幾種電滲析技術
1 倒極電滲析( EDR)
倒(dao)極(ji)電(dian)(dian)(dian)滲(shen)析(xi)(xi)就(jiu)是根據(ju)ED 原理(li),每隔一定(ding)時(shi)間 (一般為15～20 min) ,正(zheng)負電(dian)(dian)(dian)極(ji)極(ji)性相互倒(dao)換(huan),能 自動清洗離(li)(li)子(zi)交換(huan)膜(mo)和電(dian)(dian)(dian)極(ji)表(biao)面(mian)形成(cheng)的污垢,以(yi)確 保離(li)(li)子(zi)交換(huan)膜(mo)工(gong)作效(xiao)率的長期穩定(ding)及(ji)淡水(shui)(shui)的水(shui)(shui)質水(shui)(shui) 量。在(zai)20 世紀(ji)80 年代后(hou)期,倒(dao)極(ji)電(dian)(dian)(dian)滲(shen)析(xi)(xi)器(qi)的使用, 大大提(ti)高了電(dian)(dian)(dian)滲(shen)析(xi)(xi)操(cao)作電(dian)(dian)(dian)流和水(shui)(shui)回收(shou)率,延(yan)長了運 行(xing)周期。EDR 在(zai)廢(fei)水(shui)(shui)處(chu)理(li)方面(mian)尤(you)其有獨到(dao)之(zhi)處(chu),其 濃水(shui)(shui)循環(huan)、水(shui)(shui)回收(shou)率最高可達(da)95 %。
2 液膜電滲析( EDLM)
液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)(mo)電滲(shen)析是(shi)用(yong)具(ju)有(you)(you)相(xiang)同功能(neng)的(de)液(ye)(ye)(ye)態(tai)膜(mo)(mo)(mo)代替固(gu) 態(tai)離子交換(huan)膜(mo)(mo)(mo),其實驗模型就是(shi)用(yong)半透玻璃紙將 液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)(mo)溶液(ye)(ye)(ye)包(bao)制成(cheng)薄層(ceng)狀(zhuang)的(de)隔板,然(ran)后裝入(ru)電滲(shen)析器 中(zhong)運行。利用(yong)萃取劑作液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)(mo)電滲(shen)析的(de)液(ye)(ye)(ye)態(tai)膜(mo)(mo)(mo),可(ke)能(neng) 為濃縮和提(ti)取貴金(jin)屬(shu)、重金(jin)屬(shu)、稀有(you)(you)金(jin)屬(shu)等(deng)找(zhao)到高效(xiao) 的(de)分離方法,因為尋找(zhao)對(dui)某種(zhong)形式(shi)離子具(ju)有(you)(you)特殊選(xuan) 擇(ze)性的(de)膜(mo)(mo)(mo)與提(ti)高電滲(shen)析的(de)提(ti)取效(xiao)率(lv)(lv)有(you)(you)關。提(ti)高電滲(shen) 析的(de)分離效(xiao)率(lv)(lv),直接與液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)(mo)結合起(qi)來(lai)是(shi)很有(you)(you)發展前 途的(de)。例如,固(gu)體離子交換(huan)膜(mo)(mo)(mo)對(dui)鉑族金(jin)屬(shu)(鋨、釕等(deng)) 的(de)鹽(yan)溶液(ye)(ye)(ye)進行電滲(shen)析時,會在膜(mo)(mo)(mo)上形成(cheng)金(jin)屬(shu)二(er)氧化 物沉淀,這(zhe)將引起(qi)膜(mo)(mo)(mo)的(de)過早損耗,并破壞整個工藝過 程,應用(yong)液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)(mo)則無此弊(bi)端。
3 填充床電滲析( EDI)
填充(chong)(chong)床電(dian)滲(shen)(shen)析( EDI) 是(shi)將電(dian)滲(shen)(shen)析與離(li)(li)(li)子(zi)交(jiao)換法 結合(he)起來(lai)的一種新型水(shui)處理方法,它(ta)的最大特點是(shi) 利用(yong)水(shui)解離(li)(li)(li)產生(sheng)的H+ 和(he)OH- 自動再(zai)生(sheng)填充(chong)(chong)在(zai)電(dian)滲(shen)(shen) 析器淡水(shui)室中的混床離(li)(li)(li)子(zi)交(jiao)換樹(shu)脂,從(cong)而實(shi)現了(le)(le)(le)(le)持 續(xu)深度脫鹽。它(ta)集中了(le)(le)(le)(le)電(dian)滲(shen)(shen)析和(he)離(li)(li)(li)子(zi)交(jiao)換法的優 點,提(ti)高了(le)(le)(le)(le)極限電(dian)流(liu)密度和(he)電(dian)流(liu)效率。1983 年Ke2 dem. o. 及其同事們提(ti)出(chu)了(le)(le)(le)(le)填充(chong)(chong)混合(he)離(li)(li)(li)子(zi)交(jiao)換樹(shu)脂 電(dian)滲(shen)(shen)析過(guo)程除去(qu)離(li)(li)(li)子(zi)的思想(xiang) ,1987 年,Mlillpore 公司推(tui)出(chu)了(le)(le)(le)(le)這一產品 。填充(chong)(chong)床電(dian)滲(shen)(shen)析技(ji)術(shu)(shu)具有(you) 高度先(xian)進性(xing)和(he)實(shi)用(yong)性(xing),在(zai)電(dian)子(zi)、醫藥(yao)、能源等(deng)領域具 有(you)廣(guang)闊的應用(yong)前景,可(ke)望成為純水(shui)制造的主流(liu)技(ji)術(shu)(shu)。
4 雙極性膜電滲析( EDMB)
雙(shuang)極(ji)(ji)膜(mo)(mo)(mo)(mo)是一種新(xin)型離子(zi)交換(huan)復合膜(mo)(mo)(mo)(mo),它一般由 層(ceng)壓在一起的(de)(de)(de)(de)陽(yang)離子(zi)交換(huan)膜(mo)(mo)(mo)(mo)組成(cheng),通過膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)水(shui)分(fen)(fen)子(zi) 即(ji)刻分(fen)(fen)解成(cheng)H+ 和OH- ,可作為H+ 和OH- 的(de)(de)(de)(de)供(gong)應(ying) 源(yuan)。雙(shuang)極(ji)(ji)性膜(mo)(mo)(mo)(mo)電滲(shen)析(xi)突(tu)出的(de)(de)(de)(de)優點是過程(cheng)(cheng)簡單,能效 高,廢(fei)(fei)物排(pai)放少。目前(qian)雙(shuang)極(ji)(ji)性膜(mo)(mo)(mo)(mo)電滲(shen)析(xi)工藝的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao) 應(ying)用領(ling)域(yu)在酸堿制備。例(li)如,用雙(shuang)極(ji)(ji)性膜(mo)(mo)(mo)(mo)和陽(yang)膜(mo)(mo)(mo)(mo)配 成(cheng)的(de)(de)(de)(de)二室膜(mo)(mo)(mo)(mo)可以實現有(you)機(ji)酸鹽(yan)(葡萄糖酸鈉(na)、古龍酸 鈉(na)等) 的(de)(de)(de)(de)轉化,同時得到(dao)堿(NaOH) ,但(dan)濃(nong)(nong)度(酸最(zui)大(da) 濃(nong)(nong)度2 mol·L - 1 ,堿最(zui)大(da)濃(nong)(nong)度6 mol·L - 1 ) 和純度 兩方(fang)面都受到(dao)限制。現在開發的(de)(de)(de)(de)應(ying)用領(ling)域(yu)還有(you)廢(fei)(fei)氣 脫硫(liu)、離子(zi)交換(huan)樹(shu)脂再生、鉀鈉(na)的(de)(de)(de)(de)無機(ji)過程(cheng)(cheng)等。
5 無極水電滲析
無(wu)極(ji)(ji)(ji)水(shui)電(dian)(dian)滲(shen)析(xi)(xi)是傳(chuan)統(tong)電(dian)(dian)滲(shen)析(xi)(xi)的(de)(de)一種改(gai)進形式(shi), 它(ta)的(de)(de)主要特點是除去了傳(chuan)統(tong)電(dian)(dian)滲(shen)析(xi)(xi)的(de)(de)極(ji)(ji)(ji)室和極(ji)(ji)(ji)水(shui)。 例(li)如在(zai)裝置的(de)(de)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)緊貼一層或多層離(li)子交換膜,它(ta) 們(men)在(zai)電(dian)(dian)氣上都是相互聯(lian)接(jie)的(de)(de),這樣既可以防止(zhi)金屬 離(li)子進入離(li)子交換膜,同時又(you)防止(zhi)極(ji)(ji)(ji)板結(jie)垢,延(yan)長電(dian)(dian) 極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)使(shi)用(yong)壽命。由于取(qu)消了極(ji)(ji)(ji)室,無(wu)極(ji)(ji)(ji)水(shui)排放,大(da)大(da) 提高了原水(shui)的(de)(de)利用(yong)率。無(wu)極(ji)(ji)(ji)水(shui)電(dian)(dian)滲(shen)析(xi)(xi)于1991 年 問(wen)世,在(zai)應用(yong)過程中技(ji)術不斷改(gai)善,現裝置在(zai)運行方 式(shi)上多采用(yong)頻繁倒極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)形式(shi)。目前,無(wu)極(ji)(ji)(ji)水(shui)全(quan)自動 控(kong)制電(dian)(dian)滲(shen)析(xi)(xi)器已(yi)在(zai)國內20 個省、市(shi)使(shi)用(yong),近來(lai),還遠 銷東南亞。
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