什么是电渗析?

[拼音]：dianshenxi

[外文]：electrodialysis

在外加直流电场作用下，利用离子交换膜（见离子交换）的选择透过性，达到溶质和溶剂分离的一种水处理方法。离子交换膜可看作是一种聚电解质，在高分子骨架上带有若干可交换的阳离子或阴离子活性集团。按膜体的化学成分可分为均相膜（化学性能均匀）、异相膜（化学性能不均匀）和半均相膜三种；按其选择性可分为阳离子交换膜(简称阳膜)和阴离子交换膜（简称阴膜）。对膜的要求是：离子选择性好、机械强度高、膜电阻低、耐温、耐腐蚀、抗氧化。

电渗析用于咸水淡化时的过程（见图）是：在阴极和阳极之间，阳膜和阴膜交替排列，由带有流水道的隔板将两种膜隔开，每一张膜两侧的隔板分别构成淡水室和浓水室。这样，在电渗析器中，由交替排列的淡水室和浓水室的水流构成两个系统。通过淡水室的含盐水，在直流电压的作用下，由于其中阳离子向阴极方向迁移而透过阳膜的结果，不断进入相邻一侧的浓水室，其中阴离子则向阳极方向迁移而透过阴膜不断进入相邻另一侧的浓水室。结果是进入淡水室的含盐水逐渐变为淡水。但是在浓水室中流过的含盐水，由于阳离子不能透过阴膜，阴离子不能透过阳膜，浓度有增无减而成为浓盐水。与此同时，在电极和溶液的界面上发生电极反应。在阴极上产生还原反应，不断排出氢气；在阳极上产生氧化反应，不断排出氧气和氯气。阴极室浓盐水呈碱性，易产生钙和镁的氢氧化物沉淀，而阳极室原水呈酸性，对电极产生腐蚀作用。运行时，极室内应不断通水以排除沉淀和减轻酸性。

当电渗析器超极限电流运行时，在阳膜淡水室一侧的界面处会引起水电离成H+和OH-离子(称极化现象)，并分别透过阳膜和阴膜，导致在阴膜浓室一侧的界面处出现盐垢。目前防止和消除结垢的主要措施有：

（1）控制 *** 作电流以避免极化现象的发生，减缓盐垢的生成；

（2）定时倒换电极，使浓、淡室相应倒换；

（3）定期酸洗，消除盐垢。

一台电渗析器，膜对可达120对以上。通常用“级”和“段”表示其组装方式。一对电极之间的膜堆部分称为级，具有同一水流方向的膜堆部分称为段。

目前，电渗析用于含盐量为1000～5000毫克/升的咸水淡化较为经济。在纯水制备中常用作预处理。在工业废水处理以及海水浓缩制盐等方面亦日益受到重视，并在各种工业中广泛用于浓缩、分离、提纯和回收等工艺。

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