电渗析的盐于水平衡计算

计算前的核心要点

（1）电渗析核心作用：脱盐、浓缩；

（2）计算时先算整体后单个过程，利用盐与水的系统平衡；

（3）单套ED工艺，进水TDS≥8500mg/L时，出水浓缩液和脱盐液的浓差倍数应控制在15-20倍以内，即当确定了浓缩浓度，则脱盐液的浓度应不低于某一浓度；

（4）单套ED工艺，进水TDS＜8500mg/L时，出水浓缩液和脱盐液的浓差倍数应控制在20-30倍以内。

（5）复杂系统，合理假定，反推验证。

脱盐、浓缩系统--案例讲解

案例1：水量50m3/h，进水TDS=30g/L，盐分为NaCl；

出水要求：ED浓缩液TDS=160000mg/L，ED脱盐液TDS=10000mg/L。

计算1：一级ED浓缩

（1）水平衡：X+Y=50；

（2）盐平衡：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，进水TDS=5g/L，盐分为NaCl；

出水要求：ED浓缩液TDS=160000mg/L，ED脱盐液TDS=1000mg/L。

计算2：二级ED浓缩

将二级ED看成一个整体，则整体盐与水平衡：

（1）水平衡：X+Y=50；

（2）盐平衡：1*X+160*Y=5*50；

因此可得X=48.74m3/h ；Y=1.26m3/h  。

其次，为了得到平衡中的abcd等参数，其中a、b可以在允许的范围内自由设定，根据浓差倍数的控制要求可知：a最优控制在10-15g/L，b最优控制在20-30g/L。

此设计中，设定a=12，b=30。则c和d可以由ED-1或ED-2的单独系统平衡计算得到：

1）水平衡：c+50=48.74+d；

2）盐平衡：c*12+50*5=48.74*1+d*30；

或

3）水平衡：c+1.26=d；

4）盐平衡：c*12+160*1.26=d*30；

由上述任意一个系统平衡均可以算出来c、d，其中c=9.08，d=10.34 。因此系统整体平衡参数如下：

系统计算时，a、b可以在合理范围内自由调节，a、b的选择会影响ED-1和ED-2的配置问题，通过参数的调节，可以达到优化系统配置、余量分配等目的。

案例3：水量50m3/h，进水TDS=30g/L，盐分为NaCl；

出水要求：ED浓缩液TDS=160000mg/L，ED脱盐液TDS=1000mg/L。

计算3：二段ED淡化

将二段ED看成一个整体，则整体盐与水平衡：

（1）水平衡：X+Y=50；

（2）盐平衡：1*X+160*Y=30*50；

因此可得X=40.88m3/h ；Y=9.12m3/h  。

其次，为了得到平衡中的abcd等参数，其中a、b可以在允许的范围内自由设定，根据浓差倍数的控制要求可知：a最优控制在10-15g/L，b最优控制在20-30g/L。

此设计中，设定a=12，b=30。则c和d可以由ED-1或ED-2的单独系统平衡计算得到：

1）水平衡：d+50=9.12+c；

2）盐平衡：d*30+50*30=9.12*160+c*12

或

3）水平衡：c=40.88+d；

4）盐平衡：c*12=40.88*1+d*30；

由上述任意一个系统平衡均可以算出来c、d，其中c=65.86，d=24.98 。因此系统整体平衡参数如下：

电渗析系统的脱盐程度、水回收率可以调整，在与前后工艺的匹配性上，电渗析的灵活性较高。

而且在某些水质波动的废水系统，尽管电渗析的进水水质波动较大，但是电渗析的出水浓淡水浓度可调且稳定，所以对于后续工艺不会带来冲击，整体系统稳定性提高。

最后的话

（1）电渗析系统出水浓度根据工艺要求而定，如浓缩液浓度、脱盐液浓度、回收率等；

（2）先算系统进出口整体平衡，得到各水量、盐量参数；

（3）内部多级多段的水质采用合理设定+单个平衡来计算；

（4）系统内级、段的参数设定没有绝对，合理的设定，带来更优的系统配置（投资成本、运行成本）。