電滲析技術介紹
什么叫滲析?什么叫電滲析?
滲析是屬于一種自然發生的物理現象。如將兩種不同含鹽量的水,用一張滲透膜隔開,就會發生含鹽量大的水的電介質離子穿過膜向含鹽量小的水中擴散,這個現象就是滲析。這種滲析是由于含鹽量濃度不同而引起的,稱為濃差滲析。滲析過程與濃度差的大小有關,濃差越大,滲析的過程越快,否則就越慢。因為是以濃差作為推動力的,因此,擴散速度始終是比較慢的。如果要加快這個速度,就可以在膜的兩邊施加一直流電場。電解質離子在電場的作用下;會迅速地通過膜,進行遷移過程,這就稱為電滲析。滲析膜是用高分子材料制成的一種薄膜,上面有離子交換活性基團。膜內含有酸性活性基團的稱為陽膜;如有堿性活性基團的稱明膜。從膜的結構上分,又可分為異相膜、均相膜、半均相膜三種。
電滲析的除鹽原理是什么?
電滲析的除鹽原理如圖所示。
在用電滲析進行除鹽處理時,先將電滲析器兩端的電極接上直流電,水溶液就發生導電現象,水中的鹽類離子在電場的作用下,各自向一定方向移動。陽離子向負極,陰離子向正極運動i在電滲析器內設置多組交替排列的陰、陽離子交換膜,此膜在電場作用下顯示電性,陽膜顯示負電場,排斥水中陰離子而吸附陽離子,在外電場的作用下,陽離子穿過陽膜向負極方向運動;陰膜顯示正電性,排斥水中的陽離子,而吸附了陰離子,在外電場的作用下,陰離子穿過陰膜而向正極方向運動。這樣,就形成了去除水中離子的淡水室和離子濃縮的濃水室,將濃水排放,淡水即為除鹽水。這一過程為電滲析除鹽原理。
電滲析的除鹽處理過程如何?
電滲析除鹽處理發生七個物理化學過程,情況如下:
(1)反離子遷移過程 ’
陽膜上的固定基團帶負電荷,陰膜上的固定基團帶正電荷。與固定基團所帶電荷相反的離子穿過膜的現象稱為反離子遷移。如在電滲析器中,淡室中的陽離子穿過陽膜,陰離子穿過陰膜進入濃室就是反離子遷移過程,這也是電滲析的除鹽過程。
(2)同性離子遷移過程
與膜上固定基團臺相同電荷的離子,穿過膜的現象稱為同性離子遷移。由于交換膜的選擇透過性不可能達到100%。因此,也存在著濃室中的陰離子會少量穿過陽膜,或陽離子穿過陰膜而進入淡室,數量雖少,但降低了除鹽效率。
(3)電角質的濃差擴散過程
這是由于濃水室與淡水室的濃度差而引起的。其結果是由濃室的離子向淡室擴散。從而淡室的含鹽量增加,降低了降低了除鹽效率。
(4)壓差滲透過程
由于濃、淡室的壓力不同,由壓力高的向壓力低側進行離子滲稼,因此,如果濃室的壓力過高也會降低除鹽效率。
(5)水的滲透過程
由于淡室中水的壓力比濃室要大,因,會向濃室滲水,使產水量降低。
(6)水的電滲透過程
由于水中離子是以水合離子的形式存在,因引伴隨時頭著離子的遷移,故有水的電滲透發生,使淡水產量降低。
(7)在運行時,由于操作不良而造成極化現象,使淡水室大量的水電離,在直流電場的作用下,水電離產生的H+穿過陽膜,OH-穿過陰膜進入濃水室,在那里與Ca2+、Mg2+生成沉淀,也稱為極化沉淀故此,不僅電耗增加,而且還會造成沉淀等后果。
由于淡室中水的壓力比濃室要大,因此,會向濃室滲水,使產水量降低。

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