电渗析(ED)是膜分离技术的一种,它是在直流电场作用下,以电位差为推动力,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,从而实现溶液的淡化、浓缩、精华或纯化的目的。在水处理方面,这项技术首先用于苦成水的淡化,而后逐渐扩大到海水淡化(海水漩化设备)和制取工业纯水(纯水装置、纯水设备)的给水处理中,并且在重金属废水处理、放射性废水处理等工业废水处理中都已得到应用,目前已成为一种重要的水处理方法,愈来愈受到重视。
1.基本原理和特点
电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜,分隔成小水室。当原水进人这些小室时,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;网膜只允许阴离子通过而把阳离于截留下来。结果这些小室的一部分变成含离子很少的淡永室,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,水使得到了净化。
(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裁阻作用。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须再生,但不消耗电能。
2.电渗析技术的特点
(1)过程无相变,仅用电能来迁移水中的离子,在一定的含盐量条件下,电渗析被认为是能耗较少的技术;
(2)工艺过程洁净,药剂耗量少,污染环境小;
(3)装置设计与系统应用灵活,撵作维修方便;
(4)原水回收率较高,一般能达到65%~80%;
(5)预处理简便,设备经久耐用。
3.电渗析技术应用领域
(1)水处理工程:苦咸水除盐;
(2)电力工业:锅炉补给水翩备;
(3)制药行业:药物的除盐提纯;
(4)食品工业:果汁的除盐,乳清的除盐;
(5)废承处理工程:工业废水处理,提取有价值成分。
4.电渗析技术在纯水中的应用
目前
电渗析设备应用范围广泛,它在水的淡化除盐、海水浓缩制盐精制乳制品,果汁脱酸精和提纯,制取化工产品等方面,还可以用于食品,轻工等行业制取纯水、电子、医药等工业制取高纯水的前处理。锅炉给水的初级软化脱盐,将苦咸水淡化为饮用水。 电渗析器适用于电子、医药、化工、火力发电、食品、啤酒、饮料、印染及涂装等行业的给水处理。也可用于物料的浓缩、提纯、分离等物理化学过程。 电渗析还可以用于废水、废液的处理与贵重金属的回收,如从电镀废液中回收镍。