電滲析的鹽于水平衡計算

計算前的核心要點

（1）電滲析核心作用：脫鹽、濃縮；

（2）計算時先算整體後單個過程，利用鹽與水的系統平衡；

（3）單套ED工藝，進水TDS≥8500mg/L時，出水濃縮液和脫鹽液的濃差倍數應控制在15-20倍以内，即當确定了濃縮濃度，則脫鹽液的濃度應不低于某一濃度；

（4）單套ED工藝，進水TDS＜8500mg/L時，出水濃縮液和脫鹽液的濃差倍數應控制在20-30倍以内。

（5）複雜系統，合理假定，反推驗證。

脫鹽、濃縮系統--案例講解

案例1：水量50m3/h，進水TDS=30g/L，鹽分為NaCl；

出水要求：ED濃縮液TDS=160000mg/L，ED脫鹽液TDS=10000mg/L。

計算1：一級ED濃縮

（1）水平衡：X+Y=50；

（2）鹽平衡：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，進水TDS=5g/L，鹽分為NaCl；

出水要求：ED濃縮液TDS=160000mg/L，ED脫鹽液TDS=1000mg/L。

計算2：二級ED濃縮

将二級ED看成一個整體，則整體鹽與水平衡：

（1）水平衡：X+Y=50；

（2）鹽平衡：1*X+160*Y=5*50；

因此可得X=48.74m3/h ；Y=1.26m3/h  。

其次，為了得到平衡中的abcd等參數，其中a、b可以在允許的範圍内自由設定，根據濃差倍數的控制要求可知：a最優控制在10-15g/L，b最優控制在20-30g/L。

此設計中，設定a=12，b=30。則c和d可以由ED-1或ED-2的單獨系統平衡計算得到：

1）水平衡：c+50=48.74+d；

2）鹽平衡：c*12+50*5=48.74*1+d*30；

或

3）水平衡：c+1.26=d；

4）鹽平衡：c*12+160*1.26=d*30；

由上述任意一個系統平衡均可以算出來c、d，其中c=9.08，d=10.34 。因此系統整體平衡參數如下：

系統計算時，a、b可以在合理範圍内自由調節，a、b的選擇會影響ED-1和ED-2的配置問題，通過參數的調節，可以達到優化系統配置、餘量分配等目的。

案例3：水量50m3/h，進水TDS=30g/L，鹽分為NaCl；

出水要求：ED濃縮液TDS=160000mg/L，ED脫鹽液TDS=1000mg/L。

計算3：二段ED淡化

将二段ED看成一個整體，則整體鹽與水平衡：

（1）水平衡：X+Y=50；

（2）鹽平衡：1*X+160*Y=30*50；

因此可得X=40.88m3/h ；Y=9.12m3/h  。

其次，為了得到平衡中的abcd等參數，其中a、b可以在允許的範圍内自由設定，根據濃差倍數的控制要求可知：a最優控制在10-15g/L，b最優控制在20-30g/L。

此設計中，設定a=12，b=30。則c和d可以由ED-1或ED-2的單獨系統平衡計算得到：

1）水平衡：d+50=9.12+c；

2）鹽平衡：d*30+50*30=9.12*160+c*12

或

3）水平衡：c=40.88+d；

4）鹽平衡：c*12=40.88*1+d*30；

由上述任意一個系統平衡均可以算出來c、d，其中c=65.86，d=24.98 。因此系統整體平衡參數如下：

電滲析系統的脫鹽程度、水回收率可以調整，在與前後工藝的匹配性上，電滲析的靈活性較高。

而且在某些水質波動的廢水系統，盡管電滲析的進水水質波動較大，但是電滲析的出水濃淡水濃度可調且穩定，所以對于後續工藝不會帶來沖擊，整體系統穩定性提高。

最後的話

（1）電滲析系統出水濃度根據工藝要求而定，如濃縮液濃度、脫鹽液濃度、回收率等；

（2）先算系統進出口整體平衡，得到各水量、鹽量參數；

（3）内部多級多段的水質采用合理設定+單個平衡來計算；

（4）系統内級、段的參數設定沒有絕對，合理的設定，帶來更優的系統配置（投資成本、運行成本）。