電滲析法的原理(電滲析法的優(yōu)缺點)
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添加時間:2022-10-17 瀏覽次數(shù):2347
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電滲析法的原理
ED是一個電化學分離過程,是在直流電場的作用下以電位差為驅(qū)動力,通過荷電膜將溶液中的帶電離子與不帶電組分分離膜過程。
ED分離過程是在IEM中完成的。
膜裝置
離子交換膜IEM實質(zhì)上是一種片狀的離子交換樹脂,是通過高分子間化學交聯(lián)制成的。對一定比例的苯乙烯與二乙烯苯制成的交聯(lián)共聚膜,通過磺化反應制成陽離子交換膜,也可以氯胺化反應制成陰離子交換膜。商品名為Nafion膜是有Du Pont公司開發(fā)的有亞磺酸基團的全氟化碳IEM。Asahi公司開發(fā)的一種羧酸基團的IEM是與N afion膜類似的分離膜。
電滲析裝置電滲析(ED)裝置主要有四部分組成:料液預處理系統(tǒng)、膜堆預處理系統(tǒng)、膜堆、電極、過程控制系統(tǒng)和動力系統(tǒng)。為了消除膜面積沉淀物積累,克服膜堆內(nèi)部極化沉淀,將ED裝置設計成倒極電滲析(EDR)。
電滲析法的應用
ED和EDR以廣泛地用于去除水喝廢水以及各種溶液中的荷電物質(zhì),例如:海水淡化,苦咸水拖鹽,海水濃縮制鹽,海水濃縮制鹽,乳清、糖、酒、飲料等的脫鹽凈化,廢水中高價值物質(zhì)的回收與水的回用,廢酸、廢堿液凈化與回收等。
?。?)脫鹽、海水淡化、苦咸水脫鹽是電膜分離技術(shù)的經(jīng)典應用實例。
采用選擇性IEM的EDR技術(shù),是降低飲用水源硝酸鹽超標的最具競爭力的處理方法。在英國兩家水廠硝酸鹽含量較高的地表水和地下水水源采用了EDR裝置處理,其出水中硝酸鹽含量符合歐盟規(guī)定的指標。
對有價值的化學品水溶液脫鹽純化是回收化學工業(yè)排放廢水的有效方法。用聚苯乙烯和聚乙烯的離子交換膜ED法提取氯醇生產(chǎn)廢水中的HCl,電流效率達60%。
(2)工業(yè)廢水處理電鍍漂洗水的處理是ED/EDR在廢水處理中的主要應用之一。ED過濃縮液與淡化液的濃縮比大于100。處理后濃縮液返回到電鍍槽,淡化液作為漂洗水回用。ED從鍍鎳廢水中回收鎳達90%以上
1、裝置設計靈活
除鹽率比較任意,根據(jù)需要可在30%~99%的范圍內(nèi)選擇。原水回收率較高,一般能達到65%~80%。裝置設計與系統(tǒng)應用靈活,根據(jù)不同的條件要求,可以靈活地采用不同形式的系統(tǒng)設計,并聯(lián)可增加產(chǎn)水量,串聯(lián)可提高脫鹽率,循環(huán)或部分循環(huán)可縮短工藝流程。整個電滲析操作簡單,易于實現(xiàn)機械化和自動化控制。
2、能量消耗低
電滲析過程無相變,在一定的含鹽量條件下,是用清潔能源電力來將水中已離解的離子遷移掉,動力耗電也較低,經(jīng)濟效益顯著,是目前比較經(jīng)濟的水處理技術(shù)之一。同時在常溫下進行,產(chǎn)品性能影響小,適用于氨基酸、維生素等熱敏的活潑化合物的生產(chǎn),減少了破壞其結(jié)構(gòu)的可能性或減少副反應的發(fā)生,穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量。
3、無環(huán)境污染
電滲析運行時,工藝過程潔凈,不像離子交換樹脂那樣有飽和失效問題,所以不用酸、堿頻繁再生,也不需要加入其它藥劑,僅在定時清洗時用少量的酸,即可實現(xiàn)提取有價值成分,達到分離、凈化、提純和精制產(chǎn)品的目的。與反滲透相比,也沒有高壓泵的強烈噪聲,有利于實施清潔文明生產(chǎn)。
4、使用壽命長
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