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水處理技術-電滲析的應用與展望

來源:東隆環保科技  日期:2014-07-22

隨著我們工業發展,水處理工程需求量大增,反滲透技術生機勃勃,發展迅速,向電滲析技術發起了嚴重的挑戰。與反滲透相比,電滲析脫鹽率與水的利用率不高,電耗較大,運行不夠穩定。我們水處理技術落后發達國家,很多技術還需我們技術人員實踐,總結經驗,從而得符合我國國情的工程技術。

離子交換膜是電滲析技術的關鍵,國外離子交換膜性能良好,但主要壟斷在日本、美國等國家的極少數企業中,特別是雙極膜的壟斷性更強。我國目前主要還是30年前研制成功的聚乙烯異相膜,均相模雖有幾家研制成功,但因其成本高,市場小,而未能投入生產和應用,雙極膜還處于研究階段。這樣的膜狀況使電滲析技術的應用范圍受到很大限制。另外在觀念上認為比反滲透技術早10年誕生的電滲析技術已經成熟,改善的余地不大,各國在這方面的再投資小。以上種種原因使電滲析技術發展艱難,以至萎縮。

在直流電場作用下,溶液中的正離子移向負極,負離子移向正極。即使用中性的多孔膜狀材料將正、負極隔離,也不能阻止正負離子的定向移動。但用帶電荷的多孔膜狀材料隔離正負極,則帶正電荷的多孔膜排斥溶液中的正離子,吸引負離子。在電場作用下負離子能順利通過帶正電荷的多孔膜達到正極區。同樣正離子能通過帶負電荷的多孔膜到達負極區。浸入水中的陰、陽離子交換樹脂各有部分陰、陽離子進入水中,使不溶于水的“固體骨架”分別帶有正、負電荷。用陰、陽離子交換樹脂做成的陰、陽離子交換膜浸入水中即成為帶電荷的多孔膜。它在電場作用下能有選擇地透過負、正離子。電滲析正式利用了離子交換膜的選擇透過性使部分溶液(淡化液)中的離子移到另一部分溶液(濃縮液)中,從而達到淡化或濃縮的目的。實用電滲析器的陰、陽膜用聚乙烯等材質的隔板隔開,隔板具有使溶液能順利流動的結構,通常稱順序排列的陽膜、濃縮室隔板、陰膜、淡化室隔板為一個膜對。實用電滲析一般由幾百個甚至上千個膜對組成。按照電滲析的基本原理及近幾十年的實踐可看出它應用于溶液中離子的濃縮、溶液中離子的排除、貴重金屬離子富集、油脂脫鹽。

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