電滲技術(shù)是膜分離技術(shù)的一種，它將陰、陽(yáng)離子交換膜交替排列于正負(fù)電極之間，并用特制的隔板將其隔開(kāi)，組成除鹽(淡化)和濃縮兩個(gè)系統(tǒng)，在直流電場(chǎng)作用下，以電位差為動(dòng)力，利用離子交換膜的選擇透過(guò)性，把電解質(zhì)從溶液中分離出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮、淡化、精制和提純。
現(xiàn)在離子交換膜各方面的性能及電滲析裝置結(jié)構(gòu)等不斷革新和改進(jìn)，電滲析技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段，其應(yīng)用前景也更加廣闊。
電滲析器由隔板、離子交換膜、電極、夾緊裝置等主要部件組成。離子交換膜對(duì)不同電荷的離子具有選擇透過(guò)性。陽(yáng)膜只允許通過(guò)陽(yáng)離子，阻止陰離子通過(guò)，陰膜只允許通過(guò)陰離子，阻止陽(yáng)離子通過(guò)。在外加直流電場(chǎng)的作用下，水中離子作定向遷移。由于電滲析器是由多層隔室組成，故淡室中陰陽(yáng)離子遷移到相鄰的濃室中去，從而使含鹽水淡化。在食品及醫(yī)藥工業(yè)，電滲析可用于從有機(jī)溶液中去除電解質(zhì)離子，在乳清脫鹽、糖類(lèi)脫鹽和氨基酸精制中應(yīng)用得都比較成功。
電滲析作為一種新興的膜法分離技術(shù)，在天然水淡化，海水濃縮制鹽，廢水處理等方面起著重要的作用，已成為一種較為成熟的水處理方法。
下面，介紹幾種電滲析技術(shù) ：
電滲析水處理方法1、倒極電滲析
倒極電滲析就是根據(jù)ED原理，每隔一定時(shí)間(一般為15～20min)，正負(fù)電極極性相互倒換，能自動(dòng)清洗離子交換膜和電極表面形成的污垢，以確保離子交換膜工作效率的長(zhǎng)期穩(wěn)定及淡水的水質(zhì)水量。在20世紀(jì)80年代后期，倒極電滲析器的使用，大大提高了電滲析操作電流和水回收率，延長(zhǎng)了運(yùn)行周期。EDR在廢水處理方面尤其有獨(dú)到之處，其濃水循環(huán)、水回收率最高可達(dá)95%。
電滲析水處理方法2、液膜電滲析
液膜電滲析是用具有相同功能的液態(tài)膜代替固態(tài)離子交換膜，其實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ途褪怯冒胪覆ＡЪ垖⒁耗と芤喊瞥杀訝畹母舭?，然后裝入電滲析器中運(yùn)行。利用萃取劑作液膜電滲析的液態(tài)膜，可能為濃縮和提取貴金屬、重金屬、稀有金屬等找到高效的分離方法，因?yàn)閷ふ覍?duì)某種形式離子具有特殊選擇性的膜與提高電滲析的提取效率有關(guān)。提高電滲析的分離效率，直接與液膜結(jié)合起來(lái)是很有發(fā)展前途的。例如，固體離子交換膜對(duì)鉑族金屬(鋨、釕等)的鹽溶液進(jìn)行電滲析時(shí)，會(huì)在膜上形成金屬二氧化物沉淀，這將引起膜的過(guò)早損耗，并破壞整個(gè)工藝過(guò)程，應(yīng)用液膜則無(wú)此弊端。
電滲析水處理方法3、填充床電滲析
填充床電滲析(EDI)是將電滲析與離子交換法結(jié)合起來(lái)的一種新型水處理方法，它的最大特點(diǎn)是利用水解離產(chǎn)生的H+和OH-自動(dòng)再生填充在電滲析器淡水室中的混床離子交換樹(shù)脂，從而實(shí)現(xiàn)了持續(xù)深度脫鹽。它集中了電滲析和離子交換法的優(yōu)點(diǎn)，提高了極限電流密度和電流效率。1983年Ke2dem.o.及其同事們提出了填充混合離子交換樹(shù)脂電滲析過(guò)程除去離子的思想，1987年，Mlillpore公司推出了這一產(chǎn)品。填充床電滲析技術(shù)具有高度先進(jìn)性和實(shí)用性，在電子、醫(yī)藥、能源等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，可望成為純水制造的主流技術(shù)。
電滲析水處理方法4、雙極性膜電滲析
雙極膜是一種新型離子交換復(fù)合膜，它一般由層壓在一起的陽(yáng)離子交換膜組成，通過(guò)膜的水分子即刻分解成H+和OH-，可作為H+和OH-的供應(yīng)源。雙極性膜電滲析突出的優(yōu)點(diǎn)是過(guò)程簡(jiǎn)單，能效高，廢物排放少。目前雙極性膜電滲析工藝的主要應(yīng)用領(lǐng)域在酸堿制備。例如，用雙極性膜和陽(yáng)膜配成的二室膜可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)酸鹽(葡萄糖酸鈉、古龍酸鈉等)的轉(zhuǎn)化，同時(shí)得到堿(NaOH)，但濃度(酸最大濃度2mol？L-1，堿最大濃度6mol？L-1)和純度兩方面都受到限制?，F(xiàn)在開(kāi)發(fā)的應(yīng)用領(lǐng)域還有廢氣脫硫、離子交換樹(shù)脂再生、鉀鈉的無(wú)機(jī)過(guò)程等。
電滲析水處理方法5、無(wú)極水電滲析
無(wú)極水電滲析是傳統(tǒng)電滲析的一種改進(jìn)形式，它的主要特點(diǎn)是除去了傳統(tǒng)電滲析的極室和極水。例如在裝置的電極緊貼一層或多層離子交換膜，它們?cè)陔姎馍隙际窍嗷ヂ?lián)接的，這樣既可以防止金屬離子進(jìn)入離子交換膜，同時(shí)又防止極板結(jié)垢，延長(zhǎng)電極的使用壽命。由于取消了極室，無(wú)極水排放，大大提高了原水的利用率。無(wú)極水電滲析于1991年問(wèn)世，在應(yīng)用過(guò)程中技術(shù)不斷改善，現(xiàn)裝置在運(yùn)行方式上多采用頻繁倒極的形式。目前，無(wú)極水全自動(dòng)控制電滲析器已在國(guó)內(nèi)20個(gè)省、市使用，近來(lái)，還遠(yuǎn)銷(xiāo)東南亞。
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