雙(shuang)極(ji)膜亦(yi)稱(cheng)雙(shuang)極(ji)性膜(mo),是特(te)種離(li)子(zi)交換膜,它(ta)是由(you)壹張陽膜和(he)壹張陰膜(mo)復(fu)合(he)制成(cheng)的陰、陽復合(he)膜。該(gai)膜(mo)的特(te)點(dian)是在直流(liu)電場的作(zuo)用下,陰、陽膜復合(he)層(ceng)間(jian)的H2O解(jie)離成(cheng)H+和(he)OH-並分(fen)別(bie)通(tong)過(guo)陰膜(mo)和(he)陽膜,作(zuo)為(wei)H+和(he)OH-離子(zi)源。雙(shuang)極(ji)膜按(an)宏(hong)觀(guan)膜體結構分(fen)可分(fen)為(wei)均相雙(shuang)極(ji)膜和(he)異(yi)相雙(shuang)極(ji)膜。
電驅(qu)動(dong)膜(mo)分(fen)離(li)器的主要(yao)部件(jian)為(wei)陰、陽離子(zi)交換膜,隔(ge)板(ban)與(yu)電極(ji)三部分(fen)。隔(ge)板(ban)構成(cheng)的隔(ge)室(shi)為(wei)液(ye)流經(jing)過(guo)的通(tong)道(dao)。淡水經過(guo)的隔(ge)室(shi)為(wei)脫(tuo)鹽(yan)室(shi),濃(nong)水經過(guo)的隔(ge)室(shi)為(wei)濃(nong)縮室(shi)。若(ruo)把陰、陽離子(zi)交換膜與(yu)濃(nong)、淡水隔板(ban)交替排列(lie),重(zhong)復疊(die)加(jia),再加(jia)上壹(yi)對(dui)端電極(ji),就構成(cheng)了壹臺(tai)實(shi)用電驅(qu)動(dong)膜(mo)分(fen)離(li)器。
若(ruo)電驅(qu)動(dong)膜(mo)分(fen)離(li)器各系(xi)統(tong)進液(ye)都(dou)為(wei)NaCl溶(rong)液(ye),在通(tong)電情(qing)況(kuang)下,淡水隔室(shi)中(zhong)的Na+向(xiang)陰極(ji)方向(xiang)遷移,Cl-向陽極(ji)方向(xiang)遷移,Na+與(yu)Cl-就(jiu)分(fen)別(bie)透過(guo)CM與(yu)AM遷移到相鄰(lin)的隔(ge)室(shi)中(zhong)去。這(zhe)樣淡水隔室(shi)中(zhong)的NaCl溶(rong)液(ye)濃(nong)度便(bian)逐漸(jian)降低(di)。相鄰(lin)隔(ge)室(shi),即(ji)濃(nong)水隔室(shi)中(zhong)的NaCl溶(rong)液(ye)濃(nong)度相應逐漸(jian)升高(gao),從電驅(qu)動(dong)膜(mo)分(fen)離(li)器中(zhong)就能(neng)源源不斷地流(liu)出(chu)淡化液(ye)與(yu)濃(nong)縮液(ye)。淡水水路(lu)系(xi)統(tong)、濃(nong)水水路(lu)系(xi)統(tong)與(yu)極(ji)水水路(lu)系(xi)統(tong)的液(ye)流由(you)水泵供(gong)給,互不相混,並通(tong)過(guo)特(te)殊(shu)設計(ji)的布、集水機構使(shi)其(qi)在電驅(qu)動(dong)膜(mo)分(fen)離(li)器內部均勻分(fen)布,穩定流(liu)動(dong)。從供電網供給(gei)的交流電,經整流(liu)器變為(wei)直(zhi)流(liu)電,由(you)電極(ji)引(yin)入電驅(qu)動(dong)膜(mo)分(fen)離(li)器。經過(guo)在電極(ji)溶(rong)液(ye)界(jie)面(mian)上的電化學反應,完(wan)成(cheng)由(you)電子(zi)導(dao)電轉化為(wei)離(li)子(zi)導(dao)電的過(guo)程(cheng)。用夾緊板(ban)緊固(gu)在壹起(qi)的膜(mo)堆(dui)部分(fen)稱(cheng)為(wei)電驅(qu)動(dong)膜(mo)分(fen)離(li)器。電驅(qu)動(dong)膜(mo)分(fen)離(li)器要(yao)進行(xing)工作(zuo),必須(xu)有(you)水泵、整流(liu)器等(deng)輔(fu)助(zhu)設備(bei),還(hai)必(bi)須(xu)有(you)進水預處理設施(shi)。通(tong)常(chang)把電驅(qu)動(dong)膜(mo)分(fen)離(li)器及輔(fu)助(zhu)設備(bei)總稱(cheng)為(wei)電驅(qu)動(dong)膜(mo)分(fen)離(li)器裝置(zhi)。
雙(shuang)極(ji)膜電滲析設備(bei)是由(you)雙(shuang)極(ji)膜、陰膜(mo)和(he)陽膜組(zu)成(cheng)的3室(shi)式(shi)電滲析設備(bei),通(tong)過(guo)供(gong)給(gei)無機鹽(yan)(Na2SO4),陰離(li)子(zi)(SO42-)透(tou)過(guo)陰離(li)子(zi)交換膜和(he)在雙(shuang)極(ji)膜分(fen)解(jie)成(cheng)的H離(li)子(zi)(H+)結合(he)成(cheng)酸(suan)(H2SO4),另壹(yi)方(fang)面(mian),陽離子(zi)(Na+)透(tou)過(guo)陽離子(zi)交換膜和(he)在雙(shuang)極(ji)膜分(fen)解(jie)成(cheng)的OH離(li)子(zi)(OH-)結合(he)成(cheng)堿(jian)(NaOH)(進行(xing)中(zhong)和(he)逆反應)。
將雙(shuang)極(ji)膜與(yu)陰、陽離子(zi)交換膜組(zu)合(he)構成(cheng)雙(shuang)極(ji)膜電滲析系(xi)統(tong),能(neng)夠在不引(yin)入新(xin)組(zu)分(fen)的情(qing)況(kuang)下將水溶(rong)液(ye)中(zhong)的鹽(yan)轉(zhuan)化為(wei)對(dui)應的酸(suan)和(he)堿。由(you)於雙(shuang)極(ji)膜可以在較低(di)的電勢(shi)差(cha)下實現(xian)水的電解(jie),因此雙(shuang)極(ji)膜電滲析設備(bei)已(yi)成(cheng)為(wei)制備(bei)酸(suan)/堿(jian)產(chan)品(pin)的技術之(zhi)壹(yi),在電流效率、過(guo)程(cheng)節能環保(bao)以(yi)及資源綜合(he)利用等方面(mian)具(ju)有(you)較突出(chu)的優(you)勢(shi)。