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            電滲析的鹽于水平衡計算

            欄目:技術知識庫 發布時間:2020-03-02

            計算前的核心要點


            (1)電滲析核心作用:脫鹽、濃縮;


            (2)計算時先算整體后單個過程,利用鹽與水的系統平衡;


            (3)單套ED工藝,進水TDS≥8500mg/L時,出水濃縮液和脫鹽液的濃差倍數應控制在15-20倍以內,即當確定了濃縮濃度,則脫鹽液的濃度應不低于某一濃度;


            (4)單套ED工藝,進水TDS<8500mg/L時,出水濃縮液和脫鹽液的濃差倍數應控制在20-30倍以內。


            (5)復雜系統,合理假定,反推驗證。



            脫鹽、濃縮系統--案例講解


            案例1:水量50m3/h,進水TDS=30g/L,鹽分為NaCl;

            出水要求:ED濃縮液TDS=160000mg/L,ED脫鹽液TDS=10000mg/L。


            計算1:一級ED濃縮




            (1)水平衡:X+Y=50;

            (2)鹽平衡:10*X+160*Y=30*50;


            因此可得X=43.33m3/h ;Y=6.67m3/h  。


            案例2:水量50m3/h,進水TDS=5g/L,鹽分為NaCl;

            出水要求:ED濃縮液TDS=160000mg/L,ED脫鹽液TDS=1000mg/L。


            計算2:二級ED濃縮



            將二級ED看成一個整體,則整體鹽與水平衡:


            (1)水平衡:X+Y=50;

            (2)鹽平衡:1*X+160*Y=5*50;

            因此可得X=48.74m3/h ;Y=1.26m3/h  。


            其次,為了得到平衡中的abcd等參數,其中a、b可以在允許的范圍內自由設定,根據濃差倍數的控制要求可知:a最優控制在10-15g/L,b最優控制在20-30g/L。


            此設計中,設定a=12,b=30。則c和d可以由ED-1或ED-2的單獨系統平衡計算得到:


            1)水平衡:c+50=48.74+d;

            2)鹽平衡:c*12+50*5=48.74*1+d*30;

            3)水平衡:c+1.26=d;

            4)鹽平衡:c*12+160*1.26=d*30;


            由上述任意一個系統平衡均可以算出來c、d,其中c=9.08,d=10.34 。因此系統整體平衡參數如下:


            系統計算時,a、b可以在合理范圍內自由調節,a、b的選擇會影響ED-1和ED-2的配置問題,通過參數的調節,可以達到優化系統配置、余量分配等目的。


            案例3:水量50m3/h,進水TDS=30g/L,鹽分為NaCl;

            出水要求:ED濃縮液TDS=160000mg/L,ED脫鹽液TDS=1000mg/L。


            計算3:二段ED淡化


            將二段ED看成一個整體,則整體鹽與水平衡:

            (1)水平衡:X+Y=50;

            (2)鹽平衡:1*X+160*Y=30*50;


            因此可得X=40.88m3/h ;Y=9.12m3/h  。


            其次,為了得到平衡中的abcd等參數,其中a、b可以在允許的范圍內自由設定,根據濃差倍數的控制要求可知:a最優控制在10-15g/L,b最優控制在20-30g/L。


            此設計中,設定a=12,b=30。則c和d可以由ED-1或ED-2的單獨系統平衡計算得到:


            1)水平衡:d+50=9.12+c;

            2)鹽平衡:d*30+50*30=9.12*160+c*12

            3)水平衡:c=40.88+d;

            4)鹽平衡:c*12=40.88*1+d*30;


            由上述任意一個系統平衡均可以算出來c、d,其中c=65.86,d=24.98 。因此系統整體平衡參數如下:



            電滲析系統的脫鹽程度、水回收率可以調整,在與前后工藝的匹配性上,電滲析的靈活性較高。


            而且在某些水質波動的廢水系統,盡管電滲析的進水水質波動較大,但是電滲析的出水濃淡水濃度可調且穩定,所以對于后續工藝不會帶來沖擊,整體系統穩定性提高。



            最后的話


            (1)電滲析系統出水濃度根據工藝要求而定,如濃縮液濃度、脫鹽液濃度、回收率等;


            (2)先算系統進出口整體平衡,得到各水量、鹽量參數;


            (3)內部多級多段的水質采用合理設定+單個平衡來計算;


            (4)系統內級、段的參數設定沒有絕對,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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