水處理入門到精通（知識點2）

11、陰陽異相離子交換膜有那些品牌？它們有那些特性？

答：陰陽異相離子交換膜主要有上海化工廠雙花牌異相離子交換膜、臨安異相離子交換膜、北京順義異相離子交換膜等；質(zhì)量好的異相離子交換膜必須具備以下幾個特性：

1 選擇透過性強。選擇透過性是衡量膜性能的主要指標(biāo)，它直接影響電滲析器的電流效率和脫鹽效果，其選擇透過性大于 85%。

2 膜電阻小。電滲析器由幾百對離子交換膜組成，因此膜電阻在總電阻中占很大比重，如電阻小則操作電壓低、電流效率高。

3 較強的化學(xué)穩(wěn)定性。在陰陽離子遷移的過程中，濃水室會形成濃度較大的離子溶液；在發(fā)生極化時， 膜兩側(cè)滯留層 PH 值也要發(fā)生變化，特別是極水參加化學(xué)反應(yīng)會產(chǎn)生氧化性極強的氧氣和氯氣，這樣就必須要求膜具有較強的化學(xué)穩(wěn)定性以延長電滲析器的使用壽命。

4 較強的機械強度和尺寸穩(wěn)定性。

5 較低的擴散性能。

6 對強電解質(zhì)具有很高的脫除效果。

12、電滲析的電極是由什么材料做成的？規(guī)格有那些？各有什么優(yōu)缺點？

答：電滲析的電極分為幾種：鈦鍍鉑電極、鈦涂釕電極、石墨電極、不銹鋼電極；電極根據(jù)電滲析本體尺寸的不同而有所不同，常見的工程用電極規(guī)格有：800×1600mm、400×1600mm、400×800mm、340×640mm 等。

不同的電極材料有著不同的特點：

鈦鍍鉑電極：耐腐蝕性相當(dāng)好，可以在非?？量痰臈l件下使用，但鉑的價格昂貴，資源較少，限制著其在國內(nèi)的推廣。

鈦涂釕電極：是在鈦基體上涂敷釕（Ru）、銥（Ir）、鈦（Ti）的化合物，經(jīng)高溫處理后形成其混合氧化物；由于釕（Ru）、銥（Ir）、鈦（Ti）的離子半徑非常接近，點陣結(jié)構(gòu)和空間群屬于同一類型，因此在熱處理的共氧化中能形成 RuO2-IrO2-TiO2 的固溶體，具有優(yōu)越的耐腐蝕性能，很適合作為電極材料。

石墨電極：石墨電極很容易被腐蝕，其原因主要有化學(xué)腐蝕和機械磨損；石墨作為陽極時，由于陽極氧化，石墨被氧化為 CO2 或 CO，使其晶體結(jié)構(gòu)被破壞而損壞；在電滲析裝置中石墨電極損耗主要由于機械作用而造成的，高流速的極水對石墨有很強的沖刷作用，另一方面電極反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體對石墨有沖擊作用，加上電化學(xué)腐蝕，往往造成石墨顆粒剝落污染水質(zhì)甚至堵塞極水通道；隨著鈦涂釕電極的出現(xiàn)，石墨電極已逐漸被淘汰。

不銹鋼電極：一般說來，不銹鋼只用作為陰極而不能作為陽極使用，否則因為天然水中多含有氯離子，會導(dǎo)致不銹鋼的陽極溶解生成二價的鐵、鎳和鉻離子。

正確選擇電極的材料對于延長電極的使用壽命、降低系統(tǒng)投資和運行費用具有重要的意義，對于不同水質(zhì)可選用不同材料的電極：

1 以氯化物為主要成分的天然水，可優(yōu)先選用鈦涂釕電極。

2 以硫酸鹽為主要成分的天然水，可優(yōu)先選用鉛板、不銹鋼、鈦涂釕電極。

3 以重碳酸鈣為主要成分的天然水，可優(yōu)先選用不銹鋼、鈦涂釕電極。

4 混合離子的天然水，可優(yōu)先選用鈦涂釕、石墨以及鈦涂鉑電極。

13、淡水室、濃水室、極水室是如何區(qū)分的？

答：一張陽膜、一張隔板、一張陰膜組成一個膜對，陽膜、陰膜中間構(gòu)成水室，在電場作用下，水室中的離子產(chǎn)生定向移動，當(dāng)水室中離子經(jīng)過牽引和膜的選擇透過性而離開該水室時，該水室稱為淡水室；相反，離子經(jīng)過牽引和膜的選擇透過性而進入該水室時，該水室成為濃水室；陽膜、陰膜或隔板與電極之間產(chǎn)生的水室成為極水室。

14、電滲析裝置由那些部分組成？各部分的特點和功能是什么？

答：電滲析裝置是由幾部分組成的，陰膜，陽膜，隔板，電極，夾緊裝置，防漏膠板，酸洗系統(tǒng)，流量計，壓力表，ABS 管材管件，閥門，可控硅整流柜。

陰膜、陽膜對水中離子具有的選擇透過性使系統(tǒng)有濃水，淡水，極水之分，即是裝置的脫鹽部分。

隔板的主要材料為聚丙烯，起著支撐陰羊膜并與之形成濃淡水室的作用。

電極主要形成離子交換膜所需的電場。電極由布水頭、多孔板、PVC 邊框組成。

夾緊裝置主要是固定陰陽離子交換膜、電極、隔板等使之成為一個整體。

防漏膠板是在電極和隔板之間的，起著防止系統(tǒng)在電極邊漏水的現(xiàn)象。

酸洗系統(tǒng)是整個裝置中不可缺少的部分。當(dāng)電滲析裝置產(chǎn)生脫鹽率下降、產(chǎn)水量下降、操作壓力升高等不正?，F(xiàn)象時應(yīng)判斷系統(tǒng)是由于何種原因如結(jié)垢、無機物污堵、有機物污堵等構(gòu)成的而采取相應(yīng)的化學(xué)藥劑進行化學(xué)清洗。

可控硅整流柜是裝置的能量饋入部位，是將工頻交流電通過可控硅整流器件整流為電壓可調(diào)的直流電壓，加在電極上在膜堆內(nèi)形成直流電場以牽引溶液中的陰陽離子產(chǎn)生定向移動?？煽毓枵鞴竦闹饕獏?shù)為：整流電壓、工作電流以及整流功率。流量計、壓力表、ABS 管材 管件、閥門是電滲析的附屬配件，起著顯示電滲析裝置的各種運行參數(shù)、水室的接通以及水流方向的切換等作用。

15、電滲析的脫鹽原理是什么？

答：電滲析裝置中的陰陽離子交換膜具有選擇透過性，當(dāng)溶液中的離子在電場作用下發(fā)生定向移動時，利用陰陽離子交換膜的選擇透過性而透過或不透過相應(yīng)的交換膜在不同的水室中形成了濃水或淡水。

16、電滲析濃、淡、極水分布比例大致為多少？

答：電滲析裝置中的濃水、淡水、極水的分布比例大致為 4：4：2，因此在電滲析除鹽系統(tǒng)中節(jié)約極水的措施是非常有意義的；常用節(jié)約極水的措施有部分濃水充當(dāng)極水后進行排放或采用極水循環(huán)；極水循環(huán)系統(tǒng)具體方式是軟化水或脫鹽水+NaCL 溶液充當(dāng)極水循環(huán)。

17、濃水循環(huán)頻繁自動倒極系統(tǒng)是如何實現(xiàn)的？其意義是什么？

答：在當(dāng)前的水處理行業(yè)中，濃水循環(huán)頻繁自動倒極系統(tǒng)是以可編程控制器為控制核心，以系統(tǒng)產(chǎn)水工藝運行時間為控制函數(shù)，利用電動或氣動直通閥門、三通閥門來定時切換濃淡水的水流方向，使淡水始終流入產(chǎn)水箱，而濃水固定排入濃水循環(huán)箱。在水資源日益匱乏的今天，濃水循環(huán)頻繁自動倒極系統(tǒng)具有深遠的意義，**該系統(tǒng)的水回收率較高可達到80%（視進水水質(zhì)而定），在一些大型的水處理系統(tǒng)中節(jié)水的效果非常明顯。第二該系統(tǒng)的造價比較低，對系統(tǒng)進水水質(zhì)的要求比較低，容易推廣（在一些對回收率要求較高而又不能夠投入較多資金的企業(yè)或廠礦的水處理項目中比較有競爭力）。

18、水處理系統(tǒng)工程中需要那些種類水泵？不同廠家的水泵該如何選型？

答：水處理系統(tǒng)工程中大致需要普通型泵、增壓型泵、防腐蝕型泵。普通型泵一般選用IS 型鑄鐵水泵；增壓型水泵一般選用不銹鋼水泵如丹麥格蘭夫進口高壓泵（根據(jù)具體情況而定）；防腐蝕型水泵一般選用IH 型化工泵或工程朔料水泵。

不同廠家的水泵型號都有所不同，首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝要求選擇水泵的流量；其次根據(jù)工藝要求選擇水泵的揚程（1公斤約等于10 米揚程，1MPa 約等于10 公斤）；再次根據(jù)工藝要求來選擇水泵的材質(zhì)（主要是指水泵泵頭的材質(zhì)）；最后根據(jù)各種水泵的耗電量來選擇即能達到工藝要求又能節(jié)省系統(tǒng)能耗的水泵。

19、水處理系統(tǒng)中幾個基本概念：TDS、SDI、LSI、KSP

TDS ：總?cè)芙夤绦挝铮ㄒ话愫偷V化度近似）

SDI ：污染指數(shù)是衡量系統(tǒng)預(yù)處理效果的指標(biāo)，SDI<6.7，對深井水（well water） 而言，反滲透裝置對進水 SDI 要求為 SDI<5。

LSI ：Langelier Saturation Index, Langelier 指數(shù)是衡量反滲透裝置結(jié)垢傾向的，LSI=0，系統(tǒng)無結(jié)垢、無腐蝕傾向；LSI>0，系統(tǒng)有結(jié)垢傾向；LSI<0，系 統(tǒng)有腐蝕傾向。對反滲透系統(tǒng)而言，LSI 值要求不大于 0。系統(tǒng)的 LSI 值可用加酸來降低，也可減少系統(tǒng)水回收率來降低。

Ksp ：溶解度平衡常數(shù)，反滲透裝置對原水中的溶劑、溶質(zhì)選擇透過，在濃水側(cè) 因溶劑的減少而產(chǎn)生了濃縮，當(dāng)濃水側(cè)溶解固形物濃縮出現(xiàn)因濃度積大于溶解度 平衡常數(shù)時就會結(jié)晶析出，對反滲透裝置帶來危害。增加系統(tǒng)的溶解度平衡常數(shù) 可用加阻垢劑的方式，阻垢劑能夠增加溶解固形物的溶解度。

20、LSI 指數(shù)如何能得到有效的控制？

答：要能有效地控制系統(tǒng)的 LSI 指數(shù)可通過以下幾個方面：

1 可通過降低系統(tǒng)水回收率來降低系統(tǒng) LSI 指數(shù)。

2 可通過投加酸來降低系統(tǒng) LSI 指數(shù)。

3 可通過投加相應(yīng)的藥劑來增加系統(tǒng)中溶解鹽的溶解度，如投加 TRISPE1000 型阻垢劑。

4 可通過降低或預(yù)除去水中容易結(jié)構(gòu)的離子，如通過軟化柱軟化系統(tǒng)進水。