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倒换电极就是改变电流方向。电极倒换以后,浓水室和淡水室亦相互倒换
发表日期:2019/10/21       点击:82
按威尔逊(W11son)经验法表达的极限电流式为:
1m=kvcm (817)
式中符号同式(815)。
由于推导中作了较多假设,实际应用中发现有较大偏差。电渗析器进水浓度、淡水水流速度直接与极限电流相关联。这样从已知的进水浓度与所要求的产水量可直接算出极限电流强度,经验式可写成:
1=kC0mva (818)
式中tw—浓度指数(一般为0.951.00);a——流速指数(一般为0.50.8)。
对于定型设计的电渗析器,离子交换膜选定后,式(818)中各常数数值主要随原水离子组分和温度的不同而异。原水水型、水温确定后,在一定原水浓度和流速范围内w、a为定值。
电渗析器进水离子组分不同,对极限电流有较大的影响。可将天然水划分为4种水型:
一价离子水型:Na+、K+阳离子和C阴离子占天然水中阳、阴离子总当量(或摩尔)浓度的50%以上。
二价离子水型:Ca2+、Mg2—阳离子和SCT阴离子占天然水中阳、阴离子总当量(或摩尔)浓度的50%以上。
碳酸氢盐水型:HCCX占天然水中阴离子总当量(或摩尔)浓度的50%以上。
混合价水型:不同于上述三种水型的混合价离子天然水。
另外,为获得基准数据,采用人工配制的NaC1型水质进行电渗析极限电流试验。NaC1水型是在纯水中加人NaC1配制而成。
例如,对于我国常用的DSA1X1/200型电渗析器(见表84),在25’C下,极限电流用平均对数浓度表达式为:
NaC1水型:
C, 为淡水进、出口平均对数浓度(meq/1或mmo1/1);
为淡水流速(cm/s)。
碳酸氢盐水型:
极限电流用淡水进水浓度表达式为:
NaC1水型:
/,C=0.00593C0z;0658 (821)
式中C。 淡水进水浓度(meq/1或mmo1/1)。
碳酸氢盐水型:
0.0047C0095S0f58 (822)
水温对极限电流有较明显的影响,在采用异相膜时,电渗析极限电流温度校正经验式为:
Kt=0.987T0T (823)
式中Kt——极限电流温度校正系数;
To——测定极限电流时的水温c),采用经验式或数据时取2(TC;t——设计运行的水温c)。
根据用NaC1水型作出的极限电流表达式,再用极限电流水型系数进行校正,可以得出用于各种水型的极限电流计算式,这是目前经常采用的推算极限电流的方法之一。
在测试和进水浓度C条件相同的情况下,天然水型的极限电流与NaC1水型的极限电流的比值称为水型系数。定义水型系数为:
用上述四种天然水型与人工配制的NaC1水型的溶液进行大量的极限电流试验,然后把数据校正到相同的温度,可统计计算出不同天然水的水型系数(见表87)。
常温下的极限电流水型系数参考数据 表87
水型 NaC1 一价水型 二价水型 混合价水型 碳酸氢盐型
水型系数少 1.00 0.95 0.66 0.70 0.59
这样推算极限电流的经验公式(在误差±5%以内)可改写为:
1m=kCyvaKT0 (825)
沉淀结垢的防治
控制操作电流,使电渗析器在极限电流之内运行,是防止极化,避免沉淀结垢的根本保证。但是,由于水流分布不均匀或悬浮物堵塞,水在各个隔室的流速不尽相同,势必会使膜表面发生一定程度的局部极化。在实际操作过程中,还常会遇到各种因素(如流量、浓度、温度及电源波动等)的变化。所以,即使没有超极限电流运行,膜堆层间沉淀亦是难以完全避免。防治沉淀结垢的方法,主要有以下几种:
定期倒换电极法
倒换电极就是改变电流方向。电极倒换以后,浓水室和淡水室亦相互倒换。于是阴膜一侧的沉淀物逐渐溶解,而阴膜的另一侧则逐渐沉积,一般可每48h倒换一次。如采用适当的超极限电流运行,则倒换电极的周期应适当缩短。倒换电极法是采用最多、最普遍的方法,是防治沉淀结垢行之有效的方法。
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