螺旋卷式電除鹽器EDI說明書

1、.螺旋卷式電除鹽器(OMEXELL)產(chǎn)品說明書浙江歐美環(huán)境工程有限公司 ZHEJIANG OMEX ENVIRONMENTAL ENGINEERING LTD目 錄1 概述-1 11 OMEXELL工作原理-1 12 OMEXELL進水水質(zhì)指標- 4 13 OMEXELL操作參數(shù)-42 包裝、運輸、裝配、安裝環(huán)境及貯存條件-5 21 OMEXELL的包裝與運輸-5 22 OMEXELL成裝置要求-6 23 使用環(huán)境-6 24 貯存條件-73 使用指導(dǎo)-7 31 進水水質(zhì)要求-7 32 操作電流-9 33 流量-9 34 操作壓力-111 概述1.1工作原理 螺旋卷式電除鹽器（以下簡稱OMEXE

2、LL）技術(shù)是離子交換和電滲析技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，因此OMEXELL 的除鹽機理具有很強的離子交換和電滲析的工作特征。因此我們先對離子交換和電滲析的工作原理作一簡單介紹。離子交換除鹽過程：離子交換脫鹽過程示意圖所謂離子交換就是水中的離子和離子交換樹脂上的功能基團所進行的等電荷反應(yīng)。它利用陰、陽離子交換樹脂上的活性基團對水中陰、陽離子的不同選擇性吸附特性，在水與離子交換樹脂接觸的過程中，陰離子交換樹脂中的氫氧根離子（OH）同溶解在水中的陰離子（例如CI等）交換，陽離子交換樹脂中的氫離子（H）同溶解在水中的陽離子（例如Na等）交換。從而使溶解在水中的陰、陽離子被去除，達到純化的目的。電滲析脫鹽過程：

3、電滲析脫鹽過程示意圖 電滲析技術(shù)利用多組交替排列的陰、陽離子交換膜，這種膜具有很高的離子選擇透過性，陽膜排斥水中陰離子而吸附陽離子，陰膜排斥水中的陽離子，而吸附陰離子。在外直流電場的作用下，淡水室中的離子做定向遷移，陽離子穿過陽膜向負極方向運行，并被陰膜阻攔于濃水室中。陰離子穿過陰膜而向正極方向運動，并被陽膜阻攔于濃水室中。從而達到脫鹽的目的。OMEXELL的脫鹽過程：OMEXELL的核心實際上就是在電滲析的淡水室填裝了陰、陽離子交換樹脂，示意圖如下：OMEXELL的脫鹽過程示意圖OMEXELL的這種結(jié)構(gòu)上的變化，使淡水室的脫鹽過程發(fā)生了質(zhì)的變化，這種結(jié)構(gòu)特點確保了它在運行過程中能同時進行著三

4、個主要過程：1、 在直流電場作用下，水中電解質(zhì)通過離子交換膜發(fā)生選擇性遷移； 2、 陰陽離子交換樹脂對水中電解質(zhì)進行著離子交換，并構(gòu)成“離子通道”；3、 離子交換樹脂界面水發(fā)生極化所產(chǎn)生的H和OH對交換樹脂進行著電化學再生。OMEXELL對離子的脫除順序與離子交換樹脂對離子的吸附順序相同，如上圖所示。同時我們可以這樣認為，在OMEXELL膜組件中的離子交換樹脂，沿淡水流向按其工作狀態(tài)可以分為三個層面，第一層為飽和樹脂層，第二層為混合樹脂層，第三層為保護樹脂層。飽和樹脂層主要起吸附和遷移大部電解質(zhì)的作用，混合樹脂層則承擔著去除象弱電解質(zhì)等較難清除的離子的任務(wù)，而保護樹脂層樹脂則處于較高的活化狀態(tài)

5、，它起著最終純化水的作用。結(jié)垢是濃室存在的主要問題。Ca2+和Mg2+進入濃室后在陰膜表面富集，而淡水室陰膜極化產(chǎn)生的OH-透過陰膜。造成了濃水室陰膜表面有一個高PH值層面，這一特點導(dǎo)致濃水室結(jié)垢趨勢明顯增大。為了防止結(jié)垢生成，必須嚴格控制運行水的回收率和進水水質(zhì)，尤其是硬度的含量。水回收率的確定詳見操作指導(dǎo)。 進水水質(zhì)指標 （詳見進水水質(zhì)要求部分），如果進水中的各項水質(zhì)指標沒有達到要求，將可能導(dǎo)致膜組件的破壞。極水將電極表面產(chǎn)生的氣體（O2、H2、Cl2）帶出系統(tǒng)。為了保證氣體的排放，這部分水必須以非滿流狀態(tài)排放并保證通風。1.2 OMEXELL進水水質(zhì)指標 項 目單 位OMEXELL-21

6、0OMEXELL-210UPWTEA（含CO2）/L258pH6979硬度/L(CaCO3)20.5CO2/L53SiO2/L0.50.2TOC/L0.50.3Cl2/L0.050.05Fe、Mn、H2S/L0.010.01SDI151.51.0油或油脂/L未檢出未檢出濁度NTU1.01.0氧化劑/L未檢出未檢出1.3 OMEXELL操作參數(shù) 項 目 OMEXELL-210 OMEXELL-210UPW產(chǎn)水流量 1.52.3 m3/h 1.52.3 m3/h產(chǎn)水電阻率 5MW.cm 15 MW.cm 水利用率 8095 %* 8095 %*工作溫度 540 540 工作壓力 0.250.4 M

7、pa 0.250.4 MPa工作壓差 0.2Mpa 0.2MPa濃水流量 0.50.7m3/h 0.50.7m3/h濃水壓力 小于淡水 0.06Mpa 小于淡水 0.06Mpa濃水電導(dǎo)率 250600us/cm 250600us/cm最大工作電流（Ac） 6 A 4 A最大工作電壓（Dc） 300 V 300 V注：水回收率是由進水硬度決定的。在進水硬度高的條件下，必須降低水的回收率，從而有效控制濃水的結(jié)垢趨勢。進水硬度與水回收率的關(guān)系見下表：進水硬度（以CaCO3計算）OMEXELL膜組件回收率向濃水循環(huán)補加NaCl*后的電導(dǎo)率（µS/cm）0.00.595%250-6000.51

8、.090%250-6001.01.585%250-6001.52.080%250-600* 為了提高電流強度、改善產(chǎn)水質(zhì)量，有時需要向濃水循環(huán)系統(tǒng)中添加鹽溶液。但為了避免設(shè)備長期運行出現(xiàn)結(jié)垢和污染問題，對NaCl品質(zhì)做如下要求：NaCl（干重）含量 99.80%Ca和Mg（按Ca計） 0.05%Cu 0.5mg/l鐵（按自由Fe計） 5.0mg/l其它重金屬（按Pb計） 2.0mg/l2 OMEXELL的包裝、運輸、裝配、安裝環(huán)境及貯存條件2.1 包裝與運輸每個OMEXELL膜組件均有專用箱獨立包裝，毛重50Kg。運輸過程中應(yīng)將其平放在運輸載體上，最大允許疊放層數(shù)為4層；同時，整個運輸過程環(huán)境

9、溫度應(yīng)保持在5-45。2.2 OMEXELL成裝置要求用OMEXELL膜組件組裝成EDI裝置，必須遵循如下原則：2.2.1 裝置的工藝系統(tǒng)最低配置應(yīng)能滿足控制OMEXELL膜組件運行參數(shù)的要求，即可有效的控制濃、淡水、極水流量和濃、淡水壓力差；2.2.2 裝置儀表的最低配置應(yīng)能準確反映裝置運行中的下列參數(shù)：a) 淡水進水壓力（bar）b) 濃水進口壓力（bar）c) 淡水出口壓力（bar）d) 濃水出口壓力（bar）e) 濃水排放流量（m3/h）f) 濃水循環(huán)流量（m3/h）g) 淡水流量（m3/h）h) 極水流量（L/h）i) 產(chǎn)水電阻（Mohm.cm）j) 濃水電導(dǎo)率（s/cm）k) 進水

10、電導(dǎo)率（s/cm）2.2.3 向OMEXELL膜組件供給直流電源的整流器，必須是安全、可靠的，在所需電流范圍內(nèi)可任意調(diào)節(jié)，一旦設(shè)定后，其輸出的電流允許波動范圍未±5%。2.2.4 為確保組件安全，裝置必須滿足如下最低安全保護措施：a) 產(chǎn)水、濃水、排放水設(shè)低流量開關(guān)；b) 產(chǎn)水出口壓力設(shè)高壓開關(guān)。特別注意要確保OMEXELL組件在斷水情況下，不能處于通電狀態(tài)，否則將會造成組件的毀壞。2.3 使用環(huán)境由OMEXELL膜組件組裝而成的EDI裝置應(yīng)該安裝在廠房內(nèi)，并符合下表要求。參 數(shù)范 圍環(huán)境最高溫度45環(huán)境最低溫度5濕度最大90%污染物無震動無2.4 貯存條件OMEXELL膜組件應(yīng)該放

11、于室內(nèi)，不應(yīng)該曝曬于日光下。OMEXELL膜組件不允許結(jié)冰并且溫度也不允許高于40°COMEXELL膜組件不允許脫水。如果貯存少于三天，設(shè)備必須保持滿水狀態(tài)。如需較長時間貯存，應(yīng)將組件內(nèi)滯留的水排干，并確保膜組件保持濕態(tài)。在此條件下OMEXELL膜組件可以貯存約半年。如需更長時間貯存，應(yīng)將設(shè)備內(nèi)滯留的水排干，然后用清洗裝置向膜組件灌入10%的NaCl溶液，并關(guān)閉所有進、出水閥門。3 使用指導(dǎo)要使OMEXELL膜組件組裝的EDI裝置要達到持續(xù)生產(chǎn)高品質(zhì)水，必須同時滿足四個條件。它們包括：合格的進水水質(zhì)，足夠運行的電流，合適的流速以及濃淡水壓力差。3.1進水水質(zhì)要求進水的水質(zhì)要求在概述部

12、分已經(jīng)詳細給出。雖然所有的水質(zhì)參數(shù)都很重要，但需要特別重視的是：TEA、CO2、硬度以及硅含量。3.1.1總可交換陰離子（TEA）OMEXELL膜組件允許處理的水中陰、陽離子最大含量均為25mg/l （CaCO3計）。雖然進水中的陰陽離子是平衡的，但大多數(shù)進水中或多或少含有CO2。CO2在OMEXELL組件內(nèi)和水電解，產(chǎn)生的OH-相結(jié)合可以轉(zhuǎn)變成HCO3-或CO32-，因此可交換總陰離子（TEA）總是高于可交換總陽離子（TEC）。因此控制了進水的TEA含量也就滿足了膜組件對進水中可交換離子濃度的要求。由于不同的離子有不同的電導(dǎo)率，因此很難準確根據(jù)進水的電導(dǎo)率對進水中所含離子的總量進行計算。為了

13、確定進水離子的組成，需要對進水進行詳細的水質(zhì)分析。如果進水中TEA含量高于25mg/l（按CaCO3計），不能直接作為OMEXELL膜組件裝置的進水，否則得不到高品質(zhì)水。為了達到進水水質(zhì)要求，上一級水處理設(shè)備必須進行調(diào)整，以提高其產(chǎn)水的質(zhì)量。3.1.2 CO2如果在裝置的設(shè)計和操作過程中對進水CO2沒有給予充分的考慮，往往會造成裝置產(chǎn)水水質(zhì)下降。進水中的CO2進入OMEXELL膜組件后，與水電解產(chǎn)生的OH-結(jié)合會產(chǎn)生如下變化：CO2 + OH- = HCO3-HCO3- + OH- = CO32- + H2O因此在進行TEA計算時CO2必須被包括在內(nèi)。水中的CO2含量一般按mg/l計算，將CO

14、2轉(zhuǎn)換成CaCO3并且考慮動態(tài)平衡，5mg/l CO2 10mg/lTEA （CaCO3計）。過高的CO2可以通過調(diào)整RO進水PH值或?qū)O產(chǎn)水脫氣予以去除。3.1.3 硬度進水硬度限制為2.0mg/l（CaCO3計），是為了防止在OMEXELL膜組件內(nèi)產(chǎn)生結(jié)垢。淡水室陰膜極化產(chǎn)生的OH-，在OMEXELL膜組件濃水室中向陽極方向的定向移動使?jié)馐业年柲け砻婢S持一個高的PH值層面，致使淡水室透過陽膜的Ca2+和Mg2+在此處極易生成沉淀。陰極表面由于水電解產(chǎn)生的OH-，也使陰極區(qū)存在PH值較高的現(xiàn)象。 并且也不允許進水水質(zhì)的瞬時超標，以避免晶核的形成。當進水硬度0.5mg/l時，水的回收率可以達

15、到95%，而且在進水硬度穩(wěn)定的情況下，裝置可以長期穩(wěn)定運行。當進水硬度0.5mg/l時，水的回收率應(yīng)該相應(yīng)降低。對于OMEXELL膜組件進水硬度高于2mg/l的操作，本公司的承諾無效。同時對于無論是短時間的還是連續(xù)性的超過允許水回收率的操作，本公司的承諾同樣無效。3.2 操作電流為了使OMEXELL膜組件生產(chǎn)高品質(zhì)水，必須確保有足夠的電流通過膜組件。一般可按以下參數(shù)調(diào)試；并根據(jù)實際調(diào)試結(jié)果，最終確定操作電流。 進水TEA （CaCO3計）每個膜組件所需電流（A） 3 mg/l2 8 mg/l2.5 15 mg/l3.5 20 mg/l4.5 25 mg/l5.53.3 流量3.3.1 淡水流量

16、范圍是1.502.30m3/h/每個膜組件。淡水室保證一定的流速，有利于減薄膜及樹脂表面的擴散層厚度，減少局部水流分布的不均勻性。如果OMEXELL膜組件運行流量超過2.30m3/h，淡水室所產(chǎn)生的壓力降將使系統(tǒng)難以進行壓力平衡。同時在過高流速情況下，不合格水也容易穿過膜組件內(nèi)保護層樹脂，造成產(chǎn)品水質(zhì)不穩(wěn)定。3.3.2 濃水流量范圍在0.50.7m3/h/每個組件。淡水中所有被去除的離子最終都匯集到濃水中來，雖然我們給出了流速的一個范圍，但是流速本身很難設(shè)定，僅僅是用來監(jiān)測的。濃水的進出口壓力必須低于相應(yīng)的淡水壓力。因此應(yīng)對濃水的進出口壓力進行設(shè)定，而不設(shè)定流速。監(jiān)控濃水的流速目的是觀察OME

17、XELL膜組件的運行情況。在運行過程中，濃水的電導(dǎo)率因淡水中的離子遷移到濃水中而得以升高，濃水又是被循環(huán)使用，因此濃水的電導(dǎo)率不斷地被提高，整個OMEXELL膜組件的電阻得以降低。通過OMEXELL膜組件的循環(huán)濃水盡可能采用高的流速。高的流速可以降低濃室結(jié)垢的機會。濃水的最小流量為0.30m3/h。低于這個流量，濃室中水的流速將不足以控制結(jié)垢。同時也存在著膜組件因極室過熱而引起組件變形損壞的問題。為了防止?jié)馑须x子的濃度超過溶解度而發(fā)生結(jié)垢，需要將濃水中有一小部分排掉，即濃水的排放水。排放掉的這部分水將由進水通過濃水補充閥來補充。濃水的排放量由水的回收率決定，而水的回收率又由產(chǎn)水量和進水硬度來

18、決定。濃水的電導(dǎo)率應(yīng)該保持在250600µS/cm之間，以保證OMEXELL膜組件有足夠的電流通過。當裝置進水電導(dǎo)率較低時，即使是采用濃水循環(huán)方式也很難達到濃水的最低電導(dǎo)率要求。這就需要向濃水循環(huán)系統(tǒng)添加鹽以提高電導(dǎo)率。具體操作詳見概述部分。注意：決不能為了提高濃水循環(huán)系統(tǒng)的電導(dǎo)率而盲目提高水的回收率。為了控制水的回收率，濃水排放的流量必須進行設(shè)定。如果濃水排放流量過低，會導(dǎo)致濃室中發(fā)生結(jié)垢。3.3.3 濃水和極水排放流量淡水中被去除的離子是通過濃水和極水被排放的。如果離子不被排放，它們會迅速在濃室中累積并以結(jié)垢的形式在膜表面沉積出來。為了避免這種破壞，濃水和極水必須被適量排放。極水排放流量范圍在5070L/h/每個膜組件。濃水排放流量可以通過下面公式計算。淡水流量濃水排放流量 = 淡水流量極水流量水回收率一般排放濃水的水質(zhì)比RO進水水質(zhì)要好，因此可以將這部分水回到RO的進口，這樣系統(tǒng)總的水回收率可以提高。由于極水中含有O2、Cl2，因此極水排放時應(yīng)該注意通風。3.4 操作壓力OMEXELL膜組件的另一個重要參