幾種電滲析技術
1 倒極電滲析( EDR)
倒極電滲析就是根據ED 原理,每隔一定時間 (一般為15～20 min) ,正負電極極性相互倒換,能 自動清洗離子交換膜和電極表面形成的污垢,以確 保離子交換膜工作效率的長期穩定及淡水的水質水 量。在20 世紀80 年代后期,倒極電滲析器的使用, 大大提高了電滲析操作電流和水回收率,延長了運 行周期。EDR 在廢水處理方面尤其有獨到之處,其 濃水循環、水回收率最高可達95 %。
2 液膜電滲析( EDLM)
液膜電滲析是用具有相同功能的液態膜代替固 態離子交換膜,其實驗模型就是用半透玻璃紙將 液膜溶液包制成薄層狀的隔板,然后裝入電滲析器 中運行。利用萃取劑作液膜電滲析的液態膜,可能 為濃縮和提取貴金屬、重金屬、稀有金屬等找到高效 的分離方法,因為尋找對某種形式離子具有特殊選 擇性的膜與提高電滲析的提取效率有關。提高電滲 析的分離效率,直接與液膜結合起來是很有發展前 途的。例如,固體離子交換膜對鉑族金屬(鋨、釕等) 的鹽溶液進行電滲析時,會在膜上形成金屬二氧化 物沉淀,這將引起膜的過早損耗,并破壞整個工藝過 程,應用液膜則無此弊端。
3 填充床電滲析( EDI)
填充床電滲析( EDI) 是將電滲析與離子交換法 結合起來的一種新型水處理方法,它的最大特點是 利用水解離產生的H+ 和OH- 自動再生填充在電滲 析器淡水室中的混床離子交換樹脂,從而實現了持 續深度脫鹽。它集中了電滲析和離子交換法的優 點,提高了極限電流密度和電流效率。1983 年Ke2 dem. o. 及其同事們提出了填充混合離子交換樹脂 電滲析過程除去離子的思想 ,1987 年,Mlillpore 公司推出了這一產品 。填充床電滲析技術具有 高度先進性和實用性,在電子、醫藥、能源等領域具 有廣闊的應用前景,可望成為純水制造的主流技術。
4 雙極性膜電滲析( EDMB)
雙極膜是一種新型離子交換復合膜,它一般由 層壓在一起的陽離子交換膜組成,通過膜的水分子 即刻分解成H+ 和OH- ,可作為H+ 和OH- 的供應 源。雙極性膜電滲析突出的優點是過程簡單,能效 高,廢物排放少。目前雙極性膜電滲析工藝的主要 應用領域在酸堿制備。例如,用雙極性膜和陽膜配 成的二室膜可以實現有機酸鹽(葡萄糖酸鈉、古龍酸 鈉等) 的轉化,同時得到堿(NaOH) ,但濃度(酸最大 濃度2 mol·L - 1 ,堿最大濃度6 mol·L - 1 ) 和純度 兩方面都受到限制，F在開發的應用領域還有廢氣 脫硫、離子交換樹脂再生、鉀鈉的無機過程等。
5 無極水電滲析
無極水電滲析是傳統電滲析的一種改進形式, 它的主要特點是除去了傳統電滲析的極室和極水。 例如在裝置的電極緊貼一層或多層離子交換膜,它 們在電氣上都是相互聯接的,這樣既可以防止金屬 離子進入離子交換膜,同時又防止極板結垢,延長電 極的使用壽命。由于取消了極室,無極水排放,大大 提高了原水的利用率。無極水電滲析于1991 年 問世,在應用過程中技術不斷改善,現裝置在運行方 式上多采用頻繁倒極的形式。目前,無極水全自動 控制電滲析器已在國內20 個省、市使用,近來,還遠 銷東南亞。
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