电渗析法是利用电场的作用,强行将离子向电极处吸引,致使电极中间部位的离子浓度大为下降,从而制得淡水的一种方法。一般情况下水中离子都可以自由通过交换膜,除非人工合成的大分子离子。电渗析与电解不同之处在于:电渗析的电压虽高,电流并不大,维持不了连续的氧化还原反应所需;电解却正好相反。电渗析广泛应用于化工、轻工、冶金、造纸、海水淡化、环境保护等领域。
中文名电渗析法
外文名electrodialysis
利用电场的作用
包含强行将离子向电极处吸引
简介电渗析法是利用离子交换膜进行海水淡化的方法。离子交换膜是一种功能性膜,分为阴离子交换膜和阳离子交换膜。阳膜只允许阳离子通过阴膜只允许阴离子通过,这就是离子交换膜的选择透过性。在外加电场的的作用下,水溶液中的阴,阳离子会分别向阳极和阴极移动,如果中间再加上一种交换膜,就可能达到分离浓缩的目的。电渗析法就是利用了这样的原理。
用途:
聚乙烯异相离子交换膜含有足够的固定基团和可解离的离子,对溶液中离子具有一定的选择透过性和导电性,广泛应用于电化学部门中,分离不同类型的离子。例如海水、苦咸水的淡化,溶液的脱盐浓缩,电解制备无机化合物以及放射性元素的回收提纯,锅炉用水的软化脱盐,冶金、煤炭、电子、医药、化工、食品等工业品处理。
外观:
聚乙烯异相离子交换膜应平整均匀,无明显的机械损伤(折伤),无脱网轧皱、不允许有影响质量的杂质存在。
离子交换膜含有足够的固定基团和可解离的离子,对各种离子具有一定的选折性和导电率,广泛应用于电化学部门中,分离不同类型的离子。例如海水、苦咸水的淡化,溶液的脱盐浓缩,电解制借无机化合物以及放射性元素的回收提纯,锅炉水的软化脱盐,电子、医药、化工、食品、煤炭,冶金等工业品处理。
特点电渗析法处理废水的特点是:不需要消耗化学药品,设备简单,操作方便。
应用电渗析法最先用于海水淡化制取饮用水和工业用水,海水浓缩制取食盐,以及与其它单元技术组合制取高纯水,后来在废水处理方面也得到较广泛应用。
入在废水处理中,根据工艺特点电渗析操作有两种类型:一种是由阳膜和阴膜交替排列而成的普通电渗析工艺,主要用来从废水中单纯分离污染物离子,或者把废水中的污染物离子和非电解质污染物分离开来,再用其它方法处理;另一种是由复合膜与阳膜构成的特殊电渗析分窝工艺,利用复合膜中的极化反应和极室中的电极反应以产生H+离子和OH-离子,从废水中制取酸和碱。
电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜,分隔成小水室。当原水进入这些小室时,在直流电场的作用下,溶液中的离子就作定向迁移。阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来;阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。结果使这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室,出水称为淡水。而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室,出水称为浓水。从而使离子得到了分离和浓缩,水便得到了净化。
电渗析和离子交换相比,有以下异同点:
(1)分离离子的工作介质虽均为离子交换树脂,但前者是呈片状的薄膜,后者则为圆球形的颗粒;
(2)从作用机理来说,离子交换属于离子转移置换,离子交换树脂在过程中发生离子交换反应。而电渗析属于离子截留置换,离子交换膜在过程中起离子选择透过和截阻作用。所以更精确地说,应该把离子交换膜称为离子选择性透过膜;
(3)电渗析的工作介质不需要再生,但消耗电能;而离子交换的工作介质必须再生,但不消耗电能。
基于离子交换膜的电渗析技术是化学工程的一个重要分支,是二十世纪中后期发展起来的一项新型分离技术。[1]
范围1.水质软化,供低压锅炉或其他工艺有用水,较磺化煤钠离子交换剂等工艺,可大大降低制水成本,节约能源,同时不需食盐再生。较其他化学药剂软化效果好,劳动强度轻,操作简单,运行稳定。
2.用于海水、苦咸水的淡化降氟,处氟,为海岛、海轮提供生活饮用水。
3.与离子交换法组合,制取纯水和高纯水,供科研、电子工业、化工制药、电厂等用水,供高压锅炉给水,较单独使用离子交换器的制水成本可下降50%以上,节约80%的酸碱,同时离子交换树脂再生周期可大大延长。
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