電滲析出水偏酸性的原因及其解決措施
摘 要：電滲析器運(yùn)行一段時(shí)間后出水偏酸性，分析原因，主要是膜污染嚴(yán)重，導(dǎo)致濃差極化造成。結(jié)合本廠實(shí)際進(jìn)行相應(yīng)處理，并提出了一系列預(yù)防措施以保證水質(zhì)。同時(shí)也介紹了一種測(cè)定極限電流的簡(jiǎn)單方法。
關(guān)鍵詞：水處理；純水；電滲析；濃差極化
0 概述
我廠（巨化集團(tuán)公司制藥廠）的純水處理系統(tǒng)1994年10月建成投產(chǎn)。具體如下：
產(chǎn)水流程如圖1：
本純水制備系統(tǒng)原為SMZ產(chǎn)品配備的，后因生產(chǎn)需要，純水供其它藥品生產(chǎn)用。采用每日開車4h，每4h倒換電極一次的方法保持純水系統(tǒng)運(yùn)行。
1 存在問(wèn)題
該系統(tǒng)自1997年底向制藥廠制劑車間供水，1998年3月出現(xiàn)出水偏酸性的現(xiàn)象。分析原因時(shí)采用倒溯法。首先排除取樣污染因素，原取樣在貯罐處取，因貯罐放空存在缺陷，改為離子交換柱后直接取樣，分析結(jié)果表明出水仍偏酸性，但其他項(xiàng)目均在指標(biāo)范圍內(nèi)。檢查電滲析器出水，水的pH為5。最后檢查原水，呈中性。因此判斷問(wèn)題是電滲析器故障。采用2％鹽酸循環(huán)沖洗兩次，再?zèng)_洗24h，產(chǎn)水依然偏酸。將運(yùn)行電壓降低至70V，依然不能解 問(wèn)題。檢查電滲析器，發(fā)現(xiàn)電滲析器進(jìn)水管內(nèi)壁有有機(jī)附著物。
2 原因分析
電滲析器的工作原理是在外加電場(chǎng)作用下，利用陽(yáng)、陰離子交換膜的選擇透過(guò)性，使一部分離子透過(guò)離子交換膜從一個(gè)室遷移到另一個(gè)室，從而使一部分水淡化，一部分水濃縮。電滲析器的構(gòu)造示意圖如圖2所示，在正負(fù)兩電極間交替的平行放置陽(yáng)離子交換膜、陰離子交換膜。
陽(yáng)膜由帶負(fù)電荷的酸性活性基團(tuán)的陽(yáng)離子交換樹脂構(gòu)成，能選擇性地使陽(yáng)離子透過(guò)，陰離子不能透過(guò)；陰膜由帶正電荷的堿性活性基團(tuán)的陰離子交換樹脂構(gòu)成，能選擇性地使陰離子透過(guò)，陽(yáng)離子不能透過(guò)。由于與離子交換膜所帶電荷相反的離子能穿過(guò)膜，（稱為反離子遷移）使一部分水淡化，一部分水濃縮。
由于反離子在膜內(nèi)遷移數(shù)大于它在溶液中遷移數(shù)，在膜兩側(cè)形成反離子的濃度邊界層，當(dāng)電流密度增加到一定程度時(shí)，膜界面處反離子濃度趨于0，為保持離子遷移的平衡，將迫使水離解而由H+來(lái)傳遞電流，這就是電滲析的濃差極化現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)生極化時(shí)，由于產(chǎn)生OH-的作用，在膜表面易形成沉淀，導(dǎo)致膜性能惡化，并且會(huì)改變水的pH值，影響出水質(zhì)量。即使工作電流不超極限電流，也會(huì)因水流分布不勻、懸浮物堵塞使水流不暢等原因造成局部極化，引起上述結(jié)果。由此可知電滲析出水偏酸的根本原因是濃差極化。
由于電滲析器進(jìn)水管內(nèi)壁有有機(jī)附著物，生產(chǎn)過(guò)程中雖定期倒轉(zhuǎn)電極，但未經(jīng)常測(cè)定極限電流以調(diào)整工作電流，結(jié)合系統(tǒng)檢查，確定本廠造成濃差極化的原因是由于預(yù)處理系統(tǒng)存在缺陷，加之操作經(jīng)驗(yàn)不足，致使膜污染較嚴(yán)重，從而導(dǎo)致電滲析器生產(chǎn)一段時(shí)間后出水出現(xiàn)偏酸性的現(xiàn)象。
3 解決措施
………………
4 結(jié)果
采用上述方法后至今未出現(xiàn)電滲析出水偏酸現(xiàn)象。減少了因水質(zhì)不合格造成的藥品損失，縮短了水處理不正常停車時(shí)間。為原料藥和制劑藥品生產(chǎn)提供了純水水質(zhì)保障。
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