电渗析用于酸碱回收、电镀废液处理以及从工业废水中回收有用物质等

来源: 铭源凯德过滤设备（北京）有限公司

　电渗析用于酸碱回收、电镀废液处理以及从工业废水中回收有用物质等

      1电渗析概念与原理

　　1.1概念

　　利用半透膜的选择透过性来分离不同的溶质粒子的方法称为渗析。在电场作用下进行渗析时，溶液中的带电的溶质粒子通过膜而迁移的现象称为电渗析。利用电渗析进行提纯和分离物质的技术称为电渗析法，它是20世纪50年代发展起来的*种新技术，*初用于海水淡化，现在广泛用于化工、轻工、冶金、造纸、医药工业，尤以制备纯水和在环境保护中处理三废*受重视，例如用于酸碱回收、电镀废液处理以及从工业废水中回收有用物质等。

　　1.2原理

　　电渗析基本工作原理是在直流电场的作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，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。电渗析装置通常由离子交换膜、电*和夹紧装置三部分组成。电渗析过程的实质是电解质离子在两股液流间的传递，其中*股液流失去电解质，成为淡化液，另*股液流得到电解质，成为浓缩液。因此，电渗析过程脱盐溶液中的离子以两个基本条件为依据：

　　1.在直流电场的作用下，使溶液中的阴、阳离子作定向移动;

　　2.离子交换膜的选择透过性使溶液中的离子作反离子迁移。

　　电渗析工艺的电*和膜组成的隔室称为*室，其中发生的电化学反应与普通的电*反应相同。阳*室内发生氧化反应，阳*水呈酸性，阳*本身容易被腐蚀。阴*室内发生还原反应，阴*水呈碱性，阴*上容易结垢。

3电渗析技术的各种应用

　　3.1中高温电渗析工艺

　　电渗析器进水温度对脱盐率的影响很大。随温度升高，水的黏性下降，从而水中离子的扩散加快，膜及溶液的电导率上升，有利于离子迁移和透过离子交换膜，从而提高电流密度，降低处理费用，增加脱盐率。但温度的升高上限还要由电渗析器的耐受程度决定，当温度升至40-50℃时，阴离子交换膜易分解，聚氯乙烯隔板也易变形。此外，水温低于5℃时，电渗析脱盐率明显下降，且接近损坏离子交换膜的温度。所以电渗析器温度*般控制在5-40℃的中高温范围内。　EDR系统是由电渗析本体、整流器及自动倒*系统三部分组成，其倒*操作程序如下：

　　1.转换直流电源电*的*性，使浓、淡室互换，离子流动反向进行;

　　2.转换进出水阀门，使浓、淡室的供排水系统互换;

　　3.*性转换后持续1-2min，将不合格淡水归入浓水系统，然后浓、淡水各行其路，恢复正常运行

　　3.3双*膜电渗析工艺

　　EDMB工艺是*种独特的电渗析过程。它通常由阳离子和阴离子交换膜叠合在*起形成，这两种膜的通道构成*个含水的中间层，在电场的作用下，首先将可能存在的离子迁移出中间层，然后通过解离水的作用在膜的阴、阳两侧分别产生H+离子和OH-离子。其*大的特点是可与其他阴离子交换膜、阳离子交换膜进行巧妙组合，组成许多独具特点的双*膜电渗析工艺。与电解脱水法相比，能耗大大降低，并能从盐溶液中生成等摩尔的酸和碱，所以此技术可用于废酸、废碱等物质的再生和利用，降低物质和能源的消耗，减低废物排放，消除环境污染以及为某些酸和碱的分离与制备提供新的途径，

　3.4填充床电渗析工艺

　　填充床电渗析又称电脱离子法，是将离子交换膜与离子交换树脂有机地结合在*起，在直流电场的作用下实现除去水中已电离的或可电离的物质的*种新型水处理技术。它利用电渗析过程中*化现象对离子交换填充床进行电化学再生，它巧妙地集中了电渗析连续脱盐与离子交换树脂深度脱盐这两种方法的优点，并且克服了它们的缺点，即电渗析过程的浓差*化现象和离子交换的化学再生过程。*般水中含盐量为(50-15000mg/L)时都可使用，而对含盐量低的水更为适宜。这种方法基本能够除去水中全部离子，所以它在制备高纯水及处理放射性废水方面有着广泛的用途。

　4电渗析技术在废水处理方面的应用

　　目前电渗析技术已广泛应用于海水淡化、苦咸水淡化、超纯水制备、工业废水回收再利用,以及化工过程中的物质分离、浓缩、提纯、精制等，例如用电渗析法处理若干电镀液,在氧化铝生产中回收碱、铝与工业水回用,从废酸水中回收酸,处理含剧毒氰化物废水,自来水脱氯等。　此外，由于产品和生产工艺的原因，排放的工业废酸中常含有各种金属离子，ED法也可以实现金属离子和废酸的回收。对于含铜、铁、镍离子的硫酸废水，即使硫酸质量浓度高达200g/L，金属离子质量浓度高达59*。

　　然而，需要注意的是，电渗析法对进水有*定的要求。这是因为进水中的*些有害成分会对电渗析产生危害，主要表现在以下四个方面：

　　1.在设备的水流通道和空隙中产生堵塞现象，水流阻力的不均匀改变也会使浓水室和淡水室中的水压不相等，严重时会使膜面破裂。水中夹带的沙粒也会使膜产生机械性破损。

　　2.水流通过电渗析隔板时，水中悬浮物附在膜面上，成为离子迁移的障碍，促使膜电阻增加和水质恶化。电渗析膜是细菌的有机养料，水中所含细菌转移到膜面上繁殖，也会产生上述后果。

　　3.水中带*性有机物被膜吸附后，会改变膜的*性，并促使膜的选择透过性降低，膜电阻增加。

　　4.高价金属离子(如铁、锰)会使离子交换膜中毒;游离氯使阳膜产生氧化，进水硬度高时会导致*化的沉淀结垢。

　　故进电渗析器水的主要处理对象是天然水中的悬浮物质和胶体物质，其中包括无机物质、有机物质和细菌。