电渗析水处理技术

前言

第一章 水的概说

第二章 电渗析法脱盐原理和特点

第三章 离子交换膜

第四章 电渗析设备及本体组装

第五章 电渗析器运行中的主要问题

第六章 电渗析器的调试及操作运行

第七章 原水预处理

第八章 电渗析的附属设备

第九章 电渗析制水工艺的选择和水站的设计

第十章 水质分析

附表 2100433B

这是一本水处理专业的普及读物，主要介绍了电渗析法水处理技术的原理、设备及操作。可供从事电渗析淡化器操作工人和有关科技人员阅读，也可作为水处理专业的师生们参考。

利用电渗析原理进行脱盐或处理废水的装置，称为电渗析器。

(1)电渗析器的构造它由膜堆、极区和压紧装置三大部分构成。

1)膜堆：其结构单元包括阳膜、隔板、阴膜，一个结构单元也叫一个膜对。一台电渗析器由许多膜对组成，这些膜对总称为膜堆。隔板常用l～2mm的硬聚氯乙烯板制成，板上开有配水孔、布水槽、流水道、集水槽和集水孔。隔板的作用是使两层膜间形成水室，构成流水通道，并起配水和集水的作用。

2)极区：极区的主要作用是给电渗析器供给直流电，将原水导入膜堆的配水孔，将淡水和浓水排出电渗析器，并通入和排出极水。极区由托板、电极、极框和弹性垫板组成。电极托板的作用是加固极板和安装进出水接管，常用厚的硬聚氯乙烯板制成。电极的作用是接通内外电路，在电渗析器内造成均匀的直流电场。阳极常用石墨、铅、铁丝涂钉等材料；阴极可用不锈钢等材料制成。极框用来在极板和膜堆之间保持一定的距离，构成极室，也是极水的通道。极框常用厚5～7mm的粗网多水道式塑料板制成。垫板起防止漏水和调整厚度不均的作用，常用橡胶或软聚氯乙烯板制成。

3)压紧装置：其作用是把极区和膜堆组成不漏水的电渗析器整体。可采用压板和螺栓拉紧，也可采用液压压紧。(2)　电渗析器的组装 电渗析器的基本组装形式如图17-4所示。在实践电通常用“级”、“段”和“系列”等术语来区别各种组装形式。电渗析器内电极对的数目称为“级”，凡是设置一对电极的叫做一级，两对电极的叫二级，依此类推。电渗析器内，进水和出水方向一致的膜堆部分称为“一段”，凡是水流方向每改变一次， "段"的数目就增加l。

电渗析过程是电化学过程和渗析扩散过程的结合；在外加直流电场的驱动下，利用离子交换膜的选择透过性(即阳离子可以透过阳离子交换膜，阴离子可以透过阴离子交换膜)，阴、阳离子分别向阳极和阴极移动。离子迁移过程中，若膜的固定电荷与离子的电荷相反，则离子可以通过；如果它们的电荷相同，则离子被排斥，从而实现溶液淡化、浓缩、精制或纯化等目的 。

电渗析与近年引进的另一种膜分离技术反渗透相比，它的价格便宜，但脱盐率低。当

前国产离子交换膜质量亦很稳定，运行管理也很方便。

电渗析是膜分离技术的一种，它是在外加直流电场作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性(即阳膜只允许阳离子透过，阴膜只允许阴离子透过)，使水中阴、阳离子作定向迁移，从而达到离子从水中分离的一种物理化学过程。用电渗析法能够把电解质从溶液中分离出来，从而实现溶液的淡化、浓缩、精制或纯化的目的。

电渗析技术主要包括:倒极电渗析(EDR)、液膜电渗析(EDLM)、填充床电渗析(EDI)、双极性膜电渗析(EDMB)、无极水电渗析和高温电渗析等。

电渗析技术的优点是:能量消耗低;药剂耗量少，环境污染小;对原水含盐量变化适应性强;操作简单，易于实现机械化、自动化;设备紧凑耐用，预处理简单;水的利用率高。电渗析也有它自身的缺点:在运行过程中易发生浓差化极而产生结垢;与反渗透相比，脱盐率较低。

毛细电渗析以集成电 路为基础的毛细电渗析，通过添加少量溶解聚合物，可明显提高肽缩氨酸和氨基 酸的溶解与分离。毛细电渗析已成为一种应用广泛的分离大范围多种类无机或有 机化合物的方法。因为它的高分离效率，它可以与传统的色谱分离方法相媲美。