電滲析制水設備分離技術

電滲析制水設備分離技術
中文名稱簡稱：電滲析
英文名稱： electrodialysis，ED;electrodialysis;ED
以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，將帶電組分的鹽類與非帶電組分的水分離的技術?？蓪崿F(xiàn)溶液的淡化、濃縮、精制或純化等工藝過程。
所屬學科： 電力（一級學科）；熱工自動化、電廠化學與金屬（二級學科）

電滲析分離技術工作原理與發(fā)展

電滲析利用半透膜的選擇透過性來分離不同的溶質粒子（如離子）的方法稱為滲析。在電場作用下進行滲析時，溶液中的帶電的溶質粒子（如離子）通過膜而遷移的現(xiàn)象稱為電滲析。利用電滲析進行提純和分離物質的技術稱為電滲析法，它是20世紀50年代發(fā)展起來的一種新技術，zui初用于海水淡化，現(xiàn)在廣泛用于化工、輕工、冶金、造紙、醫(yī)藥工業(yè)，尤以制備純水和在環(huán)境保護中處理三廢zui受重視，例如用于酸堿回收、電鍍廢液處理以及從工業(yè)廢水中回收有用物質等。

電滲析制水設備分離技術簡介

電滲析與近年引進的另一種膜分離技術反滲透相比，它的價格便宜，但脫鹽率低。當前國產離子交換膜質量亦很穩(wěn)定，運行管理也很方便。

 

電滲析制水設備分離技術實際應用

實質上，電滲析可以說是一種除鹽技術，因為各種不同的水（包括天然水、自來水、工業(yè)廢水）中都有一定量的鹽分，而組成這些鹽的陰、陽離子在直流電場的作用下會分別向相反方向的電極移動。如果在一個電滲析器中插入陰、陽離子交換膜各一個，由于離子交換膜具有選擇透過性，即陽離子交換膜只允許陽離子自由通過，陰離子交換膜只允許陰離子以通過，這樣在兩個膜的中間隔室中，鹽的濃度就會因為離子的定向遷移而降低，而靠近電極的兩個隔室則分別為陰、陽離子的濃縮室，zui后在中間的淡化室內達到脫鹽的目的。

實際應用中，一臺電滲析器并非由一對陰、陽離子交換膜所組成（因為這樣做效率很低），而是采用一百對，甚至幾百對交換膜，因而大大提高效率。

 

應用范圍

   目前電滲析器應用范圍廣泛，它在水的淡化除鹽、海水濃縮制鹽精制乳制品，果汁脫酸精和提純，制取化工產品等方面,還可以用于食品，輕工等行業(yè)制取純水、電子、醫(yī)藥等工業(yè)制取高純水的前處理。鍋爐給水的初級軟化脫鹽，將苦咸水淡化為飲用水。

　　電滲析器適用于電子、醫(yī)藥、化工、火力發(fā)電、食品、啤酒、飲料、印染及涂裝等行業(yè)的給水處理。也可用于物料的濃縮、提純、分離等物理化學過程。

電滲析還可以用于廢水、廢液的處理與貴重金屬的回收，如從電鍍廢液中回收鎳。

 

基本性能

　  （1）操作壓力 0.5─3.0kg /cm2 左右

　?。?）操作電壓、電流 100─250V，1─3A

（3）本體耗電量每噸淡水約0.2─2.0度

 

電滲析法的特點

①可以同時對電解質水溶液起淡化、濃縮、分離、提純作用；

　　②可以用于蔗糖等非電解質的提純，以除去其中的電解質；

　?、墼谠砩?，電滲析器是一個帶有隔膜的電解池，可以利用電極上的氧化還原效率高。

　　在電滲析過程中，也進行以下次要過程

　?、偻x子的遷移，離子交換膜的選擇透過性往往不可能是的，因此總會有少量的相反離子透過交換膜；

　　②離子的濃差擴散，由于濃縮室和淡化室中的溶液中存在著濃度差，總會有少量的離子由濃縮室向淡化室擴散遷移，從而降低了滲析效率；

　?、鬯臐B透，盡管交換膜是不允許溶劑分子透過的，但是由于淡化室與濃縮室之間存在濃度差，就會使部分溶劑分子（水）向濃縮室滲透；

　?、芩碾姖B析，由于離子的水合作用和形成雙電層，在直流電場作用下，水分子也可從淡化室向濃縮室遷移；

　?、菟臉O化電離，有時由于工作條件不良，會強迫水電離為氫離子和氫氧根離子，它們可透過交換膜進入濃縮室；

　?、匏膲簼B，由于濃縮室和淡化室之間存在流體壓力的差別，迫使水分子由壓力大的一側向壓力小的一側滲透。顯然，這些次要過程對電滲析是不利因素，但是它們都可以通過改變操作條件予以避免或控制。