電(dian)滲(shen)析過(guo)程(cheng)是電(dian)化(hua)學(xue)過(guo)程(cheng)和滲(shen)析擴(kuo)散(san)過(guo)程(cheng)的(de)結合;在(zai)外加直流(liu)電(dian)場(chang)的(de)驅動(dong)下(xia),利(li)用離子(zi)交(jiao)換膜的(de)選擇(ze)透過(guo)性(xing)(即陽(yang)離(li)子(zi)可(ke)以透過(guo)陽(yang)離子(zi)交(jiao)換膜,陰離子(zi)可(ke)以透過(guo)陰(yin)離子(zi)交(jiao)換膜),陰、陽離(li)子(zi)分(fen)別(bie)向陽極(ji)和(he)陰極(ji)移(yi)動(dong)。離(li)子(zi)遷移(yi)過(guo)程(cheng)中(zhong),若(ruo)膜的(de)固(gu)定(ding)電(dian)荷(he)與(yu)離子(zi)的(de)電(dian)荷(he)相反(fan),則(ze)離子(zi)可(ke)以通(tong)過(guo);如(ru)果它(ta)們(men)的(de)電(dian)荷(he)相同(tong),則(ze)離子(zi)被(bei)排斥,從(cong)而(er)實現溶(rong)液(ye)淡化(hua)、濃縮、精(jing)制(zhi)或(huo)純(chun)化(hua)等目的(de)。
電(dian)滲(shen)析可(ke)以說(shuo)是壹種(zhong)除鹽技(ji)術(shu),因為各種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)水(包括天然水、自(zi)來水、工業廢(fei)水)中(zhong)都有壹(yi)定(ding)量(liang)的(de)鹽(yan)分(fen),而(er)組成(cheng)這(zhe)些(xie)鹽的(de)陰(yin)、陽(yang)離(li)子(zi)在(zai)直流(liu)電(dian)場(chang)的(de)作(zuo)用下會(hui)分(fen)別(bie)向相反(fan)方(fang)向(xiang)的(de)電(dian)極(ji)移(yi)動(dong)。如(ru)果在壹個電(dian)滲(shen)析器中(zhong)插入陰、陽(yang)離(li)子(zi)交(jiao)換膜各壹個,由於離子(zi)交(jiao)換膜具有選擇(ze)透過(guo)性(xing),即陽(yang)離(li)子(zi)交(jiao)換膜只允(yun)許陽離子(zi)自(zi)由通過(guo),陰(yin)離子(zi)交(jiao)換膜只允(yun)許陰離子(zi)以通(tong)過(guo),這(zhe)樣(yang)在(zai)兩(liang)個膜(mo)的(de)中(zhong)間(jian)隔(ge)室中(zhong),鹽(yan)的(de)濃(nong)度就(jiu)會(hui)因為離子(zi)的(de)定(ding)向遷移(yi)而(er)降低,而(er)靠近電(dian)極(ji)的(de)兩(liang)個隔(ge)室則(ze)分(fen)別(bie)為陰、陽離(li)子(zi)的(de)濃(nong)縮(suo)室,最(zui)後(hou)在(zai)中(zhong)間(jian)的(de)淡化(hua)室內(nei)達到脫鹽的(de)目(mu)的(de)。
影(ying)響(xiang)電(dian)流(liu)效率(lv)的(de)因素很多,包括離子(zi)交(jiao)換膜的(de)性(xing)能(neng)、電(dian)滲(shen)析器的(de)設計(ji)水平(ping)與(yu)應用條件等方面(mian)。現簡單(dan)敘述(shu)如(ru)下(xia):
(1)電(dian)滲(shen)析器本(ben)體設計(ji)不(bu)合(he)理(li),造(zao)成漏液、濃淡水互(hu)漏(lou)和(he)漏(lou)電(dian)。
從(cong)結構(gou)上(shang)講(jiang),主(zhu)要(yao)由布水槽(cao)區引起(qi)。其影(ying)響(xiang)程(cheng)度取(qu)決(jue)於(yu)漏(lou)液(ye)的(de)數量(liang)級(ji)和濃(nong)度,或(huo)者(zhe)說(shuo)濃(nong)、淡水濃度比。對(dui)於(yu)壹般低含(han)鹽(yan)量(liang)的(de)苦(ku)鹹水脫鹽系(xi)統,由於濃、淡水濃度比較(jiao)小,並且(qie)采用壹次(ci)連續(xu)式脫鹽流(liu)程(cheng),對(dui)電(dian)流(liu)效率(lv)的(de)影(ying)響(xiang)不(bu)大,往往(wang)被(bei)人(ren)們所(suo)忽視。但對(dui)循環式(shi)脫鹽流(liu)程(cheng),以及(ji)濃(nong)、淡水濃度較(jiao)大的(de)脫鹽系(xi)統,濃(nong)、淡水水流反(fan)復通過(guo)布(bu)水槽(cao)區,其對(dui)電(dian)流(liu)效率(lv)的(de)影(ying)響(xiang)是明顯(xian)的(de)。從(cong)式(shi)(7-5)不(bu)難(nan)看(kan)出,當淡水漏入濃水時,Q值減(jian)小,反(fan)之(zhi)濃(nong)水漏入淡水時,脫鹽量(liang)下(xia)降,這都將(jiang)導(dao)致電(dian)流(liu)效率(lv)下(xia)降。
(2)系統設計(ji)不(bu)佳(jia),操作(zuo)工藝參數不合(he)理(li)
預(yu)處(chu)理(li)設施(shi)不(bu)完善(shan),造成(cheng)膜(mo)汙染或(huo)中(zhong)毒(du),導(dao)致膜的(de)物(wu)理(li)化(hua)學(xue)性能(neng)下降,膜電(dian)阻增加,選擇(ze)透過(guo)性(xing)和脫鹽率(lv)下(xia)降,電(dian)流(liu)效率(lv)下(xia)降。另(ling)外,操作(zuo)電(dian)流(liu)過(guo)高(gao),超過(guo)極(ji)限(xian)電(dian)流(liu),不僅(jin)造成水解離(li)增(zeng)加額外能(neng)耗(hao),而(er)且解(jie)離(li)後(hou)的(de)OH-離(li)子(zi)遷移(yi)至濃水室,在(zai)膜內(nei)和膜(mo)面(mian)上(shang)形(xing)成(cheng)極(ji)化(hua)結垢,再(zai)次(ci)造成(cheng)電(dian)流(liu)效率(lv)下(xia)降。
(3)電(dian)滲(shen)水遷移(yi)的(de)影(ying)響(xiang)
電(dian)解(jie)質溶(rong)液(ye)中(zhong)帶(dai)電(dian)荷(he)離(li)子(zi)和(he)偶極(ji)水分(fen)子(zi)相互(hu)吸(xi)引形(xing)成(cheng)水合離(li)子(zi)。在(zai)電(dian)滲(shen)析過(guo)程(cheng)中(zhong),水分(fen)子(zi)隨(sui)水合離(li)子(zi)壹(yi)起(qi)進入濃水室,引起(qi)大家所(suo)熟悉的(de)“電(dian)滲(shen)析逃(tao)水”。