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雙極膜電滲析系統(tǒng)鹽與水的平衡相對(duì)于常規(guī)電滲析而言，要復(fù)雜一些。

這次講解主要是針對(duì)于 無(wú)機(jī)鹽制備轉(zhuǎn)化成酸和堿 的系統(tǒng)。

計(jì)算前的核心要點(diǎn)

（1）雙極膜電滲析的核心作用：鹽制酸、堿；

（2）核心的兩個(gè)性能參數(shù)：酸堿的濃度、膜的透水性；

（3）雙極膜電滲析常規(guī)都按滿負(fù)荷的參數(shù)運(yùn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)出水稀鹽水的濃度一般控制在0.5-0.9個(gè)當(dāng)量；

（4）離子守恒、鹽平衡、水平衡等多方向推進(jìn)；

（5）既要放眼于全局，也要著眼于單個(gè)過(guò)程；

（6）附各雙極膜產(chǎn)品性能測(cè)試結(jié)果，源于膜工業(yè)協(xié)會(huì)官網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)：

100%轉(zhuǎn)化系統(tǒng)--案例講解

案例1： 水量20m3/h， 進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)：電導(dǎo)率≤10us/cm。

計(jì)算1：雙極膜+膜濃縮系統(tǒng)

（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(tǒng)的產(chǎn)堿能力：1.92t/h ; 產(chǎn)酸能力：2.35t/h。結(jié)合計(jì)算前的核心要點(diǎn)中第6點(diǎn)初步可得膜面積：約2800m2；雙極膜系統(tǒng)堿室遷移水量：3.94m3/h；雙極膜系統(tǒng)酸室遷移水量：約3.94m3/h。

由于W=X+Y-3.94-3.94；因此可得：W=45.55 m3/h 。

由系統(tǒng)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(shù)按系統(tǒng)穩(wěn)定性及設(shè)計(jì)要求，結(jié)合計(jì)算前的核心要點(diǎn)，合理設(shè)定A=170g/L，B=50g/L。

膜濃縮系統(tǒng)的細(xì)分工藝組合較多，可以根據(jù)需求選擇，因此針對(duì)于膜濃縮系統(tǒng)，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(shù)，最終得到以下平衡：

針對(duì)于系統(tǒng)回用的這一部分水（電導(dǎo)率≤10us/cm），可以用于雙極膜系統(tǒng)的酸、堿補(bǔ)水。

部分轉(zhuǎn)化系統(tǒng)--案例講解

案例2： 水量20m3/h， 進(jìn)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(jì)算2：雙極膜系統(tǒng)

同理，在沒(méi)有特殊要求的情況下，A可以合理設(shè)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(tǒng)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(shù)，最終得到以下平衡：

最后的話

（1）明確雙極膜系統(tǒng)出水的 回用要求 ：稀鹽水、酸、堿；

（2）了解各雙極膜的產(chǎn)品特點(diǎn)及相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（建議咨詢廠家）；

（3）整體工藝系統(tǒng)內(nèi)水循環(huán)或套用，用合理設(shè)定+單個(gè)平衡來(lái)計(jì)算；

（4）參數(shù)沒(méi)有絕對(duì)，合理的設(shè)定，帶來(lái)更優(yōu)的系統(tǒng)配置（投資成本、運(yùn)行成本）。