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離子交換膜電滲析脫鹽法的介紹

作者:膜分離技術發表時間:2018-01-30 11:11

  電滲析脫鹽法是在直流電場作用下,利用離子交換膜的選擇透過性進行電滲析,把電解質從水中分離出來制得淡水。用離子交換膜和特質的隔板等部件裝配起來的設備稱為電滲析器,它既能把海水淡化,又能把海水濃縮。用電滲析法淡化低鹽度的苦鹽水,或從自來水制備初純水,耗電量都很省。在沿海地區,常因海水倒灌,鹽水的含鹽量劇增,若在離子交換樹脂工段前,用電滲析器預先脫除水中大量鹽分,再進入離子及哦啊換樹脂床,可防止大量酸、堿再生劑的污染。
 


 

  海水或咸水中的鹽分,能夠解離成陽離子和陰離子,故可在直流電場作用下利用只能通過陽離子的陽離子交換膜和另一種只能通過陰離子的陰離子交換膜,分別選擇性地除去原水中的陽離子和陰離子,從而制得淡水,這就是離子交換膜電滲析脫鹽法。離子交換膜電滲析器在運行中可能發生的遷移過程有:

  1、反離子遷移:由于離子交換膜具有選擇透過性能,因此反離子遷移是電解質遷移的主要過程,也就是電滲析的脫鹽過程。其余過程都使脫鹽效率下降。

  2、同名離子遷移:由于離子交換膜的選擇透過性不好,再加上膜外溶液濃度過高的影響,在陽膜中會進入陰離子,陰膜中會進入陽離子,從而進行同名離子遷移。在膜的選擇透過性固定之后,遷移數量隨膜外濃度提高而增加,但與反離子相比,為數很少。

  3、電解質的濃差擴散:由于膜兩側溶液濃度不同,受濃度差的推動作用,電解質由濃縮室向脫鹽室擴散。氯化鈉的擴散速度隨濃縮室的濃度提高而增加。

  4、水的滲透:脫鹽室的水,由于滲透壓的作用向濃縮室滲透,滲透量隨濃差提高而增加。因此在電滲析脫鹽過程中,濃縮室與脫鹽室的濃差不應很大。特別是在進行海水淡化時,必須考慮這個因素,因為它會使淡水大量地逃失。

  5、水的電滲透:反離子和同名離子,實際上都是水合離子。由于離子的水合作用,在反離子和同名離子遷移的同時,并攜帶一定數量的水分子遷移。隨著溶液濃度降低,水的遷移量急劇增加。

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