电渗析器操作规程及注意事项，你了解多少？

电渗析器操作规程及注意事项，你了解多少？

电渗析技术的原理及操作：

操作程序

1、操作人员经考试合格，取得操作人员证件后方可操作，操作人员应熟悉机器的性能和结构，遵守安全和交接班制度。

2、检查电源连接、电源相位、稳压水泵、酸泵、极水泵、电渗析器、测量仪器等是否正常。

3、检查各水池水位及水池内是否有硬质杂物，检查各阀门的开启、关闭状态是否正确，冲洗管路系统，防止铁质物体、泥沙等进入电渗析装置。

4、关闭电渗析进水总阀及流量计前的浓、稀、极性水进水阀，打开浓、稀、极性水管路或电渗析体的排气阀。

5、打开稳压泵进水阀、电渗析器浓、淡水放水阀、极水泵进水阀。当确定极水处于闭路循环时，应打开极水箱总回流阀、各电渗析器极水出水阀。

6、当稳压水箱水位高于1米时，打开水泵回流阀，启动稳压水泵，慢慢打开出水阀。

7、启动水泵，打开水泵出水阀。

8、缓慢打开浓、淡水进水阀，注意始终保持极水压力与波浪、淡水压力一致，并使极水压力比浓、淡水压力低0.01MPa~0.02MPa。当浓、淡、极水压力升至0.05MPa~O.1MPa并稳定在一定流量时，待空气排完后，关闭排气阀。

9、当流量、压力稳定后，关闭硅整流器直流换向开关，按下可控硅“启动”按钮，顺时针旋转“电压调节旋钮”，使电压慢慢升高到适合预定流量的电压范围。

10、当淡水水质合格后，打开淡水回收阀，关闭淡水排污阀，开始正常运行。

11、电渗析器启动时，应先通水，后通电，停止时，应先断电，后断水，严禁不断电而断水。

12、启动和停止运行时，尽量同时打开和关闭淡水、浓水、极水的阀门，以避免水压突然变化造成水击（水压冲击）。

13、严格控制电渗析装置在限制电流下运行。

14、电渗析器运行过程中最高压力不得超过0.3MPa。

15、运行过程中，请勿用手或身体触摸电渗析膜堆，防止触电。

16.请勿在膜堆上放置金属物体，以防止短路。

17、停止电渗析供水时，应交替缓慢关闭浓、稀、极水进水阀，严禁突然关闭或只关浓水不关稀水或只关浓、稀水不关极水。若有两台以上电渗析器同时运行，在停止其中一台电渗析器时，还应考虑到其它电渗析器的压力和流量变化。

18、停止电渗析时，先完全打开淡水排水阀，再关闭循环水阀门。

19、停水泵前，先缓慢关闭电渗析装置总进水阀，同时缓慢交替关闭浓、稀、极性水进水阀。停泵后，应及时关闭回流阀，防止空气进入水泵。

20、工作结束后必须对设备进行检查、清理，做好日常保养，并把所有操作开关归零，关闭电源开关，确保整洁、干净、安全。

日常保养：

1. 课前：

（1）认真听取交接人​​员对设备运行情况的介绍，检查设备交接、水质检测记录。

（2）检查电源接线、电源柜、稳压水泵、酸泵、极水泵、电渗析器、计量仪表等是否正常，三相电压是否平衡。

（3）检查各水池水位及地面是否有硬质杂物，冲洗管道系统，防止铁质物体、泥沙等进入电渗析装置。

2. 课堂上：

（1）每隔1～2小时检查并记录电压、电流、极性、水压、流量、淡水水质等情况。巡检电渗析器有无漏水、垫片等缺陷，配电系统、电机、泵等有无异常，发现异常应及时处理。

（2）根据水质情况，每2至8小时反转一次电极极性。

（3）根据原水硬度严格控制限制电流。

（4）运行过程中应保持流量稳定和电压电流兼容，保持极限水压比浓、淡水压力低0.01MPa~0.02MPa。

（5）启动和切换电极时，应缓慢升压，避免电压升幅过大而损坏设备。为此，应控制接通电压时的启动电流不超过20安培。

3. 课后：

（1）填写各项记录，并向对接人员认真介绍设备运行状况。

（2）若必须停止运行，应在停止运行前更换一次电极，开电源冲洗10分钟左右，然后关闭电源停止运行，或关闭电源后通水2分钟～3分钟，保持膜面湿润，并冲掉水流道内的污垢及沉积物。

（3）短期停机时，不应将电渗析装置内的水放掉，以保持膜湿润。

（4）关闭电渗析装置的准整流电源及主电源。

（5）清洁场地和设备，整理实验室仪器和用品。

定期维护

1、电渗析器运行30天后需进行一次酸洗（视结垢情况而定）。酸洗液一般为浓度不超过3%的盐酸，若原水硬度较大，可正反两个方向加酸进行酸洗。酸洗完毕后即可投入运行。稀水、浓水、极水三个系统应同时清洗。若膜上结垢不多，可减少膜清洗次数，单独清洗电极室。

2、电渗析器运行7~15天后需进行反冲洗，水应从电渗析器的出口流入，从进水口排出。

3、电渗析装置运行3～6个月后，应全部拆开清除水垢、污泥，水箱及辅助设备也应同时清洗检查，过滤器每1～3个月清洗一次。

4、操作人员应参加电渗析进出水定期的全水质分析，并在水质试验全分析表中认真记录。

频繁电渗析反转的优点

（1）由于经常换极，使极化层破坏2～4次，从而防止了极化结垢和碳酸钙结垢。当加入化学药剂，浓水中硫酸钙浓度达到饱和值的175％时，电渗析器内不结垢。

（2）随着排放浓水浓度的提高，电渗析水回收率可达80%以上。若在浓水系统中加入化学药剂，如六偏磷酸钠等阻垢剂，水回收率可提高到90%以上。

（3）由于经常进行极性反转，水中带电胶体和细菌絮体的运动方向也经常改变，从而减少了粘稠物质在膜表面的粘附和积累。

（4）由于经常需要极性换向，电极极性的切换、淡水出水阀均采用自动控制，减轻了人员的劳动强度。

电渗析运行管理中防止和消除结垢的方法

（1）控制极限电流：控制工作电流不超过极限电流，可防止水垢的生成。一般选取极限电流的70%～90%作为工作电流。电渗析器的极限电流常根据电压-电流极化曲线确定。

（2）定期换向电极极性，淡水室与浓缩室交替切换，使阴膜上的水垢处于不稳定状态，时而沉淀，时而溶解，有时候在阴膜的一侧，有时候在阴膜的另一侧，从而减少水垢的积累。

（3）定期酸洗阴膜上的碳酸钙垢。若电渗析器不拆卸，可用1%～2%酸进行酸洗。酸洗周期根据结垢情况确定，一般为1～4周。

（4）浓水加酸由于CaCO3与Mg(OH)2的溶度积比CaSO4、CaCl2、MgCl2小得多，因此，浓水加酸可使碳酸盐硬度转化为非碳酸盐硬度，可防止碳酸盐硬度垢的形成和Mg(OH)2的沉淀。一般加盐酸、硫酸调节浓水pH值为4～6。浓水加酸还有利于实现浓水循环，可使水的利用率提高到90%以上。

（5）预软化：将原水在进入电渗析器之前进行软化，以除去原水中的钙、镁离子，消除结垢的内因。

（6）拆卸和清洗 电渗析器应每半年或一年拆卸清洗一次，膜和分离器应采用机械清洗和化学酸洗。

电渗析运行管理中浓水循环应注意哪些问题？

采用电渗析法淡化水时，必须排出一部分浓水和极水。极水和浓水若全部由原水供给，将增加前处理设备的负担和水处理费用。一般采用减少浓水流量、浓水另作他用、从浓水中回收淡水、浓水循环等方法，提高原水利用率。浓水循环具有耗电量少、降低电耗的优点，但增加了设备，操作管理困难。特别是随着浓缩度的提高，带来结垢增多、电流效率降低等问题。在浓水循环中，应注意：

（1）硫酸钙沉淀硫酸钙沉淀不易除去，因此所采用的浓缩倍数不应使浓水中硫酸钙的离子积超过其浓缩积所决定的数值，若超过此值，则应降低浓缩倍数或加入六偏磷酸钠等隐蔽剂。

（2）水垢沉淀浓水的循环使用大大提高了浓水中离子的质量分数，从而增加了碳酸盐水垢沉淀的可能性。为了防止这种沉淀的产生，通常在浓水系统中加入酸，使沉淀物溶解。国内一般加入盐酸，使浓水的pH值保持在3～4之间，如果pH值低于3，电流效率会明显下降。国外常在浓水循环系统中加入硫酸，使浓水的pH值保持在4～6之间。

（3）浓缩比浓水循环过程的关键是正确控制浓缩比，即浓水浓度与原水浓度之比。随着浓水浓度的升高，浓水与淡水的浓度差增大，膜的选择渗透性下降，盐的反扩散和水的电渗作用增大，即电流效率下降，除盐率下降，甚至产生沉淀。影响浓缩比的因素很多，如原水的含盐量、水的离子组成、pH值、离子交换膜的性能等。对于含盐量、硬度、碱度较高的原水，浓缩比应控制得低一些。对于不同的原水水质和膜，应通过实验确定。

电渗析电流如何选择？

在电渗析器的设计与操作中，应考虑防止极化、有效清除水垢等问题。合理选择电渗析工作电流密度，可有效防止极化降低电流效率和造成结垢。原则上工作电流应低于极限电流。工作电流的选择还应结合原水的含盐量、离子组成、流速、温度等因素。若原水为碳酸盐型水，可选用较大的工作电流。温度对电渗析器的性能有重要的影响，随着温度的升高，水中离子迁移速度增大，膜与溶液的阻力减小，将使设备的脱盐能力增大，提高脱盐率，改善淡水质量。实践表明，当水温在40℃以内时，温度每升高1℃，电渗析器的脱盐率可提高1%左右。因此，在条件允许的情况下，可利用废热适当提高水温，以提高出水水质和水量。为保证电渗析器安全运行，又不使运行效果过差，进水温度应在5～40℃范围内。一般来说，如果原水含盐量较高，可选择较大的电流密度。在脱盐量和水质要求一定的情况下，采用较大的电流密度，可以减小电渗析器体积，降低成本，但日运行电费会增加。采用较小的电流密度，可以降低日运行电费，但必须选用较大的电渗析器，增加了成本。使成本与日运行电费之和最小的电流密度称为经济电流密度（或最佳电流密度）。极限电流密度与经济电流密度不一定相等，如果不相等，应选取较低的值。

衡量电渗析离子交换膜性能的指标有哪些？

电渗析的关键在于电渗析器的性能，而电渗析器的性能好坏关键取决于离子交换膜的性能。衡量离子交换膜性能的具体指标如下。

（1）膜渗透性指标：膜渗透性是离子交换膜最重要的性能，膜的渗透性可以用迁移数和膜电压来表征。在正常情况下，理想的膜只允许反离子通过，而不允许普通离子通过，即反离子的迁移数为1，普通离子的迁移数为零。因此，膜的渗透性可以用迁移数来定量表示。当离子交换膜用于分离两种不同浓度的电解质溶液时，膜两侧的电压差就是膜电压。膜电压的大小取决于膜的离子渗透性和膜两侧溶液的浓度差。因此，在一定的浓度差和温度下，可以用膜电压来表征膜的渗透性。

（2）交换容量：指单位膜样中所含活性基团的数量，通常用单位干重（g）膜中所含可交换离子的数量（mmol）来表示。膜的选择透过性和电导率与膜的交换容量有关，膜的交换容量一般为1～3mmol/g干膜。

（3）电导率：膜的电导率可用电阻率、电导率或表面电阻来表示。表面电阻是指单位膜面积的电阻。干膜基本不导电。膜的导电性是由水性膜中的电解质溶液来实现的。因此，膜的电导率与溶液和膜中的离子种类和浓度有关，也与溶液温度和膜本身的特性有关。通常要求膜的电导率应大于溶液的电导率。

（4）含水率：表示湿膜中所含水分的百分比（可以以单位质量的干膜或湿膜来测量）。含水率与膜中的活性基团数量、交联程度以及电解质溶液的离子种类和平衡浓度有关。其值通常在30-50％范围内。

（5）厚度：薄膜的厚度与薄膜电阻、机械强度有关。在保证一定机械强度的前提下，薄膜越薄，其电阻越小，导电性能越好。通常异质薄膜厚度在1mm左右，均质薄膜厚度在0.2-0.6mm左右，最薄可达0.015mm。

（6）破裂强度：膜在实际应用中能承受的最大垂直压力。破裂强度是衡量膜机械强度的重要指标之一。电渗析器在运行中，膜两侧的流体压力不可能相等，因此膜必须具有足够的机械强度，避免因膜破裂造成浓室与淡室的穿透而导致电渗析器无法运行。国产膜的破裂强度为0.3-1.0MPa。

电渗析离子交换膜浓差极化现象的危害

离子交换膜的浓差极化现象是指电渗析阴离子膜或阳离子膜中离子的迁移速度大于溶液中同类离子的迁移速度的现象，当电流增大到一定程度时，膜表面离子浓度趋于零，此时水就会电离产生H+和OH-参与传导电流，补充离子的不足。

极化危害：阴离子膜发生极化时，OH-和CO2；在电场作用下，透过阴离子膜迁移至浓水室，使浓水室pH值升高。OH-和CO2可与浓水室中滞留的Mg2+、Ca2+发生反应，生成Mg(OH)2和Ca(OH)2等沉淀物。沉淀物堵塞水流通道，减少膜的有效面积，影响水质，增加电耗，降低电渗析器的使用寿命。同时，脱盐室pH值下降，膜的一侧呈碱性，另一侧呈酸性，也影响膜的寿命。当阳膜脱盐室一侧发生极化时，由于阳膜只允许H+通过，因此向浓水室迁移，导致浓水室pH值下降，脱盐室pH值升高。由于脱盐室内无钙镁离子，所以不存在沉淀结构的风险，但阳膜一面酸性，一面碱性，膜寿命也会受到影响。

电渗析装置的基本组成部分有哪些？

电渗析器由膜堆、极区、夹紧装置三部分组成，另外还有辅助设备、整流电源、水泵、流量计、过滤器、水箱及仪表等。膜堆由若干对膜（一个阳膜、一个阴膜）及隔板组成，隔板上有水通道及进出水通道。极区包括电极、集水架及保护室等。夹紧装置由盖板、螺钉等组成。

电渗析器通常由几十到几百个膜堆组成，分为多个级和段，定义如下。级：一对正负极之间的膜堆称为主通道，膜堆包括若干对正负极膜，膜间有隔板和水通道。段：两组或多组平行（指水流平行）且水流方向相同的膜堆称为段。

分级原因：为了降低工作电压。由于电极间膜对多时电压差大，理论上一对电极间可以设置无数对膜。实际操作中，为了控制电压不过高，膜堆数量只能是一定数量的。

分段原因：为了延长水流长度，提高水的纯度，也就是改善水质。

电极：位于膜堆两端，要求耐腐蚀、导电性好、机械性能好、化学稳定性好。可采用石墨、碳板、惰性贵金属、钛、铁、铅、不锈钢等作为电极。现在常用铁镀上钌作为正极，称为电极，寿命长、耐腐蚀，但价格昂贵。铅和不锈钢较便宜，但耐久性差。不锈钢常用作阴极。

电渗析在废水处理中的应用

电渗析在废水处理中的应用可概括为以下三个方面。

（1）作为离子交换工艺的预脱盐处理，可大大减轻离子交换的脱盐负荷，扩大离子交换对原水的适应性，并可显著减少离子交换再生过程中的废酸、废碱或废盐的排放量，一般可减少90%甚至更多。在某些情况下，电渗析可代替离子交换直接生产一级纯水。

（2）将废水中有用的电解质浓缩回收再利用，如含镍电镀废水的回收再利用。

（3）改造原有工艺，采用电渗析技术，实现清洁生产。例如，采用电渗析代替离子交换生产一级纯水或软化水，消除了再生废液的产生；采用树脂电渗析生产高纯水，可消除树脂的化学再生；采用离子交换膜扩散渗析回收钢水清洗废液中的酸等。

利用电渗析法处理废水目前处于探索应用阶段，利用电渗析法处理废水时应注意根据废水性质选择合适的离子交换膜和电渗析器结构，并对进入电渗析器的废水进行必要的预处理。

电渗析技术的三大特点

1、预处理简单，设备耐用；

2、过程清洁，化学品消耗少，环境污染小；

3、过程中无相变，仅利用电能进行水中离子的迁移，在一定的盐含量条件下，电渗析被认为是一种能耗较低的技术。

电渗析设备工艺流程

1. 苦咸水淡化、地下水脱氟

原水→101过滤器→精密过滤器→电渗析装置→中空纤维超滤器→紫外线杀菌器→成品水

2.饮用纯净水、太空水生产

原水→机械过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→电渗析装置→阳离子交换器→阴离子交换器→混合离子交换器→中空纤维超滤器→紫外线杀菌器→臭氧杀菌装置→成品水

3.制药工业注射剂、大输液配制用水

原水→活性炭过滤器→精密过滤器→电渗析装置→阳离子交换器→阴离子交换器→混合离子交换器→多效蒸馏水机→成品水

4.化肥、机械工业用水

原水→机械过滤器→精密过滤器→电渗析装置→阳离子交换器→脱气塔→阴离子交换器→成品水

电渗析设备的六大保养方法：

1、时刻注意电渗析设备的管路更新；

2、电渗析设备的在线化学清洗及拆卸化学清洗；

3、电渗析设备故障诊断及排除；

4.电渗析设备的扩建；

5、电渗析设备的自动化改造；

6、重视电渗析设备的前处理和后处理的维护与改造。

电渗析的四大用途：

1、制取啤酒、汽水、纯净水等饮料用水。

2. 将海水和咸水淡化，生产饮用水。

3、电镀、电子等工业废水（液）中的金、银、铜等贵金属。

4、电渗析与离子交换配合使用，可制取蒸馏水、高纯水、超纯水，此种制水方法可节省酸碱80-90%，避免树脂频繁再生，大大降低制水成本。