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几种电渗析技术

更新时间:2011-03-03 14:56 来源: 作者: 阅读:5862 网友评论0

1 倒极电渗析( EDR)

倒极电渗析就是根据ED 原理,每隔一定时间 (一般为15~20 min) ,正负电极极性相互倒换,能 自动清洗离子交换膜和电极表面形成的污垢,以确 保离子交换膜工作效率的长期稳定及淡水的水质水 量。在20 世纪80 年代后期,倒极电渗析器的使用, 大大提高了电渗析操作电流和水回收率,延长了运 行周期。EDR 在废水处理方面尤其有独到之处,其 浓水循环、水回收率最高可达95 %。

2  液膜电渗析( EDLM)

液膜电渗析是用具有相同功能的液态膜代替固 态离子交换膜,其实验模型就是用半透玻璃纸将 液膜溶液包制成薄层状的隔板,然后装入电渗析器 中运行。利用萃取剂作液膜电渗析的液态膜,可能 为浓缩和提取贵金属、重金属、稀有金属等找到高效 的分离方法,因为寻找对某种形式离子具有特殊选 择性的膜与提高电渗析的提取效率有关。提高电渗 析的分离效率,直接与液膜结合起来是很有发展前 途的。例如,固体离子交换膜对铂族金属(锇、钌等) 的盐溶液进行电渗析时,会在膜上形成金属二氧化 物沉淀,这将引起膜的过早损耗,并破坏整个工艺过 程,应用液膜则无此弊端。

3  填充床电渗析( EDI)

填充床电渗析( EDI) 是将电渗析与离子交换法 结合起来的一种新型水处理方法,它的最大特点是 利用水解离产生的H+ 和OH- 自动再生填充在电渗 析器淡水室中的混床离子交换树脂,从而实现了持 续深度脱盐。它集中了电渗析和离子交换法的优 点,提高了极限电流密度和电流效率。1983 年Ke2 dem. o. 及其同事们提出了填充混合离子交换树脂 电渗析过程除去离子的思想 ,1987 年,Mlillpore 公司推出了这一产品 。填充床电渗析技术具有 高度先进性和实用性,在电子、医药、能源等领域具 有广阔的应用前景,可望成为纯水制造的主流技术。

4  双极性膜电渗析( EDMB)

双极膜是一种新型离子交换复合膜,它一般由 层压在一起的阳离子交换膜组成,通过膜的水分子 即刻分解成H+ 和OH- ,可作为H+ 和OH- 的供应 源。双极性膜电渗析突出的优点是过程简单,能效 高,废物排放少。目前双极性膜电渗析工艺的主要 应用领域在酸碱制备。例如,用双极性膜和阳膜配 成的二室膜可以实现有机酸盐(葡萄糖酸钠、古龙酸 钠等) 的转化,同时得到碱(NaOH) ,但浓度(酸最大 浓度2 mol·L - 1 ,碱最大浓度6 mol·L - 1 ) 和纯度 两方面都受到限制。现在开发的应用领域还有废气 脱硫、离子交换树脂再生、钾钠的无机过程等。

5  无极水电渗析

无极水电渗析是传统电渗析的一种改进形式, 它的主要特点是除去了传统电渗析的极室和极水。 例如在装置的电极紧贴一层或多层离子交换膜,它 们在电气上都是相互联接的,这样既可以防止金属 离子进入离子交换膜,同时又防止极板结垢,延长电 极的使用寿命。由于取消了极室,无极水排放,大大 提高了原水的利用率。无极水电渗析于1991 年 问世,在应用过程中技术不断改善,现装置在运行方 式上多采用频繁倒极的形式。目前,无极水全自动 控制电渗析器已在国内20 个省、市使用,近来,还远 销东南亚。

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