电渗析工作原理

电渗析器的原理与应用机电商情网编辑一部供稿添加时间：2007-3-26 7:58:16添加到我的收藏一、工作原理电渗析器除盐的基本原理，是利用离子交换膜的选择透过性。阳离子交换膜只允许阳离子通 过，阻档阴离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过，在外加直流电场的作用下，水中离 子作定向迁移，使一路水中大部份离子迁移到另一路离子水中去，从而达到含盐水淡化的目 的。二、应用范围电渗析器具有工艺简单，除盐率高，制水成本低、操作方便、不污染环境等主要优点，广泛 应用 于水的除盐，具体应用在如下场合：海水及苦咸水淡化，根据我单位的试验资料，可 将含盐量高达60 克/升的苦咸水淡化成饮用水，解决沙漠地区的饮用水源。制取软水，（水 的电阻率为105 欧姆一厘米），可供低压锅炉给水，不需要食盐再生，还可节煤20%左右。深度除盐水及高纯水的前级处理，采用电渗析一离子交换法，扩大了原水适用范围，广泛应用电力、电子、化工、制药、科研化验等场合、降低制水成本50%以上。节省离子交换法 再生用酸碱 80%左右，延长再生周期五倍以上。用于饮料食品工业的提纯，使啤酒、汽水 的质量提高，为创优质名牌产品创造了条件。电渗析器还可用于化工分离，浓缩及工业废水 处理回收率。三、构造及组装方式1.构造：电渗析器由膜堆、极区和压紧装置三部分构成。（1）膜块：是由相当数量的膜对组装而成的。膜对：是由一张阳离子交换膜，一张隔板甲（或乙）；一张阴膜，一张隔板乙（或甲）组成。离子交换膜：是电渗析器的关键部件，本厂采用上海化工厂产的异相膜。隔板：分浓、淡水隔板，交替放在阴阳膜之间，使阴膜和阳膜之间保持一定的间隔，沿着隔 板平面通过水流，垂直隔板平面通过电流。隔板厚离0.9 毫米。（2）极区包括电极、极框和导水板。电极：为连接电源所用，本厂电极采用钛涂钌。极框：放置在电极和膜之间，以防膜帖到电极上去，起支撑作用。（3）压紧装置：是用来压紧电渗析器，使膜堆、电极等部件形成一个整体，不致漏水。2、组装方式：电渗析器的组装是用“级”和“段”来表示，一对电极之间的膜堆称为“一级”。水 流同向的每一个膜称为“一段”。增加段数就等于增加脱盐流程，也就是提高脱盐效率，增加 膜对数，可提高水处理量。电渗析器的组装方式可根据淡水产量和出水水质的不同要求而调整，一般有以下几种组装形 式：一级一段；一级多段；多段一段；多级多段。四、辅助设备电渗析器除本体以外尚须配备整流器、过滤器、酸洗设施，水泵仪表等辅助设备。为方便 用户，本厂可提供全套辅助设备和仪表，现将与电渗析器配套的辅助设备列于。说明：(1) 适用于原水含盐量800毫克/升，如原水含盐量800毫克/升时，则需根据含盐量调 整流器的型号。(2) 电渗析器除盐率计算采用 DDS-11A 型电导仪，配套供给。(3) 当采用浓水循环系统时，需配置浓水箱及水泵，浓水箱可用塑料水箱，其容积约相当 于淡水量的 40%。五、注意事项( 1 )、水的预处理是保证电渗析器正常运行的因素之一，因此水进入电渗析器前必须进行 必要的预处理，保证进入电渗析器的原水水质符合以下指标。a：浊度:才3mg/1; b:含铁总量:v0.3mg/1;c:含锰总量:0.1mg/1; d:色度15度；e:耗氧量:v3mg/1(KMno4) f:水温：5-40Cg：污染指数：72) 注意起动时，必须先通水，后通电，停止时先断电，后断水，严禁停水不停电。（3）淡水流量与浓、极水流量的比例要调节适当，为防止浓水渗漏，浓水、极水的压力可适当减小，一般小0.2x9.8x104Pa。（4）视水质情况，电渗析器工作2-8小时后要调换一次电极。（5）膜堆上禁止放金属物件，以防产生短路。电渗析-是在直流电场作用下利用离子交换膜的透过选择性，把电解质从水中分离出来的过程。浓水室 I淡水室淡水 浓水室 扱水室电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜，分隔成小水室。当原水进入这些小室时，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 离子截留下来。结果佼这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室，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，水便得到了净化。电渗析原理及雏形电渗析（简称ED）过程可使含水溶液中的荷电离子和分子得到浓缩或贫化。其原理是：在直流电场的作 用下，离子透过选择性离子交换膜，从而得到脱盐的稀释液流体或浓缩液流体。电渗析技术的主要特点：A、对分离组份的高选择性；B、能耗低、工程投资少；C、连续运转，自动化程度高；D、水回收率高；E、不因化学作用和热降解改变溶液性质；F 、不用化学药剂，预处理要求较低。电渗析广泛应用在海水和苦咸水淡化、电子、医药、食品、化工和有机物的回收等。电渗析过程通常由预 处理设备、增压泵、整流器、自动控制设备、清洗系统和电渗析器组成，可由人工控制或自动控制。ED系列电 渗析装置采用优质的离子交换膜组件和先进的工艺，从而使设备除盐率得到提高，系统操作方便，使用寿命长 电耗低。电渗析利用半透膜的选择透过性来分离不同的溶质粒子（如离子）的方法称为渗析。在电场作用下进行渗 析时，溶液中的带电的溶质粒子（如离子）通过膜而迁移的现象称为电渗析。利用电渗析进行提纯和分离 物质的技术称为电渗析法，它是20世纪 50年代发展起来的一种新技术，最初用于海水淡化，现在广泛用 于化工、轻工、冶金、造纸、医药工业，尤以制备纯水和在环境保护中处理三废最受重视，例如用于酸碱 回收、电镀废液处理以及从工业废水中回收有用物质等。电渗析与近年引进的另一种膜分离技术反渗透相比，它的价格便宜，但脱盐率低。当前国产离子交换膜质量亦很稳定，运行管理也很方便，自动控制频繁倒极电渗析（EDR），运行管理更加方便。原水利用率可达 80%，一般原水回收率 在45-70%之间。电渗析主要用于水的初级脱盐，脱盐率在 45-90%之间。 它广泛被用于海水与苦咸水淡化；制备纯水时的初级脱盐以及锅炉、动力设备给水的脱盐软化等。实质上，电渗析可以说是一种除盐技术，因为各种不同的水（包括天然水、自来水、工业废水）中都有一定量的盐分，而组成这些盐的阴、阳离子在直流电场的作用下会分别向相反方向的电极移动。如果在一个电渗析器中插入阴、阳离子交换膜各一个，由于离子交换膜具有选择透过性，即阳离子交换膜只允许 阳离子自由通过，阴离子交换膜只允许阴离子以通过，这样在两个膜的中间隔室中，盐的浓度就会因为离 子的定向迁移而降低，而*近电极的两个隔室则分别为阴、阳离子的浓缩室，最后在中间的淡化室内达到脱 盐的目的。实际应用中，一台电渗析器并非由一对阴、阳离子交换膜所组成（因为这样做效率很低），而是采用一百对，甚至几百对交换膜，因而大大提高效率。一、应用范围目前电渗析器应用范围广泛，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。二、基本性能(1) 操作压力0.53.0kg /cm2左右(2) 操作电压、电流100250V, 13A( 3 )本体耗电量每吨淡水约 0.22.0 度三、电渗析法的特点为 可以同时对电解质水溶液起淡化、浓缩、分离、提纯作用； 可以用于蔗糖等非电解质的提纯，以除去其中的电解质； 在原理上，电渗析器是一个带有隔膜的电解池，可以利用电极上的氧化还原效率高。四、在电渗析过程中，也进行以下次要过程 同名离子的迁移，离子交换膜的选择透过性往往不可能是百分之百的，因此总会有少量的相反离子 透过交换膜； 离子的浓差扩散，由于浓缩室和淡化室中的溶液中存在着浓度差，总会有少量的离子由浓缩室向淡 化室扩散迁移，从而降低了渗析效率； 水的渗透，尽管交换膜是不允许溶剂分子透过的，但是由于淡化室与浓缩室之间存在浓度差，就会 使部分溶剂分子（水）向浓缩室渗透； 水的电渗析，由于离子的水合作用和形成双电层，在直流电场作用下，水分子也可从淡化室向浓缩 室迁移； 水的极化电离，有时由于工作条件不良，会强迫水电离为氢离子和氢氧根离子，它们可透过交换膜 进入浓缩室; 水的压渗，由于浓缩室和淡化室之间存在流体压力的差别，迫使水分子由压力大的一侧向压力小的一侧渗透。显然，这些次要过程对电渗析是不利因素，但是它们都可以通过改变操作条件予以避免或控制极室极水廉水多层膜电渗析器工作原理东方 WMcdpyright