电渗可以说是一种除盐技术,因为各种水(包括**水、自来水、工业废水)都有一定量的盐分。构成这种盐的阴阳离子在直流电场的作用下,分别向相反方向的电移动。如果在一个电渗析器中分别插入阴阳离子交换膜,离子交换膜具有选择性通过性,因此阳离子交换膜只能自由通过阳离子,阴离子交换膜只能通过阴离子,因此在两个膜的中间间隙室中,盐的浓度因离子的方向移动而降低,靠近电的两个隔间分别是阴阳离子的浓缩室,在中间的淡化室内达到脱盐的目的。
良好的离子交换膜必须符合以下条件:
①高离子选择渗透性,即阳膜只允许阳离子通过,而阴膜相反。实际应用的膜的选择透光率一般为80%-95%。
②渗水性低。
③导电性能好,膜的表面电阻低。膜电阻通常为2 ~ 10 /cm
④良好的化学稳定性、耐酸性、耐碱性、抗氧化性、耐氯性。
⑤膜必须完整均匀,没有针孔,具有一定的灵活性和足够的机械强度。
在一台电渗析设备中,膜的对数(阴、阳各一张称为一对)可以达到120对以上。离子交换膜的性能对电渗效果影响很大,工业废水的成分和水质状况相当复杂,因此开发和选择适合废水处理的膜非常重要。
双膜电渗析技术(BMED)是膜分离技术的一种新的分离技术,是用双膜与单膜的组合技术。利用双膜进行水解分离比直接电解水更经济,因此可以与单膜结合,应用于多个领域。特别是在处理典型化工废水的领域,电场中双膜中间层产生水解偏差,产生H+和OH-,因此化工废水中的盐被分离并转化为相应的酸和碱,因此这种方法不仅可以脱去废水中的盐,又可以进行资源回收。
双膜电渗析具有以下**特征:
1、双膜水解没有气体或副产品产生,可以降低电压,充分利用能量。
2、只需一对电,占地面积小,降低投资成本;
3、在同一双膜电渗透的膜堆中,无机盐和**酸都转化为相应的酸和碱。
电渗析脱盐处理工艺。
1.反离子树脂的迁移过程
阳膜上的固定基团带负电,阴膜上的固定基团带正电。带固定基团相反电荷的离子通过反渗透膜的现象称为反离子迁移。比如在物理电渗析器中,弱室的阳离子通过阳膜,阴离子通过阴膜进入浓室,这是反离子迁移的过程,也是珠海电渗析设备的脱盐过程。
2.同性离子迁移过程
与膜上固定基团带相同电荷的离子通过膜的现象称为同质离子迁移。因为交换膜的选择透过率不能**过。因此,浓室中也有少数阴离子通过阳膜,或者阳离子通过阴膜进入光室。虽然数量少,但脱盐效率降低。
3.电解质的浓度扩散过程
这是由浓水室和淡水室之间的浓度差造成的。结果,浓室中的离子扩散到弱室。因此,脱盐室中的盐含量增加,脱盐效率降低。
4.压差渗透过程
由于浓缩室和轻室的压力不同,离子渗透是从高压侧到低压侧进行的。因此,如果浓缩室内的压力过高,脱盐效率也会降低。
5.水渗透过程
因为弱室水的压力大于强室水的压力,会渗入强室,使出水量减少。
6.水的电渗过程
因为水中的离子是以水合离子的形式存在的,随着离子的迁移,水发生电渗,减少了淡水的产量。
电渗析是电化学过程和透析扩散过程的结合。用于电渗的离子交换膜有两种。一个是均匀膜,另一个是异常膜。均匀膜电阻小,透水性小,因此整个膜系统的占地面积小,性能好。在开始广泛应用于废水的浓缩项目中,均匀电渗析技术可以将浓缩水浓缩到十分之一,从而提高废水中盐分的浓度。