EDI模塊維修-水處理經(jīng)典知識(shí)值得學(xué)習(xí)
1、如何選擇好的陰陽(yáng)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(gè)特性：
1）選擇透過性強(qiáng)。選擇透過性是衡量膜性能的主要指標(biāo)，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(duì)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(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性。在陰陽(yáng)離子遷移的過程中，濃水室會(huì)形成濃度較大的離子溶液；在發(fā)生極化時(shí)， 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(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生氧化性極強(qiáng)的氧氣和氯氣，這樣就必須要求膜具有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性以延長(zhǎng)電滲析器的使用壽命。
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4）較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。
5）較低的擴(kuò)散性能。
6）對(duì)強(qiáng)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(diǎn)？
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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(diǎn)：
1）鈦鍍鉑電極：耐腐蝕性相當(dāng)好，可以在非?？量痰臈l件下使用，但鉑的價(jià)格昂貴，資源較少，限制著其在國(guó)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(diǎn)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(xué)腐蝕和機(jī)械磨損；石墨作為陽(yáng)極時(shí)，由于陽(yáng)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(jī)械作用而造成的，高流速的極水對(duì)石墨有很強(qiáng)的沖刷作用，另一方面電極反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體對(duì)石墨有沖擊作用，加上電化學(xué)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(shuō)來(lái)，不銹鋼只用作為陰極而不能作為陽(yáng)極使用，否則因?yàn)樘烊凰卸嗪新入x子，會(huì)導(dǎo)致不銹鋼的陽(yáng)極溶解生成二價(jià)的鐵、鎳和鉻離子。
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正確選擇電極的材料對(duì)于延長(zhǎng)電極的使用壽命、降低系統(tǒng)投資和運(yùn)行費(fèi)用具有重要的意義，對(duì)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(dāng)電滲析的工作電流超過極限電流時(shí)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(shí)即產(chǎn)生了極化現(xiàn)象。
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極化的危害簡(jiǎn)而言之是使一種電能消耗在與除鹽無(wú)關(guān)的電解水上，因而造成電能 的浪費(fèi)，而且 OH-離子進(jìn)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(shí)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(duì)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?yàn)楹艽笠徊糠蛛娏飨脑谒碾娊馍希援a(chǎn)生 H+和 OH-離子代消耗的反離子來(lái)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(yáng)膜進(jìn)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(yáng)膜先極化，脫鹽室水解產(chǎn)生的 OH-離子透過陰膜進(jìn) 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(yáng)膜、一張隔板、一張陰膜組成一個(gè)膜對(duì)，陽(yáng)膜、陰膜中間構(gòu)成水室，在電場(chǎng)作用下，水室中的離子產(chǎn)生定向移動(dòng)，當(dāng)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(shí)，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(jìn)入該水室時(shí)，該水室稱為濃水室；陽(yáng)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(dòng)倒極系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)的？其意義是什么？
在當(dāng)前的水處理行業(yè)中，濃水循環(huán)頻繁自動(dòng)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(yùn)行時(shí)間為控制函數(shù)，利用電動(dòng)或氣動(dòng)直通閥門、三通閥門來(lái)定時(shí)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(dòng)倒極系統(tǒng)具有深遠(yuǎn)的意義，第一該系統(tǒng)的水回收率較高可達(dá)到80%（視進(jìn)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(jià)比較低，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)的要求比較低，容易推廣（在一些對(duì)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(xiàng)目中比較有競(jìng)爭(zhēng)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(jìn)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(hào)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(yáng)程（1公斤約等于10 米揚(yáng)程，1MPa 約等于10 公斤）；再次根據(jù)工藝要求來(lái)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(lái)選擇即能達(dá)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(dòng)裝置的時(shí)候沒有采用必須的手段來(lái)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(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生劇烈的震動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將膜元件擊的粉碎，帶來(lái)不可恢復(fù)的損失。
“防范在先、預(yù)防為主”， 如何防止產(chǎn)生“水錘”現(xiàn)象就顯得相當(dāng)重要。一般采取的措施有：
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1）高壓泵采用軟啟動(dòng)方式避免，如降壓?jiǎn)?dòng)、變頻調(diào)速啟動(dòng)、帶自動(dòng)控制器的串電阻啟動(dòng)。
2）在操作方式上避免，如在啟動(dòng)時(shí)將進(jìn)口閥門關(guān)閉或關(guān)小，然后緩慢打開閥門，直到達(dá)到系統(tǒng)工作壓力時(shí)為止。
3）利用控制防止避免，如用 PLC 控制一電動(dòng)慢開門，在幾十秒的時(shí)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(diǎn)超過反滲透裝置中最高的壓力容器，這樣在裝置停止運(yùn)行時(shí)就會(huì)在壓力容器內(nèi)存滿水。 以上幾點(diǎn)是工程應(yīng)用中常采用的措施，可都采納也可根據(jù)實(shí)際情況采用幾點(diǎn)，值得注意的是不論哪一個(gè)工程第 4 點(diǎn)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(diǎn)？
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濃水排放閥在反滲透運(yùn)行時(shí)是始終打開的，這樣當(dāng)反滲透裝置停止運(yùn)行時(shí)，如果排放管的最高點(diǎn)低于壓力容器的最高點(diǎn)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生“虹吸”現(xiàn)象，壓力容器中的水會(huì)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(jī)運(yùn)行時(shí)空氣中的氧氣會(huì)對(duì)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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