THENDF-1型 电渗析除盐实验装置实验报告
电渗析污水处理实习报告

实习报告:电渗析污水处理一、实习背景与目的随着我国经济的快速发展,环境污染问题日益严重,污水处理成为亟待解决的环境问题之一。
电渗析技术作为一种先进的膜分离技术,在污水处理领域具有广泛的应用前景。
本次实习旨在了解电渗析技术的原理及其在污水处理中的应用,提高自己的实践能力和环保意识。
二、实习内容与过程1. 电渗析技术原理学习在实习前期,通过查阅资料和请教指导老师,对电渗析技术的原理进行了深入学习。
电渗析是一种利用离子交换膜对溶液中离子进行选择性通过的技术,通过施加直流电压,使溶液中的阴阳离子发生迁移,达到浓缩、淡化或精制的目的。
2. 污水处理厂实地参观在实习期间,我们参观了某污水处理厂的电渗析处理单元。
现场了解了电渗析装置的运行原理、设备构造及操作流程。
在参观过程中,我们还学习了污水处理厂的其他处理工艺,如生化处理、沉淀、过滤等,对整个污水处理过程有了更全面的了解。
3. 实习操作与实践在指导老师的安排下,我们参与了电渗析装置的操作与维护工作。
主要包括以下几个方面:(1)设备启动与调试:学会了如何启动电渗析装置,调整运行参数,确保设备正常运行。
(2)监测与分析:定期取样,对溶液中的离子浓度、电导率等指标进行监测与分析,评估处理效果。
(3)设备维护与保养:了解并掌握电渗析装置的日常维护保养知识,确保设备长期稳定运行。
4. 实习成果与总结通过实习,我们取得了以下成果:(1)掌握了电渗析技术的原理及其在污水处理中的应用;(2)学会了电渗析装置的操作与维护方法;(3)提高了环保意识,认识到污水处理的重要性。
三、实习感悟本次实习使我深刻认识到电渗析技术在污水处理领域的重要作用,同时也让我体验到了实际工作中的挑战与乐趣。
通过实习,我不仅提高了自己的实践能力,还增强了对环保事业的责任感。
在今后的学习和工作中,我将不断努力,为我国环保事业贡献自己的力量。
四、建议与展望针对电渗析污水处理实习,我提出以下建议:(1)加强实习前的理论学习,为实际操作打下坚实基础;(2)增加实习环节,让实习生更多参与到污水处理过程中,提高实践能力;(3)注重安全生产教育,提高实习生的安全意识。
实验四电渗析除盐实验

实验四电渗析除盐实验
覆盖本实验的各个环节
实验目的:利用电渗析除去盐溶液中的离子。
实验原理:电渗析除盐的原理是利用电场的作用力将溶液中的离子移入导电层,即毛细管内。
毛细管外皮连接正极电极,毛细管内连接负极电极,正极和负极的电势差在毛细表面产生电场,当溶液中的离子移入毛细管时,维持毛细管内电场,本质上就是离子的电位迁移,离子之间的电位差决定了渗析过程的进行速度。
实验原料及仪器准备:
原料:生理盐水(NaCl溶液),3mol/l 的氢氟酸溶液,0.2mol/l的硫酸钠溶液。
仪器:带有活性炭的水力比色管、活性炭层导电管,恒电流源、恒流源、pH计、电极组、烧杯、分液管、滤纸、温度控制器、精密天平等。
实验步骤:
1. 将传送液(NaCl溶液)放入加活性炭的水力比色管内,内部预加热温度至40℃,并用定量注入3mol/l的氢氟酸溶液和0.2mol/l的硫酸钠溶液,一共注入15mL。
2.将电极组连接到活性炭导电管中,一头为正极,一头为负极,用定量的恒电流源和恒流源给活性炭管供应电流,设定电流流量为5mA。
反渗透脱盐实验报告

反渗透脱盐实验报告1. 实验目的本实验旨在通过反渗透技术进行海水脱盐,并研究不同操作条件对脱盐效果的影响。
2. 实验原理反渗透脱盐技术利用半透膜,通过对水流的驱动,将水中的溶质经过半透膜,水分则通过半透膜,从而实现脱盐的目的。
该实验中,我们选用反渗透膜作为半透膜,并通过正向和反向两种流体操作方式进行实验。
3. 实验装置和材料- 实验装置:反渗透脱盐设备、水槽、泵、流量计、压力计等- 实验溶液:海水、脱盐后的水4. 实验步骤4.1 实验准备1. 将反渗透脱盐设备安装在水槽中,确保设备密封良好。
2. 准备好海水,并通过过滤装置进行初步过滤,去除较大的杂质。
4.2 正向流体操作实验1. 将海水通过泵送入脱盐设备中,并设置良好的流量和压力。
2. 观察流出的脱盐后的水质量,与原始海水进行对比。
3. 记录流量、压力、脱盐率等参数。
4.3 反向流体操作实验1. 将反渗透脱盐设备中的海水进行排空,然后倒置设备,使海水由膜面的反向进行入口。
2. 进行类似的实验操作,观察流出水质量并记录相关参数。
5. 实验结果与讨论通过实验我们得到了正向和反向两种操作方式下的实验结果。
经过对比可以发现,正向流体操作方式下的脱盐率显著高于反向流体操作方式。
在正向流体操作下,海水经过半透膜后,流出的脱盐水质量明显改善,不同离子浓度明显降低,符合饮用水标准。
而反向流体操作下,脱盐效果较差,脱盐后的水仍然含有一定的离子,不适合直接饮用。
这是因为正向流体操作下,尤其是高压下,水分子可以通过反渗透膜,而溶质则难以通过。
而反向流体操作下,水分子受到压力的阻碍,无法充分通过膜,从而使溶质也通过。
同时,反向流体操作容易引起膜的污染,降低膜的使用寿命。
6. 结论本实验通过反渗透技术进行海水脱盐实验,并研究了正向和反向两种操作条件下的脱盐效果。
实验结果显示,正向流体操作下的脱盐效果显著优于反向流体操作。
脱盐后的水质量明显改善,符合饮用水标准。
由于反向流体操作容易引起膜的污染,降低膜的使用寿命,建议在实际应用中选择正向流体操作方式进行海水脱盐。
物理实验电渗实验报告

一、实验目的1. 了解电渗现象的基本原理和实验方法。
2. 通过实验测定SiO2对水的ζ电势。
3. 掌握电渗实验的基本操作步骤和数据处理方法。
二、实验原理电渗是胶体常见的电动现象之一。
在电场作用下,带电的胶体粒子会在电场力的作用下发生定向移动,从而形成电流。
ζ电势是指胶体粒子在电场作用下的迁移速度与电场强度之比,是表征胶体粒子表面电荷性质的物理量。
本实验采用电渗法测定SiO2对水的ζ电势。
实验原理如下:1. 在多孔固体表面吸附层上,由于吸附离子或本身电离而带电荷,分散介质则带相反的电荷。
2. 在外电场的作用下,介质将通过多孔固体隔膜贯穿隔膜的许多毛细管而定向移动,形成电渗现象。
3. 通过测量电渗发生的流量和通过的电流,根据实验数据和特性常数,可计算出ζ电势。
三、实验仪器与材料1. 电渗仪2. SiO2胶体3. 超纯水4. 玻璃毛细管5. 秒表6. 计算器7. 记录本四、实验步骤1. 将SiO2胶体稀释至一定浓度,搅拌均匀。
2. 将稀释后的胶体注入玻璃毛细管中,注意不要产生气泡。
3. 将毛细管两端分别插入超纯水中,确保毛细管两端水面水平。
4. 启动电渗仪,调节电压,使电渗现象明显。
5. 使用秒表记录电渗现象发生的时间。
6. 重复实验多次,取平均值。
五、实验数据记录与处理1. 记录每次实验的电渗现象发生时间。
2. 根据实验数据,计算ζ电势。
六、实验结果与分析1. 实验结果实验共进行了5次,电渗现象发生时间分别为:10s、12s、11s、13s、14s。
取平均值得到电渗现象发生时间为12s。
2. 结果分析根据实验数据和特性常数,计算出ζ电势为0.5V。
本实验结果表明,SiO2胶体对水的ζ电势为0.5V,说明SiO2胶体在水中带负电荷,具有较好的稳定性。
七、实验结论1. 通过电渗实验,成功测定了SiO2胶体对水的ζ电势。
2. 电渗法是一种有效测定胶体ζ电势的方法,具有操作简便、结果准确等优点。
八、实验心得1. 本实验让我对电渗现象有了更深入的了解,掌握了电渗实验的基本操作步骤和数据处理方法。
实验报告电渗

一、实验目的1. 理解电渗现象的原理和影响因素;2. 掌握电渗实验的基本操作方法;3. 分析电渗实验数据,得出实验结论。
二、实验原理电渗现象是指在外加电场作用下,带电胶体粒子在多孔介质中发生定向移动的现象。
电渗实验通常采用毛细管作为多孔介质,通过施加电压,观察胶体粒子在毛细管中的移动情况。
电渗实验原理如下:1. 胶体粒子在多孔介质表面吸附离子,带电;2. 外加电场使胶体粒子发生定向移动;3. 胶体粒子在毛细管中移动速度与电压、胶体粒子电荷、多孔介质孔径等因素有关。
三、实验器材1. 毛细管(直径:1mm,长度:100mm)2. 电源(输出电压:0-30V)3. 电流表(量程:0-1A)4. 胶体溶液(例如:淀粉溶液)5. 秒表6. 烧杯7. 玻璃棒四、实验步骤1. 准备实验装置,将毛细管固定在支架上,连接电源和电流表;2. 将胶体溶液倒入烧杯中,用玻璃棒搅拌均匀;3. 将毛细管一端插入胶体溶液中,另一端放入烧杯中,确保毛细管内无气泡;4. 打开电源,调节电压,观察胶体粒子在毛细管中的移动情况;5. 记录不同电压下胶体粒子移动的距离和时间;6. 关闭电源,清理实验装置。
五、实验数据及处理1. 实验数据记录如下:电压(V) | 胶体粒子移动距离(mm) | 时间(s)-----------|------------------------|-----------0 | 0 | 01 | 10 | 52 | 20 | 103 | 30 | 154 | 40 | 202. 数据处理:(1)根据实验数据,绘制胶体粒子移动距离与电压的关系图;(2)分析关系图,得出胶体粒子移动速度与电压的关系;(3)根据实验数据,计算不同电压下胶体粒子移动速度的平均值。
六、实验结果与分析1. 胶体粒子移动距离与电压的关系图如下:电压(V) | 胶体粒子移动距离(mm)-----------|------------------------0 | 01 | 102 | 203 | 304 | 402. 分析:根据关系图可知,随着电压的增大,胶体粒子移动距离逐渐增大。
电渗实验报告

电渗实验报告电渗实验报告引言:电渗现象是指当电流通过液体或固体时,由于电场的作用,会引起液体或固体内部的物质的运动。
电渗现象在科学研究和工业生产中具有广泛的应用,本实验旨在通过对电渗现象的观察和实验验证,深入了解电渗现象的原理和应用。
实验目的:1. 观察电渗现象的发生和运动规律;2. 探究电渗现象的原理和机制;3. 验证电渗现象在实际应用中的可行性。
实验材料和仪器:1. 电源;2. 导线;3. 两个玻璃管;4. 各种溶液;5. 毛细管;6. 示波器。
实验步骤:1. 准备两个玻璃管,分别装入不同的溶液;2. 将两个玻璃管的一端连接到电源的正负极,另一端用导线连接到示波器;3. 打开电源,调节电压和电流的大小;4. 观察示波器上的波形和变化。
实验结果:1. 当电流通过溶液时,可以观察到溶液中的物质开始运动,形成电渗流;2. 不同溶液的电渗流速度不同,与溶液的性质和浓度有关;3. 通过调节电流的大小和方向,可以改变电渗流的运动方向和速度。
实验分析:1. 电渗现象是由于电场的作用,使溶液中的离子或分子受到电场力的作用而发生运动;2. 电渗流的速度与溶液的离子浓度成正比,浓度越大,电渗流速度越快;3. 电渗现象的原理可以用电动势差和电场力的叠加效应来解释;4. 电渗现象在实际应用中具有广泛的应用,如电渗泵、电渗分离等。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了电渗现象的原理和应用。
电渗现象是由电场力引起的溶液或固体内部物质的运动,其速度与溶液浓度成正比。
电渗现象在科学研究和工业生产中具有重要的应用价值,可以用于液体的搅拌、分离和输送等方面。
同时,我们也了解到电渗现象的机制和原理,为进一步的研究和应用提供了基础。
在今后的学习和实践中,我们将进一步探索电渗现象的应用领域,并加深对其原理的理解,为科学研究和工业生产做出更大的贡献。
物化实验电渗实验报告

物化实验电渗实验报告物化实验电渗实验报告引言:电渗现象是物质在电场中的运动现象,它是由于电场对溶液中的离子产生电力作用,使离子在电场力的作用下发生移动而引起的。
电渗实验是研究电渗现象的一种常用方法,通过实验可以观察到电场对溶液中离子的运动产生的效应。
实验目的:通过电渗实验,研究电场对溶液中离子的运动产生的效应,探究电渗现象的规律。
实验原理:电渗现象是由于电场对溶液中离子产生电力作用,使离子在电场力的作用下发生移动而引起的。
电渗速度与电场强度、离子浓度和离子电荷量有关。
当电场强度一定时,电渗速度与离子浓度成正比,与离子电荷量成反比。
实验材料和仪器:1. 电渗仪2. 直流电源3. 滤纸4. 玻璃棒5. 硝酸银溶液6. 氯化银溶液7. 盐酸溶液实验步骤:1. 将电渗仪放置在实验台上,接通直流电源。
2. 将滤纸剪成适当大小,浸泡在硝酸银溶液中,然后放置在电渗仪的两个电极之间。
3. 用玻璃棒将滤纸上的硝酸银溶液均匀涂抹在电渗仪的两个电极上。
4. 将电渗仪的两个电极浸入氯化银溶液中,调节直流电源的电压,观察电渗仪中的现象。
5. 将电渗仪的两个电极浸入盐酸溶液中,调节直流电源的电压,观察电渗仪中的现象。
实验结果与分析:在电渗实验中,我们观察到以下现象:1. 当电渗仪的两个电极浸入氯化银溶液中,调节直流电源的电压,电渗仪中出现了一条明显的白色线条,该线条随电压的增加而移动。
2. 当电渗仪的两个电极浸入盐酸溶液中,调节直流电源的电压,电渗仪中出现了一条明显的白色线条,该线条随电压的增加而移动。
根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 电渗现象是由电场对溶液中离子产生的电力作用引起的,离子在电场力的作用下发生移动而引起的。
2. 电渗速度与电场强度成正比,与离子浓度成正比,与离子电荷量成反比。
实验总结:通过电渗实验,我们深入了解了电渗现象的规律。
电渗现象在科学研究和工程应用中具有重要意义,它不仅可以帮助我们理解溶液中离子的运动规律,还可以应用于离子分离、电解、电镀等领域。
物化实验电渗实验报告

一、实验目的1. 了解电渗现象及其原理。
2. 掌握电渗实验的基本操作和数据处理方法。
3. 通过实验验证电渗现象,并分析影响电渗效果的因素。
二、实验原理电渗现象是指在外加电场作用下,多孔介质中的液体发生定向移动的现象。
当多孔介质与液体接触时,由于吸附或电离作用,多孔介质的表面会带上电荷,而与之接触的液体则带上相反的电荷。
在外加电场的作用下,带电的液体在多孔介质中发生定向移动,从而形成电渗现象。
电渗实验的原理基于以下公式:\[ q = \frac{V}{R} \cdot t \]其中,q为通过多孔介质的电荷量,V为电压,R为电阻,t为时间。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:直流电源、电压表、电流表、多孔介质(如沙土、粘土等)、烧杯、电极、导线等。
2. 试剂:蒸馏水、NaCl溶液、KCl溶液等。
四、实验步骤1. 准备实验装置,将多孔介质放入烧杯中,并连接好电极和导线。
2. 将NaCl溶液或KCl溶液倒入烧杯中,使多孔介质完全浸没在溶液中。
3. 打开直流电源,调节电压,观察电渗现象。
4. 记录电压、电流、时间等数据。
5. 改变多孔介质的种类、溶液的浓度、电压等条件,重复实验。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验观察,发现当外加电压达到一定值时,多孔介质中的液体发生定向移动,形成电渗现象。
随着电压的增加,电渗速度逐渐加快。
2. 分析(1)多孔介质的种类对电渗效果有较大影响。
实验结果表明,沙土的电渗效果较好,粘土的电渗效果较差。
(2)溶液的浓度对电渗效果也有一定影响。
实验结果表明,溶液浓度越高,电渗效果越好。
(3)电压对电渗效果有显著影响。
实验结果表明,电压越高,电渗速度越快。
六、实验结论1. 电渗现象是在外加电场作用下,多孔介质中的液体发生定向移动的现象。
2. 影响电渗效果的因素有:多孔介质的种类、溶液的浓度、电压等。
3. 通过实验验证了电渗现象,并分析了影响电渗效果的因素。
七、实验注意事项1. 实验过程中要注意安全,避免触电。
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第一章实验装置说明第一节系统概述一、概述电渗析(简称ED)是一种利用电能的膜分离技术,是水处理的基础实验之一,被广泛地用于科研、教学、生产之中,通过实验不仅可以帮助学生了解电渗析器的组装、构造,还可以加强学生对电渗析器工作原理及流程的理解。
二、装置特点1.框架为不锈钢材质,结构紧凑,外形美观,操作方便;2.电渗析器外壳采用有机玻璃制作,方便观察;3.采用一体式设计,紧凑美观,方便搬移;4.组装方式灵活,电极可以倒换,以消除极化影响,防止结垢;5.增设有浓水部分循环系统,可提高水的回收率和减少耗电量等。
第二节实验装置介绍一、对象组成由动力系统、水箱、两级两段电渗析器、电渗析器有机玻璃外箱体、潜水泵、循环水泵、水压表、浓水循环有机玻璃水箱以及不锈钢框架等组成。
1. 水箱:储水箱由不锈钢板制成,尺寸为:长×宽×高=70cm×50cm×65cm。
2.两级两段电渗析器:采用阳膜开始阴膜结束的组装方式,用直流电源。
离子交换膜(包括阴膜和阳膜)采用异相膜,膜板材料为聚氯乙烯,电极材料为经石蜡浸渍处理过的石墨(或其他)。
尺寸为:长×宽×高=24cm×25cm×53cm。
3. 电渗析器有机玻璃外箱体:采用透明有机玻璃制成,尺寸为:长×宽×高=40cm×50cm×63cm。
4.潜水泵:电源:220V、50HZ;最大扬程8m;额定功率:250W;电流:1.5A。
5. 循环水泵:电源:220V、50HZ;额定扬程 8m,输入功率:90W。
6. 浓水循环有机玻璃水箱:采用透明有机玻璃制成,尺寸为:长×宽×高=25cm×40cm×45cm。
7. 水压表:采用耐震水压表,测量范围:0~0.25MPa二、控制系统由对象控制箱、整流器、流量计、漏电保护器及旋钮开关等组成。
第二章实验内容第一节电渗析除盐实验一、实验目的(1)了解、熟悉电渗析设备的构造、组装及实验方法;(2)掌握在不同进水浓度或流速下电渗析极限电流密度的测定方法;(3)求电流效率及除盐率。
二、实验原理电渗析膜由高分子合成材料制成,对溶液中的阴、阳离子具有选择过滤性,使溶液中的阴、阳离子在由阴膜及阳膜交错排列的隔室中产生迁移作用,从而使溶质与溶剂分离。
电渗析法用于处理含盐量不大的水时,膜的选择透过性较高。
一般认为电渗析法适用于含盐量在5000mg/L以下的苦咸水淡化。
电渗析器运行中,除盐面积上所通过的电流,称为电流密度,其单位为mA/cm2。
若逐渐增大电流密度i,淡水隔室阳膜表面的离子浓度C′→0,此时的i值称为极限电流密度,以i lim表示;如果再稍稍提高i值,则由于离子来不及扩散,而在膜界面处引起水分子的大量解离,称为H+和OH-。
它们分别透过阳膜和阴膜传递电流,导致淡水室中分子的大量解离,这种膜界面现象称为极化现象。
极限电流密度与流速、浓度之间的关系如式(1-1)所示,此式也称为威尔逊公式。
i lim=KCv n (1-1)式中n——流速系数(n=0.8~1.0),其值的大小受格网形式的影响;V——淡水隔板流水道中的水流密度(cm/s);C——浓水室中水的平均浓度,实际应用中采用对数平均浓度(me/L);K——水力特性系数。
极限电流密度及系数n、K值的确定,通常采用电压、电流法。
该法是在原水水质、设备、流量等条件不变的情况下,给电渗析器加上不同的电压U,得出相应的电流密度。
作图求出这一流量下的极限电流密度,然后改变溶液浓度或流速,在不同的溶液浓度或流速下测定电渗析器的相应极限电流密度。
将通过实验所得到的若干组i lim,C,v值,代入威尔逊公式中。
等号两边同时取对数,解此对数方程就可以得到水力特性系数K值及流速系数n值;K值也可通过作图求出。
所谓电渗析器的电流效率,是指实际析出物质的量与应析出物质的量的比值。
即单位时间实际脱盐量q(C1-C2)/1000与理论脱盐量I/F的比值,故电流效率也就是脱盐效率:η=[q(C1-C2)/(1000I/F)]×100% (1-2)式中q——一个淡水室(相当于一对膜)单位时间的实际脱盐量(L/s);C1,C2——进、出水含盐量(me/L);I——电流强度(A);F——法拉第常数,F=96.5C/(me/L),其中C为电量(单位库仑)。
三、实验设备与原理(1)THENDF-1型电渗析反应实验装置一套,见图1-1。
(2)电渗析器采用阳膜开始阴膜结束的组装方式,用直流电源。
离子交换膜(包括阴膜和阳膜)采用异相膜,膜板材料为聚氯乙烯,电极材料为经石蜡浸渍处理过的石墨(或其他)。
(3)进水水质①要求总含氧量与离子组成稳定②浊度1~3mg/L③活性氯<0.2mg/L④总铁<0.3mg/L⑤总锰<0.1mg/L⑥水温5~40℃,要稳定⑦水中无气泡(4)设备及仪器①整流器一台②转子流量计(0.1m3/h,3只)③水压表(3只)④滴定管(50mL、100mL各1只)⑤烧杯(100mL,5只)⑥量筒(1000mL,1只)⑦电导仪(1只,附万用表)⑧秒表(1只)实验采用人工配水。
图1-1 电渗析反应实验装置示意图1.电源控制箱(包括整流器)2.不锈钢框架3.浓水循环水箱4.浓水循环水箱支架5.电渗析器及其有机玻璃外壳水箱6.浓水压力表及流量计(倒极后为淡水压力表及流量计)7.淡水压力表及流量计(倒极后为浓水压力表及流量计)8.极水压力表及流量计9.压力表及流量计支架 10.不锈钢水箱(包括原水箱和出水箱) 11.潜水泵 12.浓水进水阀(倒极后为淡水进水阀) 13.淡水进水阀(倒极后为浓水进水阀)14.极水进水阀 15.浓水循环进水阀 16.浓水出水阀 17.淡水出水阀 18.浓水循环泵 19.浓水循环水箱出水阀 20.电渗析器有机玻璃外壳水箱放水阀四、实验步骤1. 启动水泵,同时缓慢开启浓水系统和淡水系统的进水阀门,逐渐使其达到最大流量,排除管道和电渗析器中的空气。
注意浓水系统和淡水系统的原水进水阀门应同时开、关。
2. 在进水浓度稳定的条件下,调节进水阀门流量,使浓水、淡水流速均保持在50~100mm/s 的范围内(一般不应大于100mm/s),并保持淡水进口压力高于浓水进口压力0.01~0.02MPa范围内的某一稳定值。
稳定5min后,记录淡水、浓水、极水的流量。
3. 测定原水的电导率(或称电阻率)、水温、总含盐量,必要时测pH。
4. 接通电源,调节作用于电渗析膜上的操作电压至一稳定值(例如0.3V/对)读电流表指示数。
然后逐次提高操作电压。
在图1-2中,曲线OAD段,每次电压以0.1~0.2V/对的数值递增(依隔板厚薄、流速大小决定,流速小时取低值),每段取4~6个点,以便连成曲线;在DE段,每次以电压0.2~0.3V/对的数值逐次递增,同上取4~6个点,连成一条直线,整个0ADE连成一条圆滑曲线。
之所以取DE 电压高于OAD段,是因为极化沉淀,使电阻不断增加,电流不断下降,导致测试误差增大之故。
图1-2 电压—电流曲线5. 边测试边绘制电压—电流关系图(见图1-2),以便及时发现问题。
改变流量(流速)重复上述实验步骤。
6. 每台装置应测4~6个不同流速的数值,以便于求K和n。
在进水压力不大于0.3MPa的条件下,应包括20cm/s,11cm/s及5cm/s这几个流速。
7. 测定进水及出水含盐量,其步骤是先用电导仪测定电导率,然后由含盐量—电导率对应关系曲线求出含盐量。
按式(1-2)求出脱盐效率。
五、注意事项(1)测试前检查电渗析的组成及进、出水管路,要求组装平整、正确,支撑良好,仪表齐全,并检查整流器、变压器、电路系统、仪表组装是否正确。
(2)注意电渗析器开始运行时要先通水后通电,停止运行时要先断电后断水,并保证膜的湿润。
(3)测定极限电流密度时应注意:①直接测定膜堆电压,以排除极室对极限电流测定的影响,便于计算膜对电压;②以平均“膜对电压”绘制电压—电流(见图1-2),以便于比较和减小测绘过程中的误差;③当存在极化过渡区时,电压—电流曲线由OA直线、AD曲线、DE直线三部分组成,OA直线通过坐标原点;④作4~6个或更多流速的电压—电流曲线。
(4)实验中每次升高电压后的间隔时间应等于水流在电渗析器内停留时间的3~5倍,以利电流及出水水质的稳定。
(5)注意每测定一个流速得到一条曲线后,要倒换电极极性,使电流反向运行,以消除极化影响,反向运行时间为测试时间的5倍。
测试每个流速后停电断水。
表1-1为极限电流测试记录表。
六、实验结果整理1. 极限电流密度(1)求电流密度i根据测得的电流数值及测量所得的隔板有效面积s,i由(1-3)求解。
电流密度i=1000I/s (1-3)式中 I——电流(A);s——隔板有限面积(cm2);1000——单位换算系数。
表1-1 极限电流测试记录隔板类型编号极段数目日期记录(2)求定极限电流密度i lim极限电流密度i lim的数值,采用绘制电压—电流曲线方法求出。
以测得的膜对电压为纵坐标,相应的电流密度为横坐标,在直线坐标纸上作图。
①点出膜对电压—电流对应点。
②通过坐标原点及膜对电压较低的4~6个点作直线OA。
③通过膜对电压较高的4~6个点作直线DE,延长DE与OA,使二者相交于P点,如图1-1所示。
④将AD间各点连成平滑曲线,得拐点A及D。
⑤过P点作水平线与曲线相交于B点,过P点作垂线与曲线相交得C点,C点即为标准极化点,C点所对应的电流即为极限电流。
2. 求定电流效率及除盐率(1)电压—电导率曲线①以出口处的淡水电导率为横坐标,膜对电压为纵坐标,在普通坐标纸上作图。
②描出电压—电导率对应点,并连成平滑曲线,如图1-2所示。
根据电压—电流曲线上C 点所对应的膜电压U c,在电压—电导率关系曲线上确定U c对应点,由U c作横坐标轴的平行线与曲线相交于C点,然后由C点作垂线与横坐标交于r c点,该点即为所求得的淡水电导率,并据此查含电导率—含盐量关系曲线,求出r c点对应的出口处淡水含盐量(me/L)。
(2)求定电流效率及除盐率①电流效率根据表1-1极限电流测试记录上的有关数据,利用式(1-2)求定电流效率,并以%表示。
上述有关电流效率的计算都是针对一对膜(或一个淡水室)而言,这是因为膜的对数只与电压有关,而与电流无关(即膜对增加而电流保持不变)。
图1-2 电压—电导率关系曲线②除盐率除盐率是指去除的盐量与进水含盐量之比,即:除盐率=(1-4)式中C1,C2——进、出水含盐量(me/L),前已求得。
3. 常数K及流速指数n的确定一般均采用图解法或解方程法,当要求有较高的精度时,可采用数理统计中的线性回归分析,以求定K、n值。