電滲析技術(shù)簡介及其發(fā)展背景
電滲析(eletrodialysis,簡稱ED)技術(shù)是膜分離技術(shù)的一種,它將陰、陽離子交換膜交替排列于正負電極之間,并用特制的隔板將其隔開,組成除鹽(淡化)和濃縮兩個系統(tǒng),在直流電場作用下,以電位差為動力,利用離子交換膜的選擇透過性,把電解質(zhì)從溶液中分離出來,從而實現(xiàn)溶液的濃縮、淡化、精制和提純。
電滲析技術(shù)的研究始于德國,1903年,Morse和Pierce把2根電極分別置于透析袋內(nèi)部和外部溶液中,發(fā)現(xiàn)帶電雜質(zhì)能迅速地從凝膠中除去;1924年,Pauli采用化工設(shè)計的原理,改進了Morse的實驗裝置,力圖減輕極化,增加傳質(zhì)速率。但直到1950年Juda首次試制成功了具有高選擇性的離子交換膜后,電滲析技術(shù)才進入了實用階段,其中經(jīng)歷了三大革新:
(1)具有選擇性離子交換膜的應(yīng)用;
(2)設(shè)計出多隔室電滲析組件;
(3)采用頻繁倒極操作模式。
現(xiàn)在離子交換膜各方面的性能及電滲析裝置結(jié)構(gòu)等不斷革新和改進,電滲析技術(shù)進入了一個新的發(fā)展階段,其應(yīng)用前景也更加廣闊。
電滲析器由隔板、離子交換膜、電極、夾緊裝置等主要部件組成。離子交換膜對不同電荷的離子具有選擇透過性。陽膜只允許通過陽離子,阻止陰離子通過,陰膜只允許通過陰離子,阻止陽離子通過。在外加直流電場的作用下,水中離子作定向遷移。由于電滲析器是由多層隔室組成,故淡室中陰陽離子遷移到相鄰的濃室中去,從而使含鹽水淡化。在食品及醫(yī)藥工業(yè),電滲析可用于從有機溶液中去除電解質(zhì)離子,在乳清脫鹽、糖類脫鹽和氨基酸精制中應(yīng)用得都比較成功。
電滲析作為一種新興的膜法分離技術(shù),在天然水淡化,海水濃縮制鹽,廢水處理等方面起著重要的作用,已成為一種較為成熟的水處理方法。
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| 電滲析給水處理設(shè)備 |
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