電滲析器通常是板流型或者曲徑型，溶液在膜之間流過。兩種類型中膜都可以豎直地或者水平地排列。在其它方面，兩種類型的基本構(gòu)造基本上相同。

電滲析器的主要組件如下。

1.離子交換膜膜有水孔可保證溶液進(jìn)出脫鹽室和濃縮室。

2.墊片墊片是框架形的，框架上有開口，用于溶液的進(jìn)人和流出，還由一些開口和分離時的通道。這種墊片用于隔離室附件的部分，貼緊相鄰的膜，作為溶液進(jìn)出脫鹽室和濃縮室的路徑。墊片的厚度要盡量薄，保證溶液穩(wěn)定流動，獲得薄的分割室構(gòu)造，并使能量消耗減少，在日本，墊片的厚度一般為0.5一0.75mm。

3.隔板隔板基本上是濾網(wǎng)，其尺寸與墊片的框架相吻合。它用于使膜間導(dǎo)電區(qū)域保持分離，也可以產(chǎn)生湍流，可有效增加溶液的擴(kuò)散。

4.緊固架緊固架放置在電滲析器槽的兩端，它包括一定量的膜、墊片和空間，利于操作和裝配。緊固架呈網(wǎng)格形式，有用于溶液進(jìn)出的孔，用螺栓緊固膜組件。

5.供料口供料口也是網(wǎng)格形式用于溶液的進(jìn)出，并且有一根導(dǎo)管作為溶液進(jìn)出網(wǎng)格的通道。這種供料口允許溶液進(jìn)出，并通過網(wǎng)格控制電解質(zhì)溶液的進(jìn)料來影響電流強度。

6.電極電滲析器的兩端各安裝一個電極。電極框架包括電的連接器和能單獨流過陽極的電解液或陰極電解液的導(dǎo)管。

如下圖所示，為用于食鹽生產(chǎn)的一個大容量電滲析器的示意圖。這個結(jié)構(gòu)在陰極和陽極間有三個槽，在兩個緊固架中間每一個槽由一系列的膜、墊片和隔板組成。整個裝置在水過濾器壓力下是安全的。

電滲析器工藝系統(tǒng)的選擇？

       電滲析水處理的工藝系統(tǒng)，可以分兩種，一種是電滲析器本體的工藝系統(tǒng)，另一種是電滲析器和其他水處理設(shè)備組合起來的工藝系統(tǒng)。

（一）電滲析器本體的工藝系統(tǒng)

　　電滲析器本體的工藝系統(tǒng)（又稱電滲析的除鹽方式）應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、用水要求、可安置設(shè)備的場地情況和電滲析器的性能等通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定。一般分為直流式、循環(huán)式和部分循環(huán)式三種。三種工藝系統(tǒng)中現(xiàn)用的最多的是直流式。循環(huán)式和部分循環(huán)式我國均用的較少。

1.直流式：亦稱連續(xù)式除鹽。進(jìn)水流過單臺或多臺串聯(lián)或多臺串、并聯(lián)的電滲析器后，出水即達(dá)到除鹽要求。

（1）單臺直流式：在單臺電滲析器中用單級單段、單級多段、多級單段或多級多段來完成產(chǎn)水量和除鹽率的要求。該方式僅用于需水量不大的場合。

（2）多臺串聯(lián)式：進(jìn)水依次通過幾臺電滲析器，使其達(dá)到需要的水質(zhì)。根據(jù)電滲析器耐壓性能，有中間加壓和不加壓兩種。一般常用在除鹽率要求較高，產(chǎn)水量較大的情況。

（3）多臺串、并聯(lián)式：這種系統(tǒng)一般都用于規(guī)模較大的除鹽水站，用串聯(lián)來解決除鹽程度，用并聯(lián)來解決產(chǎn)水量的需要。串聯(lián)中也可有中間加壓或不加壓的。

　　直流式除鹽系統(tǒng)的優(yōu)點是可以連續(xù)制水，管道簡單；并且不需要淡水循環(huán)泵和循環(huán)水箱等輔助設(shè)備。缺點是對原水含鹽量變化的適應(yīng)性稍差，全部的膜對不能在同一最佳的工況下運行。

2.循環(huán)式：亦稱間歇式或分批式系統(tǒng)。它是將一定量的水在電滲析器和貯水箱中多次循環(huán)，當(dāng)達(dá)到所需水質(zhì)時，才提供使用，在重新進(jìn)行下一批水的循環(huán)。因而它是間歇式或分批式的供水。這種系統(tǒng)對于進(jìn)水變化的適應(yīng)性強，但僅適用于規(guī)模不大，除鹽率要求較高的場合。優(yōu)點是對原水含鹽量變化適應(yīng)性強和可以使膜對在較合適的工況下運行；缺點是需設(shè)置循環(huán)水泵和循環(huán)水箱。

3.部分循環(huán)式：它是直流式和循環(huán)式相結(jié)合的一種系統(tǒng)。在電滲析器出口的淡水分為兩部分，一部分提供使用或進(jìn)入第二臺電滲析器進(jìn)一步淡化；另一部分進(jìn)行循環(huán)。這種系統(tǒng)大多是用多臺串聯(lián)部分循環(huán)式。其優(yōu)點是可以用定型設(shè)備來適應(yīng)不同的水質(zhì)和產(chǎn)水量的要求，對于進(jìn)水變化的適應(yīng)性也較強，但管路、貯水箱、水泵等系統(tǒng)是三者中最復(fù)雜的一種。

電滲析器運行中的極化現(xiàn)象？

        電滲析器中發(fā)生極化現(xiàn)象，是指其在通電過程中，在靠近交換膜的部分發(fā)生某些和整體溶液由差異的現(xiàn)象。極化現(xiàn)象是離子向電極運動時，由于它們在膜中和溶液中的遷移速度不相等，此時在淡水室中膜電導(dǎo)常常比其中溶液的電導(dǎo)大得多，因此，離子通過交換膜的速度比它在溶液中遷移的速度要快得多，結(jié)果使沿淡水室的一側(cè)的交換膜表面部分由一薄層水所含有的離子濃度比整個淡水室內(nèi)的平均離子濃度低；同理，在濃水室中由于離子不能穿過交換膜，造成了有大量離子集中在其表面，所以交換膜表面有一薄層水中的離子濃度比整個濃水室內(nèi)的平均離子濃度高，這就是離子交換膜的機(jī)會現(xiàn)象。極化現(xiàn)象對電滲析器運行是不利的，其危害性可歸納為以下三個方面：

1、因電阻增大而增加電耗。雖然濃水室中緊靠交換膜表面水中離子濃度很高，可以減少電阻，但它不能抵消淡水室中緊靠交換膜表面水中離子濃度過小所增加的電阻，所以總的電阻還是增大，因此也就增加了電能的消耗。這種現(xiàn)象在電流密度比較大和水流速度比較小時，更為突出。這是因為流速過小時，不能在流水槽內(nèi)產(chǎn)生足夠的攪動，所以這種離子濃度不平均的現(xiàn)象更顯著。

2、濃水室內(nèi)的水發(fā)生電離作用。當(dāng)?shù)抑须x子的濃度比較小，而電流密度又比較大時，則由于極化現(xiàn)象，在淡水室交換膜表面水中離子的濃度就更小，滿足不了送電的要求，此時，就會有更多的水電離成氫離子和氫氧根離子，參加穿過陽、陰膜的運動。這樣，有部分電流用在水的電離上，白白消耗掉一部分電能。

3、引起膜上結(jié)垢。上面已指出，極化的結(jié)果會使淡水室中的水電離成氫離子和氫氧根離子。生產(chǎn)的氫氧根離子會穿過陰膜進(jìn)入濃水室，使?jié)馑业年幠け砻嫠畬訋A性，因此在這里易于產(chǎn)生Mg（OH）2和CaCO3一類沉淀物，結(jié)成水垢。同理，在淡水室的陽膜附近，由于氫離子透過膜轉(zhuǎn)移到濃水室中，因此這里留下的氫氧根離子也使pH升高，所以會產(chǎn)生鐵的氫氧化物等沉淀物。

       結(jié)垢的結(jié)果會使減小滲透面積，增加水流阻力和電阻，使電耗增加。為了減少水垢，生產(chǎn)中常采取定期倒換電極、用酸洗膜，甚至可把電滲析器拆卸下來進(jìn)行消除水垢等措施。

電滲析器和其他設(shè)備組合工藝系統(tǒng)？

       電滲析與其他除鹽方法一樣，有其適用范圍。在應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)和用水要求，和其他水處理技術(shù)組合起來，相輔相成發(fā)揮各自的效能，達(dá)到合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，滿足使用要求。

用的較多的三種電滲析除鹽工藝是：

1、原水→預(yù)處理→電滲析→除鹽水

2、原水→預(yù)處理→電滲析→離子交換→除鹽水

3、原水→預(yù)處理→電滲析→軟化→除鹽水

        在上列工藝系統(tǒng)中，預(yù)處理可能包括了好幾種工序，離子交換也包括了復(fù)床、混合床等。在第三種工藝系統(tǒng)中，軟化是放在電滲析之后，實際上也有在電滲析之前的。上述工藝系統(tǒng)最終以除鹽水概括，它可能是各種工業(yè)用水或飲用水，如果是飲用水，那么還需經(jīng)過消毒工序。

       另外，還有和蒸餾組合的，和反滲透組合的喝超過濾組合的各種工藝系統(tǒng)?？傊谶@些組合工藝系統(tǒng)中，應(yīng)該重視的是：對電滲析既要充分利用，也不能忽視其局限性。

電滲析和離子交換

這種將電滲析和離子交換聯(lián)合使用的系統(tǒng)在我國使用的較早，稱之為ED/DI法（EDR/DI）。

       這種電滲析—離子交換聯(lián)合系統(tǒng)，無論是從機(jī)理上，還是從使用效果方面，都被認(rèn)為是較經(jīng)濟(jì)合理的，它把電滲析法和離子交換法有機(jī)地結(jié)合在一起，使之各自發(fā)揮其特色。電滲析法制水是用電能遷移離子，當(dāng)水較純，水的電阻率較高時，易于產(chǎn)生極化，一般說水電阻率達(dá)到20*104Ω*cm以上，電滲析是無法適應(yīng)的，反之，離子交換樹脂能適合于處理含鹽量較低的水，可以制取高純水，而對于含鹽量較高的水則受反離子作用的影響出水質(zhì)量提不高。電滲析—離子交換聯(lián)合系統(tǒng)正是把兩種除鹽方法的特點縮合在一起。一般是用電滲析把原水中的鹽分除去60%~90%，再用離子交換處理，這樣既可保證出水水質(zhì)高，又使系統(tǒng)運行穩(wěn)定，耗用酸堿少，對進(jìn)水含鹽量的變化適應(yīng)性也較強。對于苦咸水地區(qū)、沿海地區(qū)或山區(qū)都較適宜。

       在這種除鹽工藝系統(tǒng)中離子交換法部分，根據(jù)出水水質(zhì)的要求，可以是復(fù)床或混合床，也可以是它們的組合系統(tǒng)。應(yīng)用較普遍的流程有兩種：

1）原水→預(yù)處理→電滲析→混合床

        電滲析在這種流程中實際上時代替了復(fù)床。一般情況下，電滲析的除鹽水質(zhì)不如復(fù)床出水純度高，但它較穩(wěn)定，可以節(jié)省酸、堿。這種工藝簡化了操作，減少了廢液，對出水水質(zhì)要求不是太高的情況下，可采用。

2）原水→預(yù)處理→電滲析→復(fù)床→混合床

        這種工藝系統(tǒng)對原水含鹽量超過500mg/L的是經(jīng)濟(jì)合理的，但對于含鹽量低于500mg/L的，對保證出水水質(zhì)達(dá)到高純水的要求來說，單用離子交換樹脂法時可以達(dá)到的，但為了節(jié)約酸、堿，減少廢液設(shè)置電滲析是有利的，究竟是否經(jīng)濟(jì)合理，應(yīng)在考慮設(shè)計方案時，通過具體經(jīng)濟(jì)比較來確定。

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