電滲(shen)析(xi)原理
在(zai)外(wai)加直(zhi)流電(dian)場(chang)作(zuo)用(yong)下,利用(yong)離(li)子(zi)交(jiao)換膜的(de)透過(guo)性(xing)(即陽(yang)膜只允(yun)許陽(yang)離(li)子(zi)透過(guo),陰(yin)膜只允(yun)許陰(yin)離(li)子(zi)透過(guo)),使水中(zhong)的陰(yin)、陽(yang)離(li)子(zi)作(zuo)定向遷(qian)移,從(cong)而達(da)到水(shui)中(zhong)的離(li)子(zi)與水(shui)分離(li)的(de)壹(yi)種物理化(hua)學過(guo)程。
原理是(shi):在(zai)陰(yin)極(ji)與陽(yang)極(ji)之間(jian),放(fang)置(zhi)著若幹(gan)交(jiao)替(ti)排(pai)列的(de)陽(yang)膜與(yu)陰(yin)膜,讓水(shui)通過(guo)兩(liang)膜及(ji)兩(liang)膜與(yu)兩(liang)極(ji)之間(jian)所形成的隔室,在(zai)兩(liang)端電(dian)極(ji)接(jie)通直通電源後(hou),水中(zhong)陰(yin)、陽(yang)離(li)子(zi)分別(bie)向陽(yang)極(ji)、陰(yin)極(ji)方(fang)向遷(qian)移,由於(yu)陽(yang)膜、陰(yin)膜的(de)選(xuan)擇透過(guo)性(xing),就形成了交(jiao)替(ti)排(pai)列的(de)離(li)子(zi)濃(nong)度(du)減(jian)少(shao)的淡室和離(li)子(zi)濃(nong)度(du)增加的(de)濃(nong)室。與此(ci)同(tong)時,在(zai)兩(liang)電極(ji)上也(ye)發(fa)生(sheng)著氧(yang)化還原反(fan)應,即電極(ji)反應,其結(jie)果是(shi)使陰(yin)極(ji)室因溶(rong)液呈堿性(xing)而結(jie)垢(gou),陽(yang)極(ji)室因溶(rong)液呈酸性(xing)而腐蝕(shi)。因此(ci),在(zai)電(dian)滲(shen)析(xi)過(guo)程中(zhong),電能(neng)的消(xiao)耗主(zhu)要(yao)用(yong)來克(ke)服電流(liu)通過(guo)溶(rong)液(ye)、膜時所受(shou)到的(de)阻(zu)力(li)及(ji)電(dian)極(ji)反應。
①離(li)子(zi)交(jiao)換膜
(是(shi)電滲(shen)析(xi)的(de)關(guan)鍵(jian)部件(jian),其性(xing)能影(ying)響(xiang)電(dian)滲(shen)析(xi)器(qi)的(de)離(li)子(zi)遷(qian)移效(xiao)率(lv)、能(neng)耗(hao)、抗汙(wu)染能力(li)和使(shi)用(yong)期限等。)
②電滲(shen)析(xi)離(li)子(zi)交(jiao)換膜的(de)分類(lei)
按膜結(jie)構分為(wei):異(yi)相(xiang)膜、均(jun)相(xiang)膜和半(ban)均相(xiang)膜。
按膜上活(huo)性(xing)基團不(bu)同(tong)分為(wei):陽(yang)膜、陰(yin)膜和特種膜。
按膜材(cai)料不(bu)同(tong)分為(wei):有(you)機(ji)膜和無(wu)機(ji)膜。
③電(dian)滲(shen)析(xi)裝置(zhi)
電滲(shen)析(xi)器(qi)的(de)構造(zao)包(bao)括壓(ya)板(ban)、電極(ji)托板(ban)、電極(ji)、極(ji)框(kuang)、陰(yin)膜、濃(nong)水(shui)隔(ge)板(ban)、淡水(shui)隔(ge)板(ban)等部件(jian)。將(jiang)這(zhe)些(xie)部件(jian)按壹(yi)定順(shun)序組(zu)裝並壓緊,組成壹(yi)定形式的電(dian)滲(shen)析(xi)器(qi)。電(dian)滲(shen)析(xi)器(qi)的(de)輔助(zhu)設備(bei)還包(bao)括水(shui)泵(beng)、整流(liu)器(qi)等,組成了電滲(shen)析(xi)裝置(zhi)。
⑶電滲(shen)析(xi)器(qi)運行(xing)的工藝參(can)數
①電流(liu)效(xiao)率(lv)
電(dian)滲(shen)析(xi)析(xi)器(qi)運行(xing)時實際除鹽量與理論(lun)除鹽量之比稱(cheng)為(wei)電(dian)滲(shen)析(xi)器(qi)的(de)電流效(xiao)率(lv)。
②電(dian)流(liu)密(mi)度(du)與(yu)極(ji)化現(xian)象
電(dian)滲(shen)析(xi)器(qi)工(gong)作(zuo)時,單位(wei)膜面(mian)積(ji)上通(tong)過(guo)的(de)電流稱(cheng)為(wei)電(dian)流(liu)密(mi)度(du)。運行(xing)時,當電流密(mi)度(du)達(da)到壹(yi)定值(zhi)時,界面層離(li)子(zi)的遷(qian)移速(su)度(du)遠(yuan)低於(yu)膜內(nei)離(li)子(zi)遷(qian)移速(su)度(du),迫使(shi)膜界(jie)面處(chu)水分子(zi)發(fa)生(sheng)電離(li),依靠氫離(li)子(zi)和氫氧(yang)根(gen)離(li)子(zi)來傳(chuan)遞(di)電流,這(zhe)種膜界(jie)面現(xian)象稱(cheng)為(wei)濃(nong)差極(ji)化,此(ci)時的電流密(mi)度(du)稱(cheng)為(wei)極(ji)限電(dian)流密(mi)度(du)。
電(dian)滲(shen)析(xi)器(qi)的(de)特點
目(mu)前(qian)電滲(shen)析(xi)在(zai)海(hai)水(shui)或(huo)苦鹹水淡化(hua)和某(mou)些(xie)工業(ye)用(yong)水的(de)精(jing)制等應用(yong)中(zhong)都(dou)已有(you)大型裝置(zhi)投入生產性(xing)運行(xing),而在(zai)廢(fei)水處理中(zhong)的應用(yong)還相(xiang)對(dui)較少(shao),應註意(yi)以(yi)下三點
①在(zai)給(gei)水(shui)處(chu)理中(zhong)應用(yong)的電(dian)滲(shen)析(xi)器(qi),只回(hui)收淡水(shui)和只關(guan)註淡水(shui)水(shui)質(zhi),水的(de)回(hui)收率壹(yi)般(ban)為(wei)50%~70%;而應用(yong)電滲(shen)析(xi)處(chu)理廢(fei)水時,有(you)時淡水(shui)和濃(nong)水(shui)均(jun)可(ke)回(hui)收(shou)利(li)用(yong),水的(de)回(hui)收率(lv)高,有(you)時濃(nong)水(shui)的(de)利(li)用(yong)價值高於(yu)淡水(shui)。
②在(zai)給(gei)水(shui)處(chu)理中(zhong)應用(yong)的電(dian)滲(shen)析(xi)器(qi)只含(han)有(you)陽(yang)膜和陰(yin)膜,並以(yi)膜對(dui)的(de)形式存在(zai),而在(zai)廢(fei)水處理中(zhong),電滲(shen)透(tou)析(xi)器(qi)用(yong)膜的(de)種類較多,有(you)陽(yang)膜、中(zhong)性(xing)膜和復(fu)合(he)膜等,根(gen)據(ju)處(chu)理對(dui)象(xiang)組成和處(chu)理目(mu)的的(de)不(bu)同(tong)而有(you)不(bu)同(tong)的(de)膜組(zu)合形式。
③在(zai)給(gei)水(shui)處(chu)理中(zhong),關(guan)註電(dian)滲(shen)析(xi)電(dian)極(ji)反應多半(ban)是(shi)為(wei)了(le)防(fang)止(zhi)電(dian)極(ji)反應的負(fu)面(mian)影(ying)響(xiang),而在(zai)廢(fei)水處理中(zhong),有(you)時是(shi)利用(yong)電極(ji)反應來達(da)到處(chu)理廢(fei)水和回(hui)收(shou)有(you)用(yong)物質(zhi)的目(mu)的(de)。
⑸電滲(shen)析(xi)在(zai)廢(fei)水處理中(zhong)的應用(yong)
電鍍(du)廢(fei)水中(zhong)含(han)有(you)銅(tong)、鋅(xin)、鎳等重金屬(shu)和氰化(hua)物(wu),未經(jing)處理而直接(jie)排(pai)放,會(hui)汙(wu)染環(huan)境,目前(qian)已經(jing)許多電鍍(du)車間(jian)應用(yong)電滲(shen)析(xi)處(chu)理電(dian)鍍廢(fei)水取得(de)了較好(hao)的效(xiao)果,既(ji)回收(shou)了重金屬(shu),又使(shi)水的重復(fu)利(li)用(yong)率有(you)較大的提高。
⑹電(dian)滲(shen)析(xi)器(qi)工(gong)藝設計
目前(qian),電滲(shen)析(xi)器(qi)有(you)系列產(chan)品(pin)規(gui)格,可(ke)根(gen)據(ju)淡水(shui)產(chan)量與處理要(yao)求確(que)定合(he)理的(de)設計參數,選(xuan)用(yong)所需電滲(shen)析(xi)器(qi)的(de)臺數以(yi)及並聯(lian)或(huo)串聯(lian)的組(zu)裝方(fang)式。