1.電滲析和離子交換膜的特點(diǎn)

電滲析是在直流電場(chǎng)的作用下，以電位差為推動(dòng)力，利用離子交換膜的選擇透過(guò)性，加

電解質(zhì)從溶液中分離出來(lái)，實(shí)現(xiàn)溶液的淡化、濃縮及純化的膜分離過(guò)程。其核心是離子交地膜。離子交換膜按其可交換離子的性能可分為陽(yáng)離子交換膜、陰離子交換膜和雙極離子交換膜。這三種膜的可交換離子分別對(duì)應(yīng)陽(yáng)離子、陰離子和陰陽(yáng)離子。

在電滲析過(guò)程中，除了上述離子電遷移和電極反應(yīng)兩個(gè)主要過(guò)程以外，同時(shí)還發(fā)生一系列次要過(guò)程，如下所述。

(1)反離子的遷移，因?yàn)殡x子交換膜的選擇性不可能達(dá)到100%，所以也有少量與離交換膜解離離子電荷相反的離子透過(guò)膜，即陰離子透過(guò)陽(yáng)膜，陽(yáng)離子透過(guò)陰膜。當(dāng)膜的選擇第九章膜分離

性固定后，隨著濃室鹽濃度增加，這種反離子遷移影響加大。

(2)電解質(zhì)濃差擴(kuò)散。由于膜兩側(cè)溶液濃度不同，在濃度差作用下，電解質(zhì)由濃室向淡室擴(kuò)散，擴(kuò)散速度隨濃度差的增大而增長(zhǎng)。

(3)水的滲透，由于濃、淡水室存在濃度差，又由半透膜隔開(kāi)，在水的滲透壓作用下，水由淡水室向濃水室滲透。濃度差越大，水的滲透量也越大。

(4)水的電滲透，溶液中離子實(shí)際上都是以水合離子形式存在的，在其電遷移過(guò)程中必然攜帶一定數(shù)量的水分子遷移，這就是水的電滲透。隨著溶液濃度的降低，水的電滲透量急劇增加。

(5)水的壓滲，當(dāng)濃室和淡室存在壓力差時(shí)，溶液由壓力高的一側(cè)向壓力低的一側(cè)

滲漏。

(6)水的電離，在不利的操作條件下，由于電流密度與液體流速不匹配，電解質(zhì)離子未能及時(shí)地補(bǔ)充到膜的表面，而造成膜的淡水側(cè)發(fā)生水的電離，生成H+和OH，以補(bǔ)充淡水側(cè)離子之不足。

綜上所述，電滲析器在運(yùn)行時(shí)，同時(shí)發(fā)生著多種復(fù)雜過(guò)程。主要過(guò)程是電滲析處理所希望的，而次要過(guò)程卻對(duì)處理不利。例如，反離子遷移和電解質(zhì)濃差擴(kuò)散將降低除鹽效果;水的滲透、電滲和壓滲會(huì)降低淡水產(chǎn)量和濃縮效果;水的電離會(huì)使耗電量增加，導(dǎo)致濃水室極化結(jié)垢等，因此，在電滲析器的設(shè)計(jì)和操作中，必須設(shè)法消除或改善這些次要過(guò)程的不影響。

2.電滲析的應(yīng)用

自電滲析技術(shù)問(wèn)世后，其在苦咸水淡化、飲用水及工業(yè)用水制備方面展示了巨大的優(yōu)勢(shì)。隨著電滲析理論和技術(shù)研究的深入，我國(guó)在電滲析主要裝置部件及結(jié)構(gòu)方面都有巨大創(chuàng)新，僅離子交換膜產(chǎn)量就占到了世界的1/3。電析技術(shù)在食品工業(yè)、化工及工業(yè)廢水1處理方面也發(fā)揮著重要的作用。特別是與反滲透、納濾等精過(guò)濾技術(shù)的結(jié)合，在電子、制藥等行業(yè)的高純水制備中扮演重要角色。

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