教学科研用电渗析实验装置 脱盐设备
电渗析设备利用离子交换膜和直流电场,使水中电解质的离子产生选择性迁移。设备通常由阳极室、中间室和阴极室三部分组成,中间室封接有半透膜。在直流电的作用下,正负离子交换膜具有选择透过性,使得正负离子分别向阴极和阳极迁移。最终,中间室的盐浓度降低,而阴、阳极室则成为浓缩室。电渗析设备广泛应用于多个领域,包括水的淡化除盐、海水浓缩制盐、精制乳制品、果汁脱酸精和提纯等。此外,它还用于食品、轻工等行业制取纯水,以及电子、医药等工业制取高纯水的前处理。电渗析也可以用于锅炉给水的初级软化脱盐,将苦咸水淡化为饮用水等。
设备的核心组件:
离子交换膜:离子交换膜是电渗析设备的关键部件,其性能直接影响脱盐效果和设备运行效率。优质的离子交换膜应具有高离子选择透过性、低电阻、良好的化学稳定性和机械强度。目前常用的离子交换膜有均相膜和异相膜,均相膜具有较高的离子交换容量和选择性,但价格相对较高;异相膜则成本较低,适用于一些对脱盐要求不是特别高的场合。
电极与极板:电极是电渗析设备提供电场的关键部分,通常采用钛涂钌等惰性电极材料,以防止电极在电场作用下发生腐蚀。极板用于支撑离子交换膜和分隔淡水室与浓水室,要求具有良好的绝缘性和耐腐蚀性。
隔板:隔板用于分隔淡水室和浓水室,形成水流通道。隔板的设计对水流分布、湍流程度和设备阻力有重要影响。合理的隔板结构可以提高水流的均匀性,增强离子迁移效率,降低设备运行能耗。
工作流程:
电渗析除盐设备的工作流程主要包括预处理、电渗析脱盐和后处理三个阶段。首先,原水需要经过严格的预处理,去除悬浮物、胶体、有机物等杂质,防止这些物质堵塞离子交换膜或污染电极,影响设备正常运行。常用的预处理方法包括过滤、混凝、沉淀、活性炭吸附等。经过预处理的原水进入电渗析器,在直流电场作用下进行脱盐处理。处理后的淡水和浓水分别从不同的出口排出,淡水可作为成品水直接使用或进行进一步处理,浓水则根据具体情况进行回收利用或达标排放。后处理阶段主要是对淡水进行消毒、pH 调节等处理,以满足不同的用水需求。
教学科研用电渗析实验装置 脱盐设备 性能特点:
高效率:电渗析设备在去盐过程中能有效减少电耗,尤其适用于高盐度水的处理,对水质的回收率较高。
环境友好:相较于传统的反渗透等水处理技术,电渗析在资源回收和环境保护方面表现突出。只需要少量的化学试剂即可完成水的去盐处理,减少了副产物的产生。
操作简便:电渗析设备的自动化程度高,配备了先进的控制系统,用户只需设定相关参数,即可实现无人值守的自动化运行。
适用范围广:电渗析设备不仅可以用于海水淡化,还可广泛应用于工业废水处理、矿井水处理及不同盐度水源的再利用。
能耗低:当进料溶液浓度低时,电渗析设备的电能消耗较少。
使用寿命长:电渗析过程中,由于水的解离会产生OH-,容易与溶液中的钙、镁结合产生沉淀,但通过倒极电渗析可以避免此现象的发生,从而延长设备的使用寿命。
无污染:在清洗膜表面的污垢时只需加入低浓度的酸溶液,消耗药剂少,不污染环境。