水濃度為0.1%,達到客戶回用水要求。

2.3電滲析水質平衡

ED1濃水 15%,2.38m³/h

ED1淡水 1.5%

ED2濃水 6%

ED2淡水 0.1%,3.62m³/h

說明:

1. 客戶要求的淡水含量較低,必須用兩級電滲析,第一級為濃縮電滲析,第二級為脫鹽電滲析。

2. 經過水鹽平衡計算,第一級電滲析中,濃水濃度15%,水量2.38m3/h,產水率39.6%;淡水濃度1.5%,作為第二級電滲析的進水。第二級電滲析中,濃水為6%,作為第一級的進水;淡水為0.1%,達到客戶要求,水量為3.62m3/h,產水率為60.4%。

3. 經計算,ED1脫鹽214.2kg/h,需要使用4臺JRHE-JACM-15W-12060/200電滲析膜堆,ED2脫鹽量50.7kg/h,需要1臺JRHE-JACM-10W-12060/200電滲析膜堆。
 
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