4080-100型膜組器


一、水質指標及要求
1.1 水質指標
廢水1:去離子水域除油劑、氫氧化鈉、硝酸、氟化鈉等配成相應的溶液,對鋁鑄件進行表面清洗處理,狨猴用去離子水進行清洗,清洗廢水達到一定濃度后排放,廢水中主要有鈉離子、鋁離子、硝酸根離子、氫氧根離子、碳酸根離子、微量表面活性劑及其他微量成分,電導率3000us/cm左右,綜合COD500以內,氨氮50以內,濁度30以上。
廢水2:沉鎳和沉鋅廢水:主要是有硫酸鎳,次磷酸鈉,磷酸鈉,氨水,氧化鋅,檸檬酸等,對鋁鑄件進行表面處理后,用去離子水清洗,達到一定濃度后排放,廢水主要成分,鎳離子,鋅離子,磷酸根,銨根離子和其他微量成分,電導率3000us/cm左右,COD200以內,氨氮500mg/L以內,左杜30mg/L以上。
對上述廢水處理后經反滲透,濃縮進行處理,濃水成分有意思兩個廢水成分,濃水電導率3000us/cm左右。
1.2處理要求
①對反滲透濃水進行電滲析處理,要求出水電導率在500us/cm左右,氨氮30mg/L以下;
②淡水出水量1t/h;
③廢水經濃縮后濃水電導率在100000us/cm左右,不低于9000us/cm。
二、工藝流程

 

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。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,使離子從一部分水中遷移到另一部分水中的物理化學過程??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。原理如圖1所示:2121


均相膜電滲析工作原理圖
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。陽膜只允許通過陽離子,阻止陰離子通過;陰膜只允許通過陰離子,阻止陽離子通過。在外加直流電場的作用下,水中離子作定向遷移。由于膜組器是由多層隔室組成,故淡室中的陰陽離子遷移到相鄰的濃室中去,從而使含鹽水淡化。

2.2 倒極電滲析工藝介紹

頻繁倒極電滲析技術(EDR)是在電滲析(ED)的基礎上發展起來的,每隔一定時間,正負電極極性相互倒換-稱頻繁倒極,同時濃水隔室和淡水隔室亦相應調換,起到自動清洗離子交換膜和電極表面形成的污垢,以確保脫鹽率長期穩定。
EDR除垢原理:電滲析運行過程中產生的污垢主要有三類:即由電極反應(在極室)和極化(在膜堆內)產生的主要是鈣、鎂的碳酸鹽污垢,在濃水中(主要在濃室內)因過飽和而慢慢析出的主要是鈣鎂的硫酸鹽污垢,在直流電場作用下,帶電物質在膜表面的沉積物(濃、淡隔室都可能)主要是有機物、膠體和微生物等。極化結垢大多發生在濃室的陰膜面上,也就是發生在陰膜的陽極面上,因為這里呈現堿性,存在鈣鎂沉淀的條件。電極極性倒換后,濃、淡室相應地發生變化,即原來的濃室成為淡室,原來的淡室成為濃室,原來在陰膜面上的沉積物逐漸溶解(因此時這里顯酸性)、而在陰膜的另一面上又逐漸沉積起來,因為電極極性頻繁倒換,致使鈣鎂垢物沒有生成條件,便起到自身清洗作用。在負極上因電極反應可生成還沒沉淀結垢,因頻繁倒換電極極性,同樣會使結垢難以生成,并具有自身清洗作用,對于硫酸鹽結垢和有機物膠體、微生物的污垢,同樣也因頻繁倒換電極,使其難以形成沉積或粘附,而隨水流排出。這樣就保證了膜的選擇透過性和電極的導電性能,其脫鹽率得到保證使出水水質穩定。同時由于電滲析內部沉積物的減少,保證了設備壓力穩定,從而也就保證了設備的產水量穩定。
2.3 電滲析進水水質要求
1)濁度:≤1mg/l
2)COD:≤50mg/l
3)鐵、錳:≤0.3mg/l
4)鈣鎂硬度(以CaCO3計):≤50mg/L
5)ED濃縮中,易結垢離子濃度控制在溶度積計算濃度下
6)石油類、油脂類等非水溶性物質:≤0.1mg/L
7)水溫:20~40℃
注:在上述要求的水質下膜堆壽命可以達到最長,使用超出該要求的水質可能對膜壽命產生影響。
2.4 水質及工藝分析
根據給定的水質特點,水質電鍍清洗廢水經過RO處理后的濃水。
原廢水在進RO前就需要預處理除雜及COD,RO處理后的濃水,濃水中的離子及COD成分會升高,可能會超過2.3所述的進水要求。
另廢水中的Al3+和Zn2+是兩性物質,pH的變化容易絮凝出來,需要在電滲析前進行處理。
由于客戶要求的淡水和濃水濃度相差太大,電滲析需要分兩級處理。
2.5 水質平衡計算

電滲析水質平衡示意圖
工藝說明:
1、經計算原水水量約1.03t/h。
2、ED1系統濃水達到10000~15000us/cm時進入ED2系統繼續濃縮,ED2系統的淡水循環到5000~10000us/cm時排到一級濃水循環水箱。
3、ED1系統脫鹽總量約2.5 kg/h,需要JRHE-JACM-5W-8040/150型膜組器1臺,ED2系統脫鹽總量約2.3 kg/h,需要JRHE-JACM-15W-8040/30型膜組器1臺。
4、ED系統總脫鹽率77.95%,總產水率68.4%。
三、主要設備
電滲析主要設備清單
序號 設備名稱 規格和型號 材質 品牌 單位 數量 備注
1 ED1淡水箱 1.0m3 PP/PE 國產 1 自備
2 ED1濃水箱 1.0m3 PP/PE 國產 1 自備
3 ED2淡水箱 0.5m3 PP/PE 國產 1 自備
4 ED2濃水箱 0.2m3 PP/PE 國產 1 自備
5 極水箱 0.2 m3 PP/PE 國產 1 自備
6 清洗水箱 0.2m3 PP/PE 國產 1 自備
7 淡水儲箱 5.0m3 PP/PE 國產 1 自備
8 濃水儲箱 2.0m3 PP/PE 國產 1 自備
9 ED1淡水循環泵 Q=6m3/h,H=10m,0.4kw FRPP 新西山 1  
10 ED1濃水循環泵 Q=6m3/h,H=10m,0.4kw FRPP 新西山 1  
11 ED1極水泵 Q=6m3/h,H=10m,0.4kw FRPP 新西山 1  
12 ED2淡水循環泵 Q=1m3/h,H=8m,0.15kw FRPP 新西山 1  
13 ED2濃水循環泵 Q=1m3/h,H=8m,0.15kw FRPP 新西山 1  
14 清洗水泵 Q=6m3/h,H=10m,0.4kw FRPP 新西山 1  
15 濃水外排泵(濃水泵) Q=10m3/h,H=12m,0.75kw FRPP 新西山 1 自備
16 淡水外排泵(提升泵) Q=10m3/h,H=12m,0.75kw FRPP 新西山 2 自備
17 保安濾器 5m3/h UPVC 杭州永湛 6 含濾芯
18 換熱器 3m2 SUS 天津機械 1  
19 電滲析組器1 JRHE-JACM-5W-8040/150 組合件 潔睿 1  
20 電滲析組器2 JRHE-JACM-15W-8040/30 組合件 潔睿 1  
21 轉子流量計 6m3/h,3m3/h UPVC 余姚 8  
22 壓力表 1/2NPT,2kg/cm2 PP 國產 14  
23 電導率儀 200ms/cm 組合件 上泰 4  
24 pH計 0-14 組合件 聯測 2  
25 隔膜閥 DN40,DN25 UPVC 三佑 8  
26 其他管閥件 球閥,取樣閥,直管,彎頭,三通,活接,直接,轉接等 UPVC 三佑 1  
27 高頻開關電源1 9kw,150V60A,數顯電流電壓,連續手動可調0-100%,倒極功能 組合件 大通 1  
28 高頻開關電源2 7.5w,50V150A,數顯電流電壓,連續手動可調0-100%倒極功能 組合件 大通 1  
29 電線電纜 各類 津達 1  
30 控制柜 手動控制 組合件 潔睿 1  
31 五金件 進出水操作架,橋架,支架,底座托盤,螺栓等 碳鋼/不銹鋼 國產 1  
注:上述設備清單不含預處理設備及配件
四、經濟分析
電滲析工作20h/d,330d/a,電價0.6元/kwh。
電滲析運行基礎經濟分析
項目 單位 指標 備注
產水規模 m3/h 1  
電耗 裝機功率 kw 19.9  
運行功率 kw 4.310 整流器效率0.92
每小時電耗 kwh/h 3.154  
噸水能耗 kwh/噸產水 3.154 電滲析工作20h/d
噸水電費 元/噸水 1.893 電價按0.6元/kwh計
年運行電費 萬元/年 1.249 330d/a
膜折舊費用 年折舊費 萬元/年 1.980 膜折舊以5年計
噸水折舊費用 元/噸水 2.712  
總運行費用 年總運行費用 萬元/ 3.229  
噸水運行費 /噸水 4.605  
 
我們的聯系方式
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