教學設備

一、 技術參數(shù):
電滲析處理裝置主要由PVC水箱、有機玻璃過濾柱、進水泵、電滲析器、電氣控制箱和不銹鋼架等組成。
（1） PVC水箱，長×寬×高=350㎜×350㎜×450㎜。
（2） 有機玻璃過濾柱一個，Φ100㎜×300㎜，內有粗濾筒。
（3） 水  泵：揚程10m，功率90W。
（4） 電滲析器一臺，采用異相離子交換膜和換向閥聯(lián)動倒極方式。主要技術參數(shù)：○1流量1.67L/min；○2除鹽率＞90%；○3工作水壓0.03~0.15Mpa；○4輸入電壓220V；耗電量≯20W。
（5） 電氣控制箱一個，內有直流穩(wěn)壓電源、換向指示燈（正向、反向）、電源按鈕開關。
（6）不銹鋼架一個，長×寬×高=1000㎜×420㎜×800㎜。

 
二、實驗指導：
1． 實驗目的：
電滲析是膜分離法之一，廣泛應用于水處理的各個行業(yè)，即可用于苦咸水的淡化和工業(yè)生產用水的處理，又可用于冶金、化工、食品、醫(yī)藥等行業(yè)的廢水回收利用。本裝置是利用電滲析工藝進行水處理的實驗設備，希望達到以下目的：
（1） 了解電滲析實驗裝置的構造及工作原理。
（2） 熟悉電滲析配套設備，學習電滲析實驗裝置的操作方法。
（3） 掌握電滲析法除鹽技術，求脫鹽率及電流效率。
2． 裝置的工作原理：
在多加直流電場作用下，得用離子交換膜的選擇透過性，即陽膜只容許陽離子透過，陰膜只容許陰離子透過，使水中陰、陽離子作定向遷移，從而達到離子從水中分離。
在電滲析器內，陰極和陽極之間，將陽膜與陰膜交替排列，并用特制的隔板將這兩種膜隔開，隔板內有水流的通道。
進入淡室的含鹽水，在兩端電極接通直流電源后，即開始電滲析的過程，水中陽離子不斷透過陽膜向陰極方向遷移，陰離子不斷透過陰膜向陽極方向遷移，結果是含鹽水逐漸變成淡化水。而進入濃室含鹽水由于陽離子在向陰極方向遷移中不能透過陰膜，陰離子在向陽極方向遷移中不能透過陽膜，含鹽水卻因不斷增加由鄰近淡室遷移透過的離子而變成濃鹽水。這樣電滲析器中，組成了淡水和濃水兩個系統(tǒng)。與此同時，在電極和溶液的界面上，通過氧化、還原反應，發(fā)生電子與離子這間的轉換，即電極反應。

所以，在陰極不斷排出氫氣，在陽極不斷有氧氣或氯氣放出。在陰極室溶液呈堿性，當水中Ca2+、Mg2+、HCLO-等離子時，會生成CaCO3和Mg(OH)2水垢，依附在陰極上。而陽極室溶液則呈酸性，對電極造成強烈的腐蝕。
在電滲析過程中，電能的消耗主要用來克服電流通過溶液、膜時所受到的阻力以及進行電析反應。運行時，進水分別地不斷流進濃室、淡室以及極室。淡室出水即為淡化水，濃室出水即為濃鹽水，極室出水不斷排除電極過程的反應物質，以保證電滲析的正常進行。
3． 處理裝置配套測定設備及儀器：
就使用電滲析實驗裝置需要示除的目標，確定測定的指標，例如溶解性總固體或含鹽量等，再準備相應的設備和儀器，主要設備有恒溫烘箱、分析天平，可采用硝酸銀滴定法或電導率測定法。利用秒表和量筒測定處理裝置濃水室、淡水室的流量。
4． 啟動和運行：
首先必須認真閱讀產品說明書，弄清楚組成處理裝置的所有設備和連接管路的作用，以及相互之間的關系，了解處理裝置的工作原理。在此基礎上，方可開始處理裝置的啟動和運行。
（4） 清水試驗：裝置就位安裝完畢后，將PVC水箱灌滿自來水，觀察連接管路是否正常，如正常啟動進水泵，檢查有機玻璃過濾柱、電滲析器以及連接閥門管路是否有漏水和滲水現(xiàn)象，如有排朋后修理。
（5） 運行：
○1啟動進水泵，調節(jié)流量控制閥，使?jié)馑�室、淡水室的流量大致相同�?br /> ○2按動電氣控制箱上的電源按鈕，接通電源電滲析器開始工作，（此時兩只極向指示燈只有一只發(fā)亮），電流表顯示出工作電流，1min后電流逐漸減小，以至穩(wěn)定。
○3調節(jié)進水量。進水量越大，淡水室的流量也大，脫鹽率較��；進水量越小，淡水室的流量也小，脫鹽率較高。
○4關機。實驗結束，按動電氣控制箱上的電源按鈕，切斷電源電滲析器停止工作，然后關閉進水泵停止進水。
○5電極換向。采用換向閥聯(lián)動倒極方式對電滲析器進行電極極性倒換，以改善電滲析運行性能。倒極操作每30~60min進行一次。先切斷電源，將淡水室的水排放1~2min。然后將換向閥按箭頭標示旋動90度，再按一下電源開關，極向指示燈原先亮的一只來了，原先來的一只亮了，說明電滲析器已完成電極極換。