电渗析(eletrodialysis,简称ED)技术是膜分离技术的一种,它将阴、阳离子交换膜交替排列于正负电极之间,并用特制的隔板将其隔开,组成除盐(淡化)和浓缩两个系统,在直流电场作用下,以电位差为动力,利用离子交换膜的选择透过性,把电解质从溶液中分离出来,从而实现溶液的浓缩、淡化、精制和提纯。
电渗析技术的研究始于德国,1903年,Morse和Pierce把2根电极分别置于透析袋内部和外部溶液中,发现带电杂质能迅速地从凝胶中除去;1924年,Pauli采用化工设计的原理,改进了Morse的实验装置,力图减轻极化,增加传质速率。但直到1950年Juda首次试制成功了具有高选择性的离子交换膜后,电渗析技术才进入了实用阶段,其中经历了三大革新:
(1)具有选择性离子交换膜的应用;
(2)设计出多隔室电渗析组件;
(3)采用频繁倒极操作模式。
现在离子交换膜各方面的性能及电渗析装置结构等不断革新和改进,电渗析技术进入了一个新的发展阶段,其应用前景也更加广阔。
在直流电场的作用下,通过阴、阳隔板的水中的离子发生定向迁移,由于离子交换膜对不同离子具有选择性而达到除盐的作用。电渗析器的一对电极之间由若干对阴膜和阳膜交替排列,构成浓室和淡室(阳离子可透过阳膜,阴离子可透过阴膜)。淡室水中阳离子向负极迁移透过阳膜,被浓室中的阴膜截留;水中阴离子向正极方向迁移阴膜,被浓室中的阳膜截留,这样通过淡室的水中离子数逐渐减少,成为淡水,而浓室的水中由于浓室的阴阳离子不断涌进,离子浓度不断升高而成为浓水,从而达到淡化、提纯、浓缩或精制的目的。
电渗析设备的应用领域
电渗析设备是一种膜分离设备,是利用膜的选择透过性对水中的物质进行分离而达到除盐等预期目的的一种水处理设备。
电渗析设备的应用领域:
海水淡化、苦咸水淡化、饮用水降氟:苦限水经过电渗析处理后可达到饮用水的标准。
锅炉用软化水、去离子水的制取:与离子交换相比,软化程度高、效果好,经电渗析设备处理后的水的硬度可低于进水的5%。对环境危害小。
饮用纯净水的制取:配合预处理过滤、脱色设备及反渗透、超滤、消毒设备制取饮用纯净水。
食品、制药用水的制取