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针对EDI超纯水设备连续脱盐机理进行的研究实验

文章出处:EDI水处理作者:EDI水处理发表时间:2013-10-24 13:36:54

   反渗透 edi深度综合了膜分离技术以及离子交换技术两种技术,巧妙的克服了两种技术的缺点,这种装置与电渗析器构造大体一致,它与电渗析器最大的区别就是装置里面有离子交换树脂。以前人们很少对运行参数进行研究,现在人们重点对层态扩散进行了大量研究。人们在过去的研究中较少考虑扩散层对运行参数的影响,本文将重点考察原水含盐量和流速对膜堆的电流的影响,并通过扩散的原理对此加以解释;同时对淡水室树脂层态进行分析。并做出了实验。

  1高纯水的检测试验装置

  EDI装置为自制,立式结构,规格为200mm×400mm,阴、阳离子交换膜为均相膜,淡水室填充凝胶性阴、阳离子交换树脂(体积比2:1),阴、阳电极均采用钛涂钉电极,由0—200V可控硅整流器提供直流电源。

  试验用的EDI的进水用一级除盐水加Na2SO4和CaCl2配制。

  2 试验结果和讨论

  2.1 原水合盐量对膜堆电流的影响

  进水含盐量对操作电流的影响,一定的电压范围内,当进水的电导率为60 μS/cm时,膜堆的电流与电压成线性关系;当进水的电导率为20μS/cm时,电流与电压关系曲线大致以电流等于60mA为界,电流较低时为直线关系,较高时则斜率增加。

  淡水室内的离子迁移可看成为两个并行过程:一是阴、阳离子在水中分别向阳极和阴极方向迁移,二是离子进入树脂孔道中发生离子交换后,即在树脂颗粒中迁移[1]。设淡水室中水和树脂的电阻分别为RW和Rr,R1为溶液相的电阻,R2与R3为阴阳表面扩散层电阻,即

  RW=R1+R2+R3  (1)

  淡水室的总电阻R总由欧姆定律得:

  R总=(RrRW)/(Rr+RW)     (2)

  在淡水室中,由于深圳EDI超纯水进水的电导率较低,树脂导电能力比原水要高2-3个数量级[2],所以原水中的离子主要通过在树脂层中的迁移进入浓水室。我们从图1中也可以看到,上述理论得到了很好的解释,在电流小于60mA时,同一电压下,原水电导率为60μS/cm的电流比20μS/cm的电流要高,但并不与电导率之比成正比,这是因为虽然溶液相的电阻不同,但淡水室的电阻主要由树脂层的串阻单定,因此相应的电流相差不大。

  综上所述,水中含盐量的多少取决于不一样的电流和电压。

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