電滲析工作原理

電滲析器的原理與應(yīng)用機(jī)電商情網(wǎng)編輯一部供稿

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添加到我的收藏一、工作原理電滲析器除鹽的基本原理，是運(yùn)用離子交換膜的選擇透過(guò)性。陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，阻檔陰離子通過(guò)，陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò)，在外加直流電場(chǎng)的作用下，水中離子作定向遷移，使一路水中大部份離子遷移到另一路離子水中去，從而達(dá)成含鹽水淡化的目的。二、應(yīng)用范疇電滲析器含有工藝簡(jiǎn)樸，除鹽率高，制水成本低、操作方便、不污染環(huán)境等重要優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于水的除鹽，具體應(yīng)用在以下場(chǎng)合：海水及苦咸水淡化，根據(jù)我單位的實(shí)驗(yàn)資料，可將含鹽量高達(dá)60克/升的苦咸水淡化成飲用水，解決沙漠地區(qū)的飲用水源。制取軟水，（水的電阻率為105歐姆一厘米），可供低壓鍋爐給水，不需要食鹽再生，還可節(jié)煤20%左右。深度除鹽水及高純水的前級(jí)解決，采用電滲析一離子交換法，擴(kuò)大了原水合用范疇，廣泛應(yīng)用電力、電子、化工、制藥、科研化驗(yàn)等場(chǎng)合、減少制水成本50%以上。節(jié)省離子交換法再生用酸堿80%左右，延長(zhǎng)再生周期五倍以上。用于飲料食品工業(yè)的提純，使啤酒、汽水的質(zhì)量提高，為創(chuàng)優(yōu)質(zhì)名牌產(chǎn)品發(fā)明了條件。電滲析器還可用于化工分離，濃縮及工業(yè)廢水解決回收率。三、構(gòu)造及組裝方式1.構(gòu)造：電滲析器由膜堆、極區(qū)和壓緊裝置三部分構(gòu)成。（1）膜塊：是由相稱數(shù)量的膜對(duì)組裝而成的。膜對(duì)：是由一張陽(yáng)離子交換膜，一張隔板甲（或乙）；一張陰膜，一張隔板乙（或甲）構(gòu)成。離子交換膜：是電滲析器的核心部件，本廠采用上海化工廠產(chǎn)的異相膜。隔板：分濃、淡水隔板，交替放在陰陽(yáng)膜之間，使陰膜和陽(yáng)膜之間保持一定的間隔，沿著隔板平面通過(guò)水流，垂直隔板平面通過(guò)電流。隔板厚離0.9毫米。（2）極區(qū)涉及電極、極框和導(dǎo)水板。電極：為連接電源所用，本廠電極采用鈦涂釕。極框：放置在電極和膜之間，以防膜帖到電極上去，起支撐作用。（3）壓緊裝置：是用來(lái)壓緊電滲析器，使膜堆、電極等部件形成一種整體，不致漏水。2、組裝方式：電滲析器的組裝是用“級(jí)”和“段”來(lái)表達(dá)，一對(duì)電極之間的膜堆稱為“一級(jí)”。水流同向的每一種膜稱為“一段”。增加段數(shù)就等于增加脫鹽流程，也就是提高脫鹽效率，增加膜對(duì)數(shù)，可提高水解決量。電滲析器的組裝方式可根據(jù)淡水產(chǎn)量和出水水質(zhì)的不同規(guī)定而調(diào)節(jié)，普通有下列幾個(gè)組裝形式：一級(jí)一段；一級(jí)多段；多段一段；多級(jí)多段。

四、輔助設(shè)備電滲析器除本體以外尚須配備整流器、過(guò)濾器、酸洗設(shè)施，水泵儀表等輔助設(shè)備。為方便

顧客，本廠可提供全套輔助設(shè)備和儀表，現(xiàn)將與電滲析器配套的輔助設(shè)備列于。闡明：（1）合用于原水含鹽量≤800毫克/升，如原水含鹽量>800毫克/升時(shí)，則需根據(jù)含鹽量調(diào)節(jié)流器的型號(hào)。（2）電滲析器除鹽率計(jì)算采用DDS-11A型電導(dǎo)儀，配套供應(yīng)。（3）當(dāng)采用濃水循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，需配備濃水箱及水泵，濃水箱可用塑料水箱，其容積約相稱于淡水量的40%。五、注意事項(xiàng)（1）、水的預(yù)解決是確保電滲析器正常運(yùn)行的因素之一，因此水進(jìn)入電滲析器前必須進(jìn)行必要的預(yù)解決，確保進(jìn)入電滲析器的原水水質(zhì)符合下列指標(biāo)。a：濁度：≯3mg/1;b:含鐵總量：<0.3mg/1;c:含錳總量：<0.1mg/1;d:色度<15度；e:耗氧量：<3mg/1(KMno4)f:水溫：5-40g:污染指數(shù)：<7（2）注意起動(dòng)時(shí)，必須先通水，后通電，停止時(shí)先斷電，后斷水，嚴(yán)禁停水不停電。（3）淡水流量與濃、極水流量的比例要調(diào)節(jié)適宜，為避免濃水滲漏，濃水、極水的壓力可適宜減小，普通小0.2×9.8×104Pa。（4）視水質(zhì)狀況，電滲析器工作2-8小時(shí)后要調(diào)換一次電極。（5）膜堆上嚴(yán)禁放金屬物件，以防產(chǎn)生短路。電滲析——是在直流電場(chǎng)作用下運(yùn)用離子交換膜的透過(guò)選擇性，把電解質(zhì)從水中分離出來(lái)的過(guò)程。

電滲析脫鹽原理如圖17-3所示。

電滲析器中交替排列著許多陽(yáng)膜和陰膜，分隔成小水室。當(dāng)原水進(jìn)入這些小室時(shí)，在直流電場(chǎng)的作用下，溶液中的離子就作定向遷移。陽(yáng)膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)而把陰離子截留下來(lái)；網(wǎng)膜只允許陰離子通過(guò)而把陽(yáng)離子截留下來(lái)。成果佼這些小室的一部分變成含離子極少的淡水室，出水稱為淡水。而與淡水室相鄰的小室則變成聚集大量離子的濃水室，出水稱為濃水。從而使離子得到了分離和濃縮，水便得到了凈化。電滲析原理及雛形

電滲析（簡(jiǎn)稱ED）過(guò)程可使含水溶液中的荷電離子和分子得到濃縮或貧化。其原理是：在直流電場(chǎng)的作用下，離子透過(guò)選擇性離子交換膜，從而得到脫鹽的稀釋液流體或濃縮液流體。

電滲析技術(shù)的重要特點(diǎn)：

A、對(duì)分離組份的高選擇性；

B、能耗低、工程投資少；

C、持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，自動(dòng)化程度高；

D、水回收率高；

E、不因化學(xué)作用和熱降解變化溶液性質(zhì)；

F、不用化學(xué)藥劑，預(yù)解決規(guī)定較低。

電滲析廣泛應(yīng)用在海水和苦咸水淡化、電子、醫(yī)藥、食品、化工和有機(jī)物的回收等。電滲析過(guò)程普通由預(yù)解決設(shè)備、增壓泵、整流器、自動(dòng)控制設(shè)備、清洗系統(tǒng)和電滲析器構(gòu)成，可由人工控制或自動(dòng)控制。ED系列電滲析裝置采用優(yōu)質(zhì)的離子交換膜組件和先進(jìn)的工藝，從而使設(shè)備除鹽率得到提高，系統(tǒng)操作方便，使用壽命長(zhǎng)，電耗低。電滲析運(yùn)用半透膜的選擇透過(guò)性來(lái)分離不同的溶質(zhì)粒子（如離子）的辦法稱為滲析。在電場(chǎng)作用下進(jìn)行滲析時(shí)，溶液中的帶電的溶質(zhì)粒子（如離子）通過(guò)膜而遷移的現(xiàn)象稱為電滲析。運(yùn)用電滲析進(jìn)行提純和分離物質(zhì)的技術(shù)稱為電滲析法，它是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的一種新技術(shù)，最初用于海水淡化，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)保中解決三廢最受重視，例如用于酸堿回收、電鍍廢液解決以及從工業(yè)廢水中回收有用物質(zhì)等。

電滲析與近年引進(jìn)的另一種膜分離技術(shù)反滲入相比，它的價(jià)格便宜，但脫鹽率低?，F(xiàn)在國(guó)產(chǎn)離子交換膜質(zhì)量亦很穩(wěn)定，運(yùn)行管理也很方便，自動(dòng)控制頻繁倒極電滲析（EDR），運(yùn)行管理更加方便。原水運(yùn)用率可達(dá)80%，普通原水回收率在45-70%之間。電滲析重要用于水的初級(jí)脫鹽，脫鹽率在45-90%之間。它廣泛被用于海水與苦咸水淡化；制備純水時(shí)的初級(jí)脫鹽以及鍋爐、動(dòng)力設(shè)備給水的脫鹽軟化等。

實(shí)質(zhì)上，電滲析能夠說(shuō)是一種除鹽技術(shù)，由于多個(gè)不同的水（涉及天然水、自來(lái)水、工業(yè)廢水）中都有一定量的鹽分，而構(gòu)成這些鹽的陰、陽(yáng)離子在直流電場(chǎng)的作用下會(huì)分別向相反方向的電極移動(dòng)。如果在一種電滲析器中插入陰、陽(yáng)離子交換膜各一種，由于離子交換膜含有選擇透過(guò)性，即陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子自由通過(guò)，陰離子交換膜只允許陰離子以通過(guò)，這樣在兩個(gè)膜的中間隔室中，鹽的濃度就會(huì)由于離子的定向遷移而減少，而*近電極的兩個(gè)隔室則分別為陰、陽(yáng)離子的濃縮室，最后在中間的淡化室內(nèi)達(dá)成脫鹽的目的。

實(shí)際應(yīng)用中，一臺(tái)電滲析器并非由一對(duì)陰、陽(yáng)離子交換膜所構(gòu)成（由于這樣做效率很低），而是采用一百對(duì)，甚至幾百對(duì)交換膜，因而大大提高效率。

一、應(yīng)用范疇

現(xiàn)在電滲析器應(yīng)用范疇廣泛，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(chǎn)品等方面,還能夠用于食品，輕工等行業(yè)制取純水、電子、醫(yī)藥等工業(yè)制取高純水的前解決。鍋爐給水的初級(jí)軟化脫鹽，將苦咸水淡化為飲用水。

電滲析器合用于電子、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)的給水解決。也可用于物料的濃縮、提純、分離等物理化學(xué)過(guò)程。

電滲析還能夠用于廢水、廢液的解決與貴重金屬的回收，如從電鍍廢液中回收鎳。

二、基本性能

（1）操作壓力0.5─3.0kg/cm2左右

（2）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度三、電滲析法的特點(diǎn)為

①能夠同時(shí)對(duì)電解質(zhì)水溶液起淡化、濃縮、分離、提純作用；

②能夠用于蔗糖等非電解質(zhì)的提純，以除去其中的電解質(zhì)；

③在原理上，電滲析器是一種帶有隔閡的電解池，能夠運(yùn)用電極上的氧化還原效率高。

四、在電滲析過(guò)程中，也進(jìn)行下列次要過(guò)程

①同名離子的遷移，離子交換膜的選擇透過(guò)性往往不可能是百分之百的，因此總會(huì)有少量的相反離子透過(guò)交換膜；

②離子的濃差擴(kuò)散，由于濃縮室和淡化室中的溶液中存在著濃度差，總會(huì)有少量的離子由濃縮室向淡化室擴(kuò)散遷移，從而減少了滲析效率；

③水的滲入，盡管交換膜是不允許溶劑分子透過(guò)的，但是由于淡化室與濃縮室之間存在濃度差，就會(huì)使部分溶劑分子（水）向濃縮室滲入；

④水的電滲析，由于離子的水