「今科仪器」经验丰富 陕西电解和电渗析组合实验装置

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电渗析装置的原理
渗析是属于一种自然发生的物理现象。如将两种不同含盐量的水，用一张渗透膜隔开， 会发生含盐量大的水的电介质离子穿过膜向含盐量小的水中扩散，这个现象是渗析。这种渗析是由于含盐量浓度不同而引起的，称为浓差渗析。渗析过程与浓度差的大小有关，浓差越大，渗析的过程越快，否则越慢。因为是以浓差作为推动力的，因此，扩散速度始终是比较慢的。如果要加快这个速度，可以在膜的两边施加一直流电场。电解质离子在电场的作用下；会迅速地通过膜，进行迁移过程，这称为电渗析。
电渗析是在直流电场作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择渗透性（与膜电荷相反的离子透过膜，相同的离子则被膜截留）。使溶液中的离子做定向移动以脱除或富集电解质的膜分离操作。电渗析可使电解质从溶液中分离出来，从而实现溶液的浓缩、淡化、精制和提纯。它是一种的膜分离操作，所使用的膜只允许一种电荷的离子通过而将另一种电荷的离子截留，称为离子交换膜。由于电荷有正、负两种，离子交换膜也有两种。只允许阳离子通过的膜称为阳膜，只允许阴离子通过的膜称为阴膜。
电渗析设备的除盐过程，当含盐水通过电渗析器，由于水中的离子是带电的，在直流电源的作用下，阳离子和阴离子各自会作定向迁移，阳离子向负迁移，阴离子向正迁移，而离子交换膜具有选择透过性能。淡水室的阴离子向正迁移，透过阴离子交换膜（简称阴膜）进入浓水室，浓水室内的阴离子不能透过阳离子交换膜（简称阳膜）而留在浓水室内；阳离子向负迁移，通过阳膜进入浓水室，浓水室中阳离子不能透过阴膜而留在浓水室中。这样，浓水室因阴、阳离子不断进入使浓度增高，淡水室因阴、阳离子不断迁出使浓度降低而获得淡水。

电渗析法是一种利用离子交换膜分离溶液中电解质的电化学水处理技术。
整个处理装置主要由电、阴阳离子交换膜和特制的隔板构成。在直流电场作用下，以电位差为动力，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，从而实现溶液的浓缩、淡化、精制和提纯。

电解和电渗析组合装置应用范围
电渗析器具有工艺简单，除盐率高，制水成本低、操作方便、不污染环境等主要优点，广泛应用于水的除盐，具体应用在如下场合：海水及苦咸水淡化，根据我单位的试料，可将含盐量高达60克/升的苦咸水淡化成饮用水，解决沙漠地区的饮用水源。制取软水，（水的电阻率为105欧姆一厘米），可供低压锅炉给水，不需要食盐再生，还可节煤20%左右。
深度除盐水及高纯水的前级处理，采用电渗析一离子交换法，扩大了原水适用范围，广泛应用电力、电子、化工、制药、科研化验等场合、降水成本50%以上。节省离子交换法再生用酸碱80%左右，延长再生周期五倍以上。用于饮料食品工业的提纯，使啤酒、汽水的质量提高，为创产品创造了条件。电渗析器还可用于化工分离，浓缩及工业废水处理回收率。

常见电渗析技术特点
1、填充床电渗析(EDI)
它兼有电渗析技术的连续除盐和离子交换技术深度脱盐的优点，又避免了电渗析技术浓差化和离子交换技术中的酸碱再生等带来的问题。
2、倒电渗析(EDR)
EDR系统是由电渗析本体、整流器及自动倒系统三部分组成的，其倒一般分以下三个步骤：（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1～2 min，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。倒电渗析器的使用，大大提高了电渗析操作电流和水回收率，延长了运行周期在饮用水净化和锅炉补给水处理等有广泛的应用。
3、高温电渗析
高温电渗析虽然有脱盐能力大，投资省及运转费用低等许多优点，可是存在耐高温膜的研制以及需增加热交换器而要消耗一部分热能的问题，因此，在什么情况下采用多高的温度，需要从投资，运转费用及水温等方面综合进行技术经济比较。
4、无水电渗析技术
该装置在运行方式上采用频繁倒，全自动操作，以城市自来水为进水，单台多级多段配置，脱盐率可达99%以上。
5、无隔板电渗析器
该机在相同条件下与有隔板的电渗析器比较，脱盐速率快，电耗可降低20%以上。
6、卷式电渗析
卷式电渗析器其主要缺点是螺旋膜堆难以密封，特别是圆筒中心管既作电用，又要作集水管用，由于存在电反应，使得离子交换膜与中心管粘结的部分不易密封。
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