电渗析水处理

渗析设备16

电渗析器工作基本原理

随着我国对工厂排水要求的增加，电渗析器成为工厂处理污水的一种方式。

电渗析法的水处理流程是,原水(自来水)经过活性炭滤罐、线绕滤心罐以后进入电渗析器,经过电渗析器的电化学处理后分为三路:一路是极水,直接排掉一路是淡水,经过换向电磁阀阀门进入淡水贮水桶,以备进一步离子交换,制成纯度更高的纯水还有一路是浓水,是被析出的离子浓度很高的废水,也要经过换向电磁阀阀门才能排出机外。从电渗析器内流出的3种水中,淡水约占百分之45～50,浓水约占百分之40～50,极水约占百分之10～15。

电渗析器不仅可以作为离子交换的前处理装置,减轻后级的负担,提高水质纯度,也可以单独用于水质软化,供给锅炉用水,还可用于盐碱地带 水质脱盐及脱碱、提高饮料品质、废水处理、回收有用金属以及医疗保健等。

电渗析器输出端的浓水通道和淡水通道不是固定不变的,这是因为浓水通道使用时间一长就会积聚很多盐类和杂质沉淀物而造成堵塞,使淡水品质得不到保证,所以要经常更换浓、淡水通道,但又不宜过分频繁,以免浓水混入淡水贮水桶,一般以每个班次(8h)换向一次为宜。

沧州市利佳水处理设备有限公司是一家专业的反渗透设备、电渗析设备、电渗析器企业，根据电渗析原理设计电渗析装置，应用在水处理、膜分离、过滤的设计、研究开发和制造加工及工程承包安装调试于一体的的。

盐水高温电渗析淡化方法，采用高温对盐水进行淡化，将盐水通过离心泵打入超滤预处理装置，将经过预处理后的盐水通过离心泵打入夹套式电加热罐中加热升温至60～80℃，然后再送至装有分子筛的吸附罐中静置4～6小时，再送至夹套式电加热罐加热至60～80℃后由离心泵送至电渗析装置的浓淡室中，并向浓淡室中加入0.05～0.1mol/L的盐酸溶液；在电渗析装置中配制浓度为0.2～0.3mol/L的Na2SO4溶液，将Na2SO4溶液经离心泵打入电渗析装置的极室，直至电渗析装置淡化室出口产水电导率降低为500～800μs/cm时，通入淡水罐。本发明的盐水高温电渗析淡化方法采用超滤预处理结合高温电渗析可对高盐水进行有效淡化，提高了电渗析的极限电流，减少了极化沉淀，延长了电渗析装置的运行周期。

采用电渗析法脱除模拟生物柴油工艺废水中的无机盐（硫酸钾），研究了电渗析过程因素对脱盐效果的影响，讨论了甘油的存在对电渗析脱盐工艺的影响．论文对电渗析

电渗析法：水中的离子在直流电场的作用下，可通过半透膜。最初的惰性半透膜电渗析法，主要用于溶胶的提纯，电流效率很低。到了20世纪50年代初，由于选择性离子交换膜向世，才能够用电渗析法淡化海水或苦咸水。脱盐用的选择性离子交换膜有两种：①阳膜，只允许阳离子透过的阳离子交换膜；②阴膜，只允许阴离子透过的阴离子交换膜。使阴膜和阳膜交替排列，中间衬以隔板（其中有水流通道），夹紧之后，在两端加上电极,就成电渗析脱盐装置。

当海水流经电渗器时，在直流电场的作用下，阴离子透过阴膜向阳极方向迁移，途中被阳膜挡住去路，被水流冲洗而出；阳离子透过阳膜向阴极方向迁移，途中被阴膜挡住，也被水流冲出。透过阳膜或阴膜的水为淡水。结果，从大约一半的夹层流出的水为淡水，从另一半流出的则为浓缩的海水。

电渗析脱盐所用的半透膜，除要求电阻低、透过的选择性高、交换容量大和水的电渗小之外，还要求有一定的机械强度、尺寸不变和化学稳定性高等。

在电渗析脱盐过程中，反离子（电荷与膜内交换基团相反的离子）在膜内的迁移速度比在溶液里大，致使淡化夹层的内膜半身，溶液界面上的离子浓度低于主体溶液浓度而形成浓度差。当电流升至某值时，扩散迁移的离子不足以补充界面上离子的缺额，而使界面浓度趋近于零，这时的电流称为极限电流。如再增加电流，就会迫使界面上的水分子解离,由解离出的h和oh来承担超过极限值那部分电流的输送。这种现象称为极化现象。这不仅使电流白白消耗在无助于脱盐的

h和oh的迁移上，而且会引起溶液的ph值发生变化，使钙盐镁盐之类的离子浓度的乘积超过溶度积，而在浓缩海水夹层的阴膜和阳膜的表面沉淀，阻塞水流通道，甚至被迫停机拆洗。防止极化沉淀的根本措施，是设法增加夹层溶液的搅拌作用和布水的均匀性，并把操作电流控制在极限电流之下。此外，定期倒换电极的极性，在浓缩海水夹层中加酸和进行不拆装的化学清洗等，均能延长运转周期。

采用高温电渗析，可明显地提高极限电流，防止极化沉淀和降低耗能量。例如：75c时的极限电流为25c时的2.5倍，而耗电量仅为25c时的50％。

电渗析脱盐是离子在电场中迁移的结果，用于含盐量高的海水淡化时，单位产量的耗电量大,很不经济,故多用于淡化苦咸水，或结合离子交换技术制造工业纯水，很少单独用于淡化含盐量高的海水。

在沧州电渗析器的基本工作原理随着我国对工厂排水需求的不断增加，电渗析器已成为工厂污水处理的一种方式。电渗析的水处理过程是原水(自来水)经过活性炭过滤罐和线绕过滤罐后进入电渗析器，经电渗析器电化学处理后分为三路:一路是极水，直接排放；一路是淡水，通过换向电磁阀进入淡水储水桶进一步进行离子交换，制成纯度更高的纯水；还有一路浓水，是离子浓度高的废水，要经过换向电磁阀才能排到机外。从电渗析器流出的三种水中，淡水约占45-50%，浓水约占40-50%，极水约占10-15%。电渗析器不仅可作为离子交换的预处理装置，减轻后期负担，提高水质纯度，还可单独用于软化水质，供应锅炉用水，还可用于盐碱地带水质脱盐脱碱，提高饮料质量，废水处理，回收有用金属，医疗保健。电渗析器输出端的浓水通道和淡水通道都不是固定的，因为浓水通道长时间会积累大量的盐类和杂质沉淀，造成堵塞，淡水质量得不到保证。所以浓水通道和淡水通道要经常更换，但不能太频繁，以免浓水混入淡水储水桶。一般每班(8h)换一次方向为宜。沧州李佳水处理设备有限公司是反渗透设备、电渗析设备和电渗析装置的专业企业。电渗析装置是根据电渗析原理设计并应用于水处理、膜分离和过滤的设计、研发、制造和加工以及工程承包、安装和调试。盐水高温电渗析脱盐方法，包括以下步骤:将盐水高温脱盐，通过离心泵泵入超滤预处理装置，将预处理后的盐水通过离心泵泵入夹套电加热罐，加热至60-80℃，然后将预处理后的盐水送入装有分子筛的吸附罐，静置4-6小时，然后将脱盐后的盐水送入夹套电加热罐，加热至60-80℃， 然后将脱盐后的盐水通过离心泵送入电渗析装置的浓缩室，向浓缩室中加入0.05-0.5。 在电渗析装置中配制浓度为0.2-0.3 mol/L的Na2SO4溶液，用离心泵将Na2SO4溶液泵入电渗析装置的极室，直至电渗析装置脱盐室出口产水电导率降至500-800μ s/cm，然后泵入淡水槽。本发明通过超滤预处理结合高温电渗析对高温盐水进行有效脱盐，从而提高电渗析的极限电流，减少极化沉淀，延长电渗析装置的运行周期。采用电渗析法去除模拟生物柴油废水中的无机盐(硫酸钾)。研究了电渗析工艺因素对脱盐效果的影响，并讨论了甘油对电渗析脱盐过程的影响。

超滤膜及纳滤和反渗透的区别

一、超滤膜

超滤膜是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。

超滤技术的优点是操作简便，成本低廉，不需增加任何化学试剂，尤其是超滤技术的实验条件温和，与蒸发、冷冻干燥相比没有相的变化，而且不引起温度、pH的变化，因而可以防止生物大分子的变性、失活和自溶。在生物大分子的制备技术中，超滤主要用于生物大分子的脱盐、脱水和浓缩等。超滤法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液，一般只能得到10～50％的浓度。 家用 工业用 都可以。

超滤技术的关键是膜。膜有各种不同的类型和规格，可根据工作的需要来选用。

二、纳滤

纳滤，介于超滤与反渗透之间。现在主要用作水厂或工业脱盐。脱盐率达百分之90以上。反渗透脱盐率达99%以上 但，若对水质要求不是特别高，利用纳滤可以节约很大的成本。

三、反渗透

反渗透，是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术，源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究，后逐渐转化为民用，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。

用作太空水、纯净水、蒸馏水等制备； 酒类制造及降度用水； 医药、电子等行业用水的前期制备； 化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备； 锅炉补给水除盐软水； 海水、苦咸水淡化； 造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。

四、山东水处理六种膜处理方法的区别

膜处理名称 微滤 超滤 纳滤 反渗透

电渗析 脱气膜

膜处理简称 MF UF NF RO DI、CDI、CEDI QS

膜的过滤口径 0. 1μm 10nm 1nm 0.1nm 　 　

膜的材质 聚丙烯 中空纤维、聚枫 　聚酰胺 　聚丙烯酰胺 　树脂膜 　聚丙烯

去除的杂质 去除大胶体、大颗粒 去除悬浮物、胶体、大分子有机物、细菌、病毒 降低部分硬度、去除小分子有机物 降低电导率、去除盐分氯化钠、氯化钾，膜的回收率小 去除盐分 去除气体

电渗析是在外加直流电场的作用下，利用离子交换膜的选择透过性，使离子从一部分水中迁移到另一部分水中的物理化学过程。电渗析淡化器，就是利用多层隔室中 的电渗析过程达到使水除盐的目的。

电渗析在废水处理工程中的应用主要是废水脱盐，以及有用物质的回收和利用。

在一些生物化工废水中， COD 以及含盐量都非常高。用生化法处理这些废水时，由于高浓度的盐分导致细菌无法生长，因此，可先用电渗析器对这些废水进行脱盐，降低含盐量后再进行生化处理。

在造纸废水、电镀废水等含有可回收的无机盐类，可以用电渗析进行回收利用

二、技术性能

电渗析器运行结果取决于各种各样的运行条件。以下是保证电渗析器正常运行的最低条件。为了使系统运行效果更佳，系统设计时应适当提高这些条件。

项目 单位 指标

游离性余氯 mg/l ≤0.2

铁含量 mg/l ≤0.3

锰含量 mg/l ≤0.1

水温 ℃ 5--40

反渗透法

反渗透均是用机械压力使水分子能够透过一种特殊膜（RO膜），氟离子则不能透过而被去除。改革开放以后反渗透技术大量应用于生产纯净水，因此，在除氟中也被人们大量应用，这种除氟的方法既去掉水中影响人体健康的有毒有害的物质，同时也去除了对人体十分有益的矿物质和微量元素。对水质前处理要求高需集中建站由专业人员进行操作维修和管理，造价昂贵水的利用率也低{约50-70℅}。若在苦咸水地区也宜采用反渗透法与除氟炭法混合型设计为妥，这样既能解决苦咸水的口感问题，也使水中含有一定量的氟及其它矿物质和微量元素，时同也最大限度地提高了水资源和设备的利用率。

采用反渗透方法对无机离子的去除率可高达99%以上，处理过的水几乎不含任何矿物质，反渗透处理过的水作为一种临时解渴用水无可非议，但不宜作为日常生活饮水已得到国内外有关实验证明。

电渗析法

电渗析法是上个世纪用于海水淡化和咸苦水处理的一种装置，原理是将具有选择透过性的阴阳离子膜放在电渗析槽中,一种膜允许阴离子透过但排斥阳离子,另一种膜则相反,在电场的作用下水中氟离子被膜分离出来而被去除,过去由于水的利用率低约在45-50%比用反渗透还低,而且操作不当还带来膜面结垢危险降低产水率。现在由于新的EDR集成技术的应用，水的利用率与反渗透不相上下，但水质前处理要求比反参透略低，因此，仍有应用和发展的前景。

电渗析

科技名词定义

中文名称：

电渗析

英文名称：

electrodialysis，EDelectrodialysisED

定义1：

以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，将带电组分的盐类与非带电组分的水分离的技术。可实现溶液的淡化、浓缩、精制或纯化等工艺过程。

所属学科：

电力(一级学科) ；热工自动化、电厂化学与金属(二级学科)

定义2：

以直流电为动力，利用阴、阳离子交换膜对水溶液中阴、阳离子的选择透过性，使一个水体中的离子通过膜转移到另一水体中的分离过程。

所属学科：

海洋科技(一级学科) ；海洋技术(二级学科) ；海水资源开发技术(三级学科)

本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

百科名片

电渗析利用半透膜的选择透过性来分离不同的溶质粒子（如离子）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（如离子）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年代发展起来的一种新技术，最初用于海水淡化，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最受重视，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。

目录[隐藏]

电渗析简介

实际应用

应用范围

基本性能

电渗析法的特点

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电渗析简介

电渗析与近年引进的另一种膜分离技术反渗透相比，它的价格便宜，但脱盐率低。当

电渗析

前国产离子交换膜质量亦很稳定，运行管理也很方便，自

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实际应用

自动控制频繁倒极电渗析（EDR），运行管理更加方便。原水利用率可达80%，一般原水回收率 在45-70%之间。电渗析主要用于水的初级脱盐，脱盐率在45-90%之间。它广泛被用于海水与苦咸水淡化；制备纯水时的初级脱盐以及锅炉、动力设备给水的脱盐软化等。

实质上，电渗析可以说是一种除盐技术，因为各种不同的水（包括天然水、自来水、工业废水）中都有一定量的盐分，而组成这些盐的阴、阳离子在直流电场的作用下会分别向相反方向的电极移动。如果在一个电渗析器中插入阴、阳离子交换膜各一个，由于离子交换膜具有选择透过性，即阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，阴离子交换膜只允许阴离子以通过，这样在两个膜的中间隔室中，盐的浓度就会因为离子的定向迁移而降低，而靠近电极的两个隔室则分别为阴、阳离子的浓缩室，最后在中间的淡化室内达到脱盐的目的。

实际应用中，一台电渗析器并非由一对阴、阳离子交换膜所组成（因为这样做效率很低），而是采用一百对，甚至几百对交换膜，因而大大提高效率。

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应用范围

目前电渗析器应用范围广泛，它在水的淡化除盐、海水浓缩制盐精制乳制品，果汁脱酸精和提纯，制取化工产品等方面,还可以用于食品，轻工等行业制取纯水、电子、医药等工业制取高纯水的前处理。锅炉给水的初级软化脱盐，将苦咸水淡化为饮用水。

电渗析器适用于电子、医药、化工、火力发电、食品、啤酒、饮料、印染及涂装等行业的给水处理。也可用于物料的浓缩、提纯、分离等物理化学过程。

电渗析还可以用于废水、废液的处理与贵重金属的回收，如从电镀废液中回收镍。

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基本性能

（1）操作压力 0.5—3.0kg /cm2 左右

（2）操作电压、电流 100—250V，1—3A

（3）本体耗电量每吨淡水约0.2—2.0度

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电渗析法的特点

①可以同时对电解质水溶液起淡化、浓缩、分离、提纯作用；

②可以用于蔗糖等非电解质的提纯，以除去其中的电解质；

③在原理上，电渗析器是一个带有隔膜的电解池，可以利用电极上的氧化还原效率高。

四、在电渗析过程中，也进行以下次要过程

①同名离子的迁移，离子交换膜的选择透过性往往不可能是百分之百的，因此总会有少量的相反离子透过交换膜；

②离子的浓差扩散，由于浓缩室和淡化室中的溶液中存在着浓度差，总会有少量的离子由浓缩室向淡化室扩散迁移，从而降低了渗析效率；

③水的渗透，尽管交换膜是不允许溶剂分子透过的，但是由于淡化室与浓缩室之间存在浓度差，就会使部分溶剂分子（水）向浓缩室渗透；

④水的电渗析，由于离子的水合作用和形成双电层，在直流电场作用下，水分子也可从淡化室向浓缩室迁移；

⑤水的极化电离，有时由于工作条件不良，会强迫水电离为氢离子和氢氧根离子，它们可透过交换膜进入浓缩室；

⑥水的压渗，由于浓缩室和淡化室之间存在流体压力的差别，迫使水分子由压力大的一侧向压力小的一侧渗透。显然，这些次要过程对电渗析是不利因素，但是它们都可以通过改变操作条件予以避免或控制。