電滲析運行過程中產(chǎn)生的污垢主要有三類:由電極反應(yīng)和極化產(chǎn)生的主要是鈣、鎂的碳酸鹽污垢;在濃水中因過飽和而慢慢析出的主要是鈣、鎂的碳酸鹽結(jié)垢;在直流電場作用下,帶電物質(zhì)在膜表面的沉積物主要是有機物、膠體和微生物等。
極化結(jié)垢大多發(fā)生在濃室的陰膜面上,也就是發(fā)生在陰膜的陽極面上,因為這里呈現(xiàn)堿性,存在著CaCO3沉淀的條件。電極倒換極性后,濃、淡室相應(yīng)地發(fā)生變化,即原來的濃室變成淡室,原來的淡室變成濃室,原來的陰膜面上的沉積物逐漸溶解,而在陰膜的另一面上又逐漸沉淀起來。因為電極極性的頻繁倒換,致使CaCO3垢物沒有生成條件,并且具備自身清洗作用。
對于硫酸鹽結(jié)垢CaSO4,它并非由極化引起,而是由于濃水中鈣離子和硫酸根離子達到飽和乃至過飽和后所致,而且一旦析出,則很難再溶解。然而其晶核長大需要一定時間、在EDR運行中,由于電極極性不斷發(fā)生變化,促使CaSO4在膜面上無法生成、起到了自身清洗作用。這樣就保證了膜的選擇透過性和電極的導(dǎo)電性能,其脫鹽率得到保證使出水水質(zhì)穩(wěn)定。同時由于電滲析器內(nèi)部沉淀物的減少,保證了設(shè)備壓力的穩(wěn)定,從而也保證了設(shè)備的產(chǎn)水量穩(wěn)定。一些有機物、膠體、微生物,雖不是離子但一般帶負電,所以在直流電場作用下,也要作定向遷移,但由于基團較大,不能透過膜而黏附在膜表面上,由于EDR作用,使其反復(fù)改變遷移方向,使之得不到黏附,*后隨水流排出。
EDR系統(tǒng)是由電滲析本體、整流器及自動倒極系統(tǒng)三部分組成的,其倒極程序如下:①轉(zhuǎn)換直流電源電極的極性,使?jié)狻⒌一Q,離子流動反向進行;②轉(zhuǎn)換進、出水閥門,使?jié)?、淡室的供排水系統(tǒng)互換;③電極的極性轉(zhuǎn)換后持續(xù)1~2min,將不合格淡水歸入濃水系統(tǒng),然后濃、淡水各行其路,恢復(fù)正常運行。ED法由于結(jié)垢問題,因此發(fā)展速度緩慢,EDR的原理和ED法基本是相同的。只是在運行過程中,EDR每隔一定時間(一般為15~20min),正負電極極性相互倒換一次,因此稱其為頻繁倒極電滲析,它能自動清洗離子交換膜和電極表面形成的污垢,以確保離子交換膜效率的長期穩(wěn)定性及淡水的水質(zhì)和水量。