教学设备

一、 技术参数:
电渗析处理装置主要由PVC水箱、有机玻璃过滤柱、进水泵、电渗析器、电气控制箱和不锈钢架等组成。
（1） PVC水箱，长×宽×高=350㎜×350㎜×450㎜。
（2） 有机玻璃过滤柱一个，Φ100㎜×300㎜，内有粗滤筒。
（3） 水  泵：扬程10m，功率90W。
（4） 电渗析器一台，采用异相离子交换膜和换向阀联动倒极方式。主要技术参数：○1流量1.67L/min；○2除盐率＞90%；○3工作水压0.03~0.15Mpa；○4输入电压220V；耗电量≯20W。
（5） 电气控制箱一个，内有直流稳压电源、换向指示灯（正向、反向）、电源按钮开关。
（6）不锈钢架一个，长×宽×高=1000㎜×420㎜×800㎜。

 
二、实验指导：
1． 实验目的：
电渗析是膜分离法之一，广泛应用于水处理的各个行业，即可用于苦咸水的淡化和工业生产用水的处理，又可用于冶金、化工、食品、医药等行业的废水回收利用。本装置是利用电渗析工艺进行水处理的实验设备，希望达到以下目的：
（1） 了解电渗析实验装置的构造及工作原理。
（2） 熟悉电渗析配套设备，学习电渗析实验装置的操作方法。
（3） 掌握电渗析法除盐技术，求脱盐率及电流效率。
2． 装置的工作原理：
在多加直流电场作用下，得用离子交换膜的选择透过性，即阳膜只容许阳离子透过，阴膜只容许阴离子透过，使水中阴、阳离子作定向迁移，从而达到离子从水中分离。
在电渗析器内，阴极和阳极之间，将阳膜与阴膜交替排列，并用特制的隔板将这两种膜隔开，隔板内有水流的通道。
进入淡室的含盐水，在两端电极接通直流电源后，即开始电渗析的过程，水中阳离子不断透过阳膜向阴极方向迁移，阴离子不断透过阴膜向阳极方向迁移，结果是含盐水逐渐变成淡化水。而进入浓室含盐水由于阳离子在向阴极方向迁移中不能透过阴膜，阴离子在向阳极方向迁移中不能透过阳膜，含盐水却因不断增加由邻近淡室迁移透过的离子而变成浓盐水。这样电渗析器中，组成了淡水和浓水两个系统。与此同时，在电极和溶液的界面上，通过氧化、还原反应，发生电子与离子这间的转换，即电极反应。

所以，在阴极不断排出氢气，在阳极不断有氧气或氯气放出。在阴极室溶液呈碱性，当水中Ca2+、Mg2+、HCLO-等离子时，会生成CaCO3和Mg(OH)2水垢，依附在阴极上。而阳极室溶液则呈酸性，对电极造成强烈的腐蚀。
在电渗析过程中，电能的消耗主要用来克服电流通过溶液、膜时所受到的阻力以及进行电析反应。运行时，进水分别地不断流进浓室、淡室以及极室。淡室出水即为淡化水，浓室出水即为浓盐水，极室出水不断排除电极过程的反应物质，以保证电渗析的正常进行。
3． 处理装置配套测定设备及仪器：
就使用电渗析实验装置需要示除的目标，确定测定的指标，例如溶解性总固体或含盐量等，再准备相应的设备和仪器，主要设备有恒温烘箱、分析天平，可采用硝酸银滴定法或电导率测定法。利用秒表和量筒测定处理装置浓水室、淡水室的流量。
4． 启动和运行：
首先必须认真阅读产品说明书，弄清楚组成处理装置的所有设备和连接管路的作用，以及相互之间的关系，了解处理装置的工作原理。在此基础上，方可开始处理装置的启动和运行。
（4） 清水试验：装置就位安装完毕后，将PVC水箱灌满自来水，观察连接管路是否正常，如正常启动进水泵，检查有机玻璃过滤柱、电渗析器以及连接阀门管路是否有漏水和渗水现象，如有排朋后修理。
（5） 运行：
○1启动进水泵，调节流量控制阀，使浓水室、淡水室的流量大致相同。
○2按动电气控制箱上的电源按钮，接通电源电渗析器开始工作，（此时两只极向指示灯只有一只发亮），电流表显示出工作电流，1min后电流逐渐减小，以至稳定。
○3调节进水量。进水量越大，淡水室的流量也大，脱盐率较小；进水量越小，淡水室的流量也小，脱盐率较高。
○4关机。实验结束，按动电气控制箱上的电源按钮，切断电源电渗析器停止工作，然后关闭进水泵停止进水。
○5电极换向。采用换向阀联动倒极方式对电渗析器进行电极极性倒换，以改善电渗析运行性能。倒极操作每30~60min进行一次。先切断电源，将淡水室的水排放1~2min。然后将换向阀按箭头标示旋动90度，再按一下电源开关，极向指示灯原先亮的一只来了，原先来的一只亮了，说明电渗析器已完成电极极换。