高品相沸石濾料生產廠家雙極膜電滲析的平衡問題

　　高品相沸石濾料廠家雙極膜電滲析的平衡問題。雙極膜電滲析系統鹽與水的平衡相對于常規電滲析而言，要復雜一些。這次講解主要是針對于無機鹽制備轉化成酸和堿的系統。

　　計算前的核心要點：

　　(1)雙極膜電滲析的核心作用：鹽制酸、堿;

　　(2)核心的兩個性能參數：酸堿的濃度、膜的透水性;

　　(3)雙極膜電滲析常規都按滿負荷的參數運行設計，系統出水稀鹽水的濃度一般控制在0.5-0.9個當量;

　　(4)離子守恒、鹽平衡、水平衡等多方向推進;

　　(5)既要放眼于全局，也要著眼于單個過程;

　　(6)附各雙極膜產品性能測試結果，源于膜工業協會官網提供的數據。

　　100%轉化系統——案例講解：

　　案例1：水量20m3/h，進水TDS=170g/L，鹽分為硫酸鈉;

　　出水要求：NaOH濃度70g/L;硫酸濃度90g/L;水回用標準：電導率≤10us/cm。

　　計算1：雙極膜+膜濃縮系統

　　(1)鈉離子平衡：20*170/71=X*70/40;

　　(2)硫酸根平衡：20*170/142=Y*90/98;

　　因此可得X=27.36m3/h ;Y=26.07m3/h 。

　　系統的產堿能力：1.92t/h ; 產酸能力：2.35t/h。結合計算前的核心要點中第6點初步可得膜面積：約2800m2;雙極膜系統堿室遷移水量：3.94m3/h;雙極膜系統酸室遷移水量：約3.94m3/h。

　　由于W=X+Y-3.94-3.94;因此可得：W=45.55m3/h 。

　　由系統整體水平衡可知：20+W=X+Y+Z;因此可得Z=12.12m3/h。

　　上述中的A、B參數按系統穩定性及設計要求，結合計算前的核心要點，合理設定A=170g/L，B=50g/L。

　　膜濃縮系統的細分工藝組合較多，可以根據需求選擇，因此針對于膜濃縮系統，可得以下平衡：

　　(3)水平衡：D=C+Z;

　　(4)鹽平衡：50*D=170*C;

　　因此可得C=5.05m3/h ;D=17.17m3/h 。綜合上述參數，最終得到以下平衡：

　　針對于系統回用的這一部分水(電導率≤10us/cm)，可以用于雙極膜系統的酸、堿補水。

　　部分轉化系統——案例講解：

　　案例2：水量20m3/h，進水TDS=170g/L，鹽分為硫酸鈉;

　　出水要求：NaOH濃度70g/L;硫酸濃度90g/L;稀鹽水直接回用。

　　計算2：雙極膜系統

　　同理，在沒有特殊要求的情況下，A可以合理設定，如A=50g/L。

　　(1)鈉離子平衡：

　　20*170/71-50*Z/71=X*70/40;

　　(2)硫酸根平衡：

　　20*170/142-50*Z/142=Y*90/98;

　　(3)系統遷移水量：

　　20000-1000Z=70X/40*82+90Y/49*82;

　　因此可得：X=21.86m3/h ;Y=21.86m3/h ，Z=13.73m3/h

　　(4)整體水平衡：20+W=X+Y+Z;

　　因此可得W=37.45m3/h。綜合上述參數，最終得到以下平衡：

　　最后的話：

　　(1)明確雙極膜系統出水的回用要求：稀鹽水、酸、堿;

　　(2)了解各雙極膜的產品特點及相關基礎數據(建議咨詢廠家);

　　(3)整體工藝系統內水循環或套用，用合理設定+單個平衡來計算;

　　(4)參數沒有絕對，合理的設定，帶來更優的系統配置(投資成本、運行成本)。

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