编者按:本文篇幅较长,因此分为上下两篇分发,本篇接续上篇Electropure EDI (四) 运行参数在不同条件下对EDI性能的影响(上)
由于受水的粘性的影响,压力降与温度有很大的关系。下表列出了基于25ºC时,在一定温度下水的绝对粘性和相对粘性。压力降将随粘性的增加或降低成比例的变化。说明:水在5℃时的粘度比在25℃时高出70%。
当温度增加时,模块的电阻就会降低。在给定电压值下,电流就会增加。发生这种现象的一个原因是高温下离子的活性增强。在其它条件相同的情况下,温度每改变1ºC,模块的电阻将改变2%。质量的优化与其它因素(下面)也有关系,因此电压的优化设定也需要随着温度发生变化。
EDI系统的运行有一个理想的温度。
当温度升高到35ºC时,由于水中离子的迁移和移动更加容易,因而产品水质量通常会提高,同时如果更高温度将会由于离子的泄漏而降低产水品质。这是由于吸附到离子交换树脂的离子减少造成的。此外,实际离子的电阻特性,在没有温度补偿的情况下,将会升高,从而使读数失去精确性。
◆在高的温度时,将要求一个较低的电压来迁移离子进入浓水室。总则是,高于25ºC时,每10ºC降低电压10%。
当温度逐渐下降到15ºC时,产水品质会降低。其中有些是由于温度补偿中的错误所致;有些是因为吸附到离子交换树脂离子增加所致。当温度继续下降时,穿过离子选择性膜的扩散作用将会增大,这时产品水质量就会下降。
◆温度非常低时,就需要更高的电压来使水进行高效的裂解,并且快速迁移行动迟缓的离子。总则是,低于25ºC时,每10ºC升高电压10%。
电阻率计量会随着温度发生了强烈的改变,通常被校正到标准温度25℃。较高的温度下,含有杂质离子的水的导电特性也较高,因为这时离子的活性增强。同样地,温度升高,超纯水将具有较低的电阻特性,因为这时水会电离出更多的H+和OH–。对于仪表温度的修正是较大范围的,通常会出错,因而需要一个高质量的电阻率表。在一定温度下对超纯水的电阻率进行校验,其相对关系为5-7%/ºC。(对于自来水和反渗透RO产水的电导率与温度的对应校正关系大约为2%/ºC)。因此温度的校验关系系数大。当工作温度不等于25ºC时,这一点就显至关重要。热的去离子(DI)水精确地测量是最困难的。
进水与成品水压力降:进水对成品水的压降随着流量的增大而增大。如上所述,温度下降,压降将上升。压降近似地与流量成线性关系(第一次序)。也即,流量增加两倍,压降也增加两倍。避免使用小型的管道、计量阀、计量表、电磁阀、变头和三通。产水出口压力必须大于浓水出口压力。当流过它们的流量增加时,这些流体上的压力降也会增加。压力降就是在模块的进口和出口处的接头附近测量出来的。
极水压力降:每个EDI模块的极水压力降都有一定的范围值,如果压力降高于这个区间值,那么进口就有可能被残渣堵塞。进水口的水必须作精密过滤。由于每个组件只有一对阳极/阴极,这个流量应该与组件的大小和单元的多少无关。
浓水压力降:每种设计、每种运行模式甚至每种EDI模块都有不同的浓水流量。Electropure建议浓水流量调整为EDI产水的10%。如果在工作过程当中,浓水的压降上升,就可能需要清洗或者在浓水的进口处存在残渣。进水口的水需要精密过滤。
由于平板和框架式的模块是拼在一块儿的并且用密封垫片密封,不可避免会发生内部泄漏。在一个EDI模块中,如果浓水泄漏到淡水室,就会使产品的电阻率遭受到大的影响。为了确保内部泄漏不至于影响到产品的质量,成品水的出口应该有比浓水流和极水流更高的压力。这样任何泄漏都不会增加成品流中的离子数目。对于简易的系统,浓水流出口处不能有背压施加,在系统中,有手动阀门控制浓水的背压,会导致操作的复杂和操作的失误。当输送浓水到RO的进水口,最好将浓水垂直灌入外部的水箱,然后独立用泵送到RO的预处理系统。当这样做时可以使模块回收率接近99%。
产品水的质量取决于模块在进水流出去之前从淡水室中去除离子的能力。过多的进水离子必然要影响产品水的质量。对于主要的离子电导率(NaCl)和弱离子(二氧化硅、硼和碳酸氢盐)都是如此。
多余的离子可以增加负荷,从而导致两种后果。首先是EDI组件内“工作层”的深度增加-这会导致“抛光层”变小从而使其去除弱电离子的能力减弱。
◆降低进水电导率有助于提高对二氧化硅和CO2的去除能力。
第二个后果是当进水电导率增加时,模块的电流增加。更多的离子迁移需要更多的电能。电流的增加并不是线性的,因为电流同样会驱动已经裂解的水分子。
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