除鹽電滲析設備電滲析可以說(shuō)是一種除鹽技術(shù),因為各種不同的水(包括天然水、自來(lái)水、工業(yè)廢水)中都有一定量的鹽分,而組成這些鹽的陰、陽(yáng)離子在直流電場(chǎng)的作用下會(huì )分別向相反方向的電極移動(dòng)。如果在一個(gè)電滲析器中插入陰、陽(yáng)離子交換膜各一個(gè),由于離子交換膜具有選擇透過(guò)性,即陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子自由通過(guò),陰離子交換膜只允許陰離子以通過(guò),這樣在兩個(gè)膜的中間隔室中,鹽的濃度就會(huì )因為離子的定向遷移而降低,而靠近電極的兩個(gè)隔室則分別為陰、陽(yáng)離子的濃縮室,后在中間的淡化室內達到脫鹽的目的。
除鹽電滲析設備特點(diǎn):
①可以同時(shí)對電解質(zhì)水溶液起淡化、濃縮、分離、提純作用;
②可以用于蔗糖等非電解質(zhì)的提純,以除去其中的電解質(zhì);
③在原理上,電滲析器是一個(gè)帶有隔膜的電解池,可以利用電極上的氧化還原效率高。
在電滲析過(guò)程中,也進(jìn)行以下次要過(guò)程:
①同名離子的遷移,離子交換膜的選擇透過(guò)性往往不可能是的,因此總會(huì )有少量的相反離子透過(guò)交換膜;
②離子的濃差擴散,由于濃縮室和淡化室中的溶液中存在著(zhù)濃度差,總會(huì )有少量的離子由濃縮室向淡化室擴散遷移,從而降低了滲析效率;
③水的滲透,盡管交換膜是不允許溶劑分子透過(guò)的,但是由于淡化室與濃縮室之間存在濃度差,就會(huì )使部分溶劑分子(水)向濃縮室滲透。
電滲析裝置通常由離子交換膜、電極和夾緊裝置三部分組成。電滲析過(guò)程的實(shí)質(zhì)是電解質(zhì)離子在兩股液流間的傳遞,其中一股液流失去電解質(zhì),成為淡化液,另一股液流得到電解質(zhì),成為濃縮液。因此,電滲析過(guò)程脫鹽溶液中的離子以?xún)蓚€(gè)基本條件為依據:
在直流電場(chǎng)的作用下,使溶液中的陰、陽(yáng)離子作定向移動(dòng);離子交換膜的選擇透過(guò)性使溶液中的離子作反離子遷移。
電滲析工藝的電極和膜組成的隔室稱(chēng)為極室,其中發(fā)生的電化學(xué)反應與普通的電極反應相同。陽(yáng)極室內發(fā)生氧化反應,陽(yáng)極水呈酸性,陽(yáng)極本身容易被腐蝕。陰極室內發(fā)生還原反應,陰極水呈堿性,陰極上容易結垢。