電滲析是一種成熟的水處理技術,使用該技術使原水在通過電滲析器時,一部分水被淡化,另一部分則被濃縮,從而達到分離溶質和溶劑的目的。
用途電子、醫(yī)藥工業(yè)制取高純水的前處理,放射性廢水的處理,化工產品的精制,工業(yè)殘液中有用成分的回收,乳清脫鹽,糖類脫鹽和氨基酸精制等。
電滲析利用半透膜的選擇透過性來分離不同的溶質粒子(如離子)的方法稱為滲析。在電場作用下進行滲析時,溶液中的帶電的溶質粒子(如離子)通過膜而遷移的現象稱為電滲析。
利用電滲析進行提純和分離物質的技術稱為電滲析法,它是20世紀50年代發(fā)展起來的一種新技術,最初用于海水淡化,現在廣泛用于化工、輕工、冶金、造紙、醫(yī)藥工業(yè),尤以制備純水和在環(huán)境保護中處理三廢最受重視,例如用于酸堿回收、電鍍廢液處理以及從工業(yè)廢水中回收有用物質等。
電滲析的原理
電滲析使用的半滲透膜其實是一種離子交換膜。這種離子交換膜按離子的電荷性質可分為陽離子交換膜(陽膜)和陰離子交換膜(陰膜)兩種。
在電解質水溶液中,陽膜允許陽離子透過而排斥阻擋陰離子,陰膜允許陰離子透過而排斥阻擋陽離子,這就是離子交換膜的選擇透過性。在電滲析過程中,離子交換膜不像離子交換樹脂那樣與水溶液中的某種離子發(fā)生交換,而只是對不同電性的離子起到選擇性透過作用,即離子交換膜不需再生。
電滲析工藝的電極和膜組成的隔室稱為極室,其中發(fā)生的電化學反應與普通的電極反應相同。陽極室內發(fā)生氧化反應,陽極水呈酸性,陽極本身容易被腐蝕。陰極室內發(fā)生還原反應,陰極水呈堿性,陰極上容易結垢。
電滲析的除鹽原理
1、水中離子是帶電的,在直流電踢中陰、陽離子會作定向遷移。根據同性相斥、異性相吸的原則,陽離子移向陰極阻離子移向陽極。
2、離子交換膜具有選擇透過性,離子交換膜可以分為陽膜和陰膜兩類。陽膜只允許水中的陽離子透過而阻擋陰離子相反陰膜只允許水中陰離子透過而阻擋陽離子。
離子交換膜是一種由高分子材料制成的,具有離子交換基團的薄膜。共所以具有選擇透過性,主要是由于膜的孔隙度和膜上離子基團的作用。膜上的孔隙度:在膜的高分子鍵之間有一定的足夠大的孔隙,以容納離子的進出和通過。這一些孔隙,從膜正面看,是直徑為幾十埃到幾百埃的微孔;從膜側面看是一根根曲曲彎彎的通道。
由于通道是遷迥曲折的,所以其長度耍比膜的厚度大得多。這就是離子通過膜的大門和走道,水中離子就在這一些遷迥曲折的通道中作電遷移運動,由膜的一側進入另外一側。膜上離子基團的作用:在膜的高分子鏈上,連接著一些可以發(fā)生解離作用的活性基團。
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