教學(xué)設(shè)備

一、 技術(shù)參數(shù):
電滲析處理裝置主要由PVC水箱、有機(jī)玻璃過(guò)濾柱、進(jìn)水泵、電滲析器、電氣控制箱和不銹鋼架等組成。
（1） PVC水箱，長(zhǎng)×寬×高=350㎜×350㎜×450㎜。
（2） 有機(jī)玻璃過(guò)濾柱一個(gè)，Φ100㎜×300㎜，內(nèi)有粗濾筒。
（3） 水  泵：揚(yáng)程10m，功率90W。
（4） 電滲析器一臺(tái)，采用異相離子交換膜和換向閥聯(lián)動(dòng)倒極方式。主要技術(shù)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(gè)，內(nèi)有直流穩(wěn)壓電源、換向指示燈（正向、反向）、電源按鈕開(kāi)關(guān)。
（6）不銹鋼架一個(gè)，長(zhǎng)×寬×高=1000㎜×420㎜×800㎜。

 
二、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：
1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br /> 電滲析是膜分離法之一，廣泛應(yīng)用于水處理的各個(gè)行業(yè)，即可用于苦咸水的淡化和工業(yè)生產(chǎn)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(jìn)行水處理的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，希望達(dá)到以下目的：
（1） 了解電滲析實(shí)驗(yàn)裝置的構(gòu)造及工作原理。
（2） 熟悉電滲析配套設(shè)備，學(xué)習(xí)電滲析實(shí)驗(yàn)裝置的操作方法。
（3） 掌握電滲析法除鹽技術(shù)，求脫鹽率及電流效率。
2． 裝置的工作原理：
在多加直流電場(chǎng)作用下，得用離子交換膜的選擇透過(guò)性，即陽(yáng)膜只容許陽(yáng)離子透過(guò)，陰膜只容許陰離子透過(guò)，使水中陰、陽(yáng)離子作定向遷移，從而達(dá)到離子從水中分離。
在電滲析器內(nèi)，陰極和陽(yáng)極之間，將陽(yáng)膜與陰膜交替排列，并用特制的隔板將這兩種膜隔開(kāi)，隔板內(nèi)有水流的通道。
進(jìn)入淡室的含鹽水，在兩端電極接通直流電源后，即開(kāi)始電滲析的過(guò)程，水中陽(yáng)離子不斷透過(guò)陽(yáng)膜向陰極方向遷移，陰離子不斷透過(guò)陰膜向陽(yáng)極方向遷移，結(jié)果是含鹽水逐漸變成淡化水。而進(jìn)入濃室含鹽水由于陽(yáng)離子在向陰極方向遷移中不能透過(guò)陰膜，陰離子在向陽(yáng)極方向遷移中不能透過(guò)陽(yáng)膜，含鹽水卻因不斷增加由鄰近淡室遷移透過(guò)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(gè)系統(tǒng)。與此同時(shí)，在電極和溶液的界面上，通過(guò)氧化、還原反應(yīng)，發(fā)生電子與離子這間的轉(zhuǎn)換，即電極反應(yīng)。

所以，在陰極不斷排出氫氣，在陽(yáng)極不斷有氧氣或氯氣放出。在陰極室溶液呈堿性，當(dāng)水中Ca2+、Mg2+、HCLO-等離子時(shí)，會(huì)生成CaCO3和Mg(OH)2水垢，依附在陰極上。而陽(yáng)極室溶液則呈酸性，對(duì)電極造成強(qiáng)烈的腐蝕。
在電滲析過(guò)程中，電能的消耗主要用來(lái)克服電流通過(guò)溶液、膜時(shí)所受到的阻力以及進(jìn)行電析反應(yīng)。運(yùn)行時(shí)，進(jìn)水分別地不斷流進(jìn)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(guò)程的反應(yīng)物質(zhì)，以保證電滲析的正常進(jìn)行。
3． 處理裝置配套測(cè)定設(shè)備及儀器：
就使用電滲析實(shí)驗(yàn)裝置需要示除的目標(biāo)，確定測(cè)定的指標(biāo)，例如溶解性總固體或含鹽量等，再準(zhǔn)備相應(yīng)的設(shè)備和儀器，主要設(shè)備有恒溫烘箱、分析天平，可采用硝酸銀滴定法或電導(dǎo)率測(cè)定法。利用秒表和量筒測(cè)定處理裝置濃水室、淡水室的流量。
4． 啟動(dòng)和運(yùn)行：
首先必須認(rèn)真閱讀產(chǎn)品說(shuō)明書，弄清楚組成處理裝置的所有設(shè)備和連接管路的作用，以及相互之間的關(guān)系，了解處理裝置的工作原理。在此基礎(chǔ)上，方可開(kāi)始處理裝置的啟動(dòng)和運(yùn)行。
（4） 清水試驗(yàn)：裝置就位安裝完畢后，將PVC水箱灌滿自來(lái)水，觀察連接管路是否正常，如正常啟動(dòng)進(jìn)水泵，檢查有機(jī)玻璃過(guò)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(yùn)行：
○1啟動(dòng)進(jìn)水泵，調(diào)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(dòng)電氣控制箱上的電源按鈕，接通電源電滲析器開(kāi)始工作，（此時(shí)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(diào)節(jié)進(jìn)水量。進(jìn)水量越大，淡水室的流量也大，脫鹽率較�。贿M(jìn)水量越小，淡水室的流量也小，脫鹽率較高。
○4關(guān)機(jī)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，按動(dòng)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(guān)閉進(jìn)水泵停止進(jìn)水。
○5電極換向。采用換向閥聯(lián)動(dòng)倒極方式對(duì)電滲析器進(jìn)行電極極性倒換，以改善電滲析運(yùn)行性能。倒極操作每30~60min進(jìn)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(biāo)示旋動(dòng)90度，再按一下電源開(kāi)關(guān)，極向指示燈原先亮的一只來(lái)了，原先來(lái)的一只亮了，說(shuō)明電滲析器已完成電極極換。