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電滲析實驗裝置使用指導書
2021-10-11
電滲析實驗裝置使用指導書
一、技術參數:
本裝置主要由PVC水箱、有機玻璃過濾柱、進水泵、電滲析器、電氣控制箱和不銹鋼架等組成。
(1)PVC水箱,長×寬×高=350㎜×350㎜×450㎜。
(2)有機玻璃過濾柱一個,Φ100㎜×300㎜,內有粗濾筒。
(3)水泵:揚程10m,功率90W。
(4)電滲析器一臺,采用異相離子交換膜和換向閥聯動倒極方式。
主要技術參數:
1.流量1.67L/min;
2.除鹽率>90%;
3.工作水壓0.03~0.15Mpa;
4.輸入電壓220V;耗電量≯20W。
(5)電氣控制箱一個,內有直流穩壓電源、換向指示燈(正向、反向)、電源按鈕開關。
(6)不銹鋼架一個,長×寬×高=1000㎜×420㎜×800㎜。
二、實驗指導
:
1.實驗目的:
電滲析是膜分離法之一,廣泛應用于水處理的各個行業,即可用于苦咸水的淡化和工業生產用水的處理,又可用于冶金、化工、食品、醫藥等行業的廢水回收利用。本裝置是利用電滲析工藝進行水處理的實驗設備,希望達到以下目的:
(1)了解電滲析實驗裝置的構造及工作原理。
(2)熟悉電滲析配套設備,學習電滲析實驗裝置的操作方法。
(3)掌握電滲析法除鹽技術,求脫鹽率及電流效率。
2.裝置的工作原理:
在多加直流電場作用下,得用離子交換膜的選擇透過性,即陽膜只容許陽離子透過,陰膜只容許陰離子透過,使水中陰、陽離子作定向遷移,從而達到離子從水中分離。
在電滲析器內,陰極和陽極之間,將陽膜與陰膜交替排列,并用特制的隔板將這兩種膜隔開,隔板內有水流的通道。
進入淡室的含鹽水,在兩端電極接通直流電源后,即開始電滲析的過程,水中陽離子不斷透過陽膜向陰極方向遷移,陰離子不斷透過陰膜向陽極方向遷移,結果是含鹽水逐漸變成淡化水。而進入濃室含鹽水由于陽離子在向陰極方向遷移中不能透過陰膜,陰離子在向陽極方向遷移中不能透過陽膜,含鹽水卻因不斷增加由鄰近淡室遷移透過的離子而變成濃鹽水。這樣電滲析器中,組成了淡水和濃水兩個系統。與此同時,在電極和溶液的界面上,通過氧化、還原反應,發生電子與離子這間的轉換,即電極反應。
所以,在陰極不斷排出氫氣,在陽極不斷有氧氣或氯氣放出。在陰極室溶液呈堿性,當水中Ca2+、Mg2+、HCLO-等離子時,會生成CaCO3和Mg(OH)2水垢,依附在陰極上。而陽極室溶液則呈酸性,對電極造成強烈的腐蝕。
在電滲析過程中,電能的消耗主要用來克服電流通過溶液、膜時所受到的阻力以及進行電析反應。運行時,進水分別地不斷流進濃室、淡室以及極室。淡室出水即為淡化水,濃室出水即為濃鹽水,極室出水不斷排除電極過程的反應物質,以保證電滲析的正常進行。
3.處理裝置配套測定設備及儀器:
就使用電滲析實驗裝置需要示除的目標,確定測定的指標,例如溶解性總固體或含鹽量等,再準備相應的設備和儀器,主要設備有恒溫烘箱、分析天平,可采用硝酸銀滴定法或電導率測定法。利用秒表和量筒測定處理裝置濃水室、淡水室的流量。
4.啟動和運行:
首先必須認真閱讀產品說明書,弄清楚組成處理裝置的所有設備和連接管路的作用,以及相互之間的關系,了解處理裝置的工作原理。在此基礎上,方可開始處理裝置的啟動和運行。
(4)清水試驗:裝置就位安裝完畢后,將PVC水箱灌滿自來水,觀察連接管路是否正常,如正常啟動進水泵,檢查有機玻璃過濾柱、電滲析器以及連接閥門管路是否有漏水和滲水現象,如有排朋后修理。
(5)運行:
1.啟動進水泵,調節流量控制閥,使濃水室、淡水室的流量大致相同。
2.按動電氣控制箱上的電源按鈕,接通電源電滲析器開始工作,(此時兩只極向指示燈只有一只發亮),電流表顯示出工作電流,1min后電流逐漸減小,以至穩定。
3.調節進水量。進水量越大,淡水室的流量也大,脫鹽率較小;進水量越小,淡水室的流量也小,脫鹽率較高。
4.關機。實驗結束,按動電氣控制箱上的電源按鈕,切斷電源電滲析器停止工作,然后關閉進水泵停止進水。
5.電極換向。采用換向閥聯動倒極方式對電滲析器進行電極極性倒換,以改善電滲析運行性能。倒極操作每30~60min進行一次。先切斷電源,將淡水室的水排放1~2min。然后將換向閥按箭頭標示旋動90度,再按一下電源開關,極向指示燈原先亮的一只來了,原先來的一只亮了,說明電滲析器已完成電極極換。
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