电渗析设备的发展过程

时间:2014-03-10 作者:admin 点击:442次

       电渗析法的原理在物理化学中将溶质透过膜的现象称为渗析。利用特制膜使废水中某些溶质从浓度高的一侧透过膜而扩散到浓度低的一侧,就是废水处理的渗析法,使用的膜被称为半渗透膜。渗析作用的推动力是浓度差,扩散过程进行得很慢,耗时较长,当膜的两侧浓度达到平衡时,渗析过程即行停止。在废水处理领域,渗析法主要用于酸、碱废水的酸碱回收,回收率可达70%~90%,但不能对酸碱进行浓缩。
通常所说的电渗析是为提高渗析作用的推动力,在半渗透膜的两侧通入直流电压,促使废水中的阴阳离子分别趋向于直流电的正极和负极,使水中离子有选择地透过半渗透膜的过程。电渗析英文简写为ED一Electro Dialysis。
电渗析设备的研究始于德国,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,电渗析设备才进入了实用阶段,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,电渗析设备进入了一个新的发展阶段,其应用前景也更加广阔。
电渗析设备由隔板、离子交换膜、电极、夹紧装置等主要部件组成。离子交换膜对不同电荷的离子具有选择透过性。阳膜只允许通过阳离子,阻止阴离子通过,阴膜只允许通过阴离子,阻止阳离子通过。在外加直流电场的作用下,水中离子作定向迁移。由于电渗析设备是由多层隔室组成,故淡室中阴阳离子迁移到相邻的浓室中去,从而使含盐水淡化。在食品及医药工业,电渗析可用于从有机溶液中去除电解质离子,在乳清脱盐、糖类脱盐和氨基酸精制中应用得都比较成功。
电渗析作为一种新兴的膜法分离技术,在天然水淡化,海水浓缩制盐,废水处理等方面起着重要的作用,已成为一种较为成熟的水处理方法。

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