水处理中电渗析怎么脱盐

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作者:15604401146王经理来源:长春市维用环保科技有限公司

一.多层电渗析脱盐原理

电渗析器主要基于含盐水在阴、阳离子交换膜和隔板组成的电渗析槽中流过时,在直流电场的作用下,发生离子迁移,阴、阳离子分别通过阴、阳离子交换膜,从而达到除盐的目的。

隔板与阴、阳离子交换膜交错排列构成多层电渗析槽。离子交换膜具有离子选择透过性,起离子筛作用,阳离子交换膜只能让阳离子穿过,阴离子交换膜只能让阴离子通过。离子交换膜之所以具有选择透过性,是由于在膜上的离子交换树脂分子键间有足够大的孔隙,可以容纳离子进出和通过。目前所采用的阳膜为聚苯乙烯硫酸型离子交换膜,阴膜为聚苯乙季铵型离子交换膜。

阳膜带有负电荷的磺酸根,孔隙中构成负电场,这电场可以允许带正电荷的离子进入和穿过,而由于同性相斥的原理,则带有负电荷的离子不能通过。阴膜带有正电荷的季氨基,在孔隙中构成正电场,排斥带有正电荷的离子,而允许带有负电荷的离子通过。

这样由具有选择性的离子交换膜及隔板交错排列构成多层式电渗析槽。在电场的作用下,阳离子向阴极运动,阴离子向阳极运动,如果一个隔室阳极的一侧为阳膜,阴极的一次为阴膜,则阴、阳离子受离子交换膜同电性基团的排斥,不能穿过交换膜,相反,邻近层的离子却能进入。这样,电渗析器的一半隔室变成脱盐水,另一半隔室则变成浓缩水,通过隔板边缘特设的孔道分别汇集起来形成浓、淡水系统,至此达到脱盐目的。

二.膜的极化及其危害

在电渗析器工作时不仅膜两侧电解质浓度不同,而且每侧膜表面上的滞流层中也有个浓度梯度,随着电流的增大脱盐室紧靠膜表面的一层浓度也逐渐变小。

在电渗析器设备的设计与运行中基本问题之一是防止产生极化(对系统总电阻有重大影响),在多层式主要障碍。这种沉淀表示,当极化还不能充分证实电流效率显著降低时,他已经在极化层中产生与溶液相差很大的pH值,以致引起Mg(OH)2的沉淀,后者能在pH值超过10。

电渗析器.jpg

实践表明,在实际的电渗析器中,最大的问题不是由于H+OH-的转移而引起的电流效率下降(这仅在极严重的情况下才会发生),而是在浓缩隔音室引起的沉淀。在极化层特殊的pH值条件下,往往会导致膜破坏(当交换膜耐酸碱性能较差时)。

三.电流效率

在电渗析过程中,由于所有的膜不是理想膜,阳膜能让少量的阴离子通过,阴膜能让少量的阳离子通过。脱盐时理论所需电量与实际所用电量之比称为电流效率,或每个脱盐隔室的脱盐当量数与实用电量法拉第数(称96500库仑电量为1法拉第)之比为电流效率。


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