A. “电渗析法淡化海水”是什么原理
原理:电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜,分隔成小水室。当原水进专入这些小室时,在直流电属场的作用下,溶液中的离子就作定向迁移。
阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来;阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。结果使这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室,出水称为淡水。
而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室,出水称为浓水。从而使离子得到了分离和浓缩,水便得到了净化。
(1)电渗析法不适于单独制取纯水扩展阅读
现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、以及碳酸铵离子交换法,目前应用反渗透膜法及蒸馏法是市场中的主流。
海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。 是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,水质好、价格渐趋合理,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。 从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。
海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水,有时食用盐也会作为副产品被生产出来。海水淡化在中东地区很流行,在某些岛屿和船只上也被使用。
B. 什么叫电渗析软化法
电渗析在治理废水方面的应用可归纳为以下三个方面。(1)作为离子交换工艺的预除盐处理,可大大降低离子交换的除盐负荷,扩展离子交换对原水的适应范Χ,大幅度减少离子交换再生时废酸、废碱或废盐的排放量,一般可减少90%,甚至更多。在某些情况下,电渗析可以完全取代离子交换,直接制取初级纯水。(2)将废水中有用的电解质进行浓缩、回收,并再利用。如电镀含镍废水的回收与再利用等。(3)改革原有工艺,采用电渗析技术,实现清洁生产。如采用电渗析法制取初级纯水或软化水代替离子交换法,以消除再生废液的产生;采用树脂电渗析法制取高纯水,取消树脂的化学再生;采用离子交换膜扩散渗析法,从钢铁清洗废液中回收酸等。采用电渗析处理废水目前处于探索应用阶段。在采用电渗析法处理废水时,应注意根据废水的性质选择合适的离子交换膜和电渗析器的结构,同时应对进入电渗析器的废水进行必要的预处理。
C. 电渗析法
电渗析法是利用电场的作用,强行将离子向电极处吸引,致使电极中间部位的离子浓度大为下降,从而制得淡水的。
一般情况下水中离子都可以自由通过交换膜,除非人工合成的大分子离子。
电渗析与电解不同之处在于:电渗析的电压虽高,电流并不大,维持不了连续的氧化还原反应所需;电解却正好相反。
电渗析广泛应用于化工、轻工、冶金、造纸、海水淡化、环境保护等领域;近年来更推广应用于氨基酸、蛋白质、血清等生物制品的提纯和研究。电渗析器种类较多,W.鲍里的三室型具有代表性,其构造见图。电渗析器由阳极室、中间室及阴极室三室组成,中间DD为封接良好的半透膜,E为Pt、Ag、Cu等片状或棒状电极,F为连接中间室的玻璃管,作洗涤用,S为pH计。电渗析实质上是除盐技术。电渗析器中正、负离子交换膜具有选择透过性,器内放入含盐溶液,在直流电的作用下,正、负离子透过膜分别向阴、阳极迁移。最后在两个膜之间的中间室内,盐的浓度降低,阴、阳极室内为浓缩室。电渗析方法可以对电解质溶质或某些物质进行淡化、浓缩、分离或制备某些电解产品。实际应用时,通常用上百对以上交换膜,以提高分离效率。电渗析过程中,离子交换膜透过性、离子浓差扩散、水的透过、极化电离等因素都会影响分离效率。
D. 为什么家用净水器不用电渗析法
电渗析法过滤有废水产生,过滤水较快,大多都是RO机,发渗透,过滤比较彻底,但是把有益物质也去掉了,一般水就成了纯水。这种方法需要通电,因为自来水压力不够造纯水的压力,一定要加压汞才行。所以不耗电造出来的一定不是纯水,除非是用树脂交换出来的,但这种只能用于工业纯水制造。师傅邦家居医生建议,一般家庭只需要购买超滤机就好了,除非周围水质污染较为严重,再考虑选择纯水机!
E. 电渗析法的简介
电渗析法(electrodialysis【ED】)是利用离子交换膜进行海水淡化的方法。离子交换膜是一种功能性膜,分为阴离子交换膜和阳离子交换膜,【简称阴膜和阳膜】。阳膜只允许阳离子通过阴膜只允许阴离子通过,这就是离子交换膜的选择透过性。在外加电场的的作用下,水溶液中的阴,阳离子会分别向阳极和阴极移动,如果中间再加上一种交换膜,就可能达到分离浓缩的目的。电渗析法就是利用了这样的原理。
电渗析离子交换膜
一.用途:
聚乙烯异相离子交换膜含有足够的固定基团和可解离的离子,对溶液中离子具有一定的选择透过性和导电性,广泛应用于电化学部门中,分离不同类型的离子。例如海水、苦咸水的淡化,溶液的脱盐浓缩,电解制备无机化合物以及放射性元素的回收提纯,锅炉用水的软化脱盐,冶金、煤炭、电子、医药、化工、食品等工业品处理。
二.外观:
聚乙烯异相离子交换膜应平整均匀,无明显的机械损伤(折伤),无脱网轧皱、不允许有影响质量的杂质存在。
三.规格:3361BW阳膜外观为棕黄色,3362BW阴膜为兰色。
聚乙烯异相离子交换膜外型尺寸规格如下:
厚度:0.42mm
厚度允许公差:土0.04mm(干态)
有效面积:≥800mm×1600mm
离子交换膜含有足够的固定基团和可解离的离子,对各种离子具有一定的选折性和导电率,广泛应用于电化学部门中,分离不同类型的离子。例如海水、苦咸水的淡化,溶液的脱盐浓缩,电解制借无机化合物以及放射性元素的回收提纯,锅炉水的软化脱盐,电子、医药、化工、食品、煤炭,冶金等工业品处理。
四、使用说明:
1、贮运过程中不应受到日晒雨淋及机械损伤,贮存库房应清洁阴凉,干燥通风。
2、阴离子、阳离子交换膜在裁剪前必须分别在规定的溶液中浸泡48小时,即根据需处理的原水水质分析资料,配制成原水浓度溶液为阳膜浸泡液;配制成相当于电渗析出口淡水浓度为阴膜浸泡液。
3、按隔板尺寸裁剪打孔,膜面积应略小于隔板面积。
由于使用后阳膜稍有收缩性,阴膜仍有膨胀性,故可将在清水中浸泡的膜再作进一步处理⑴阴膜可再浸入水质较淡或纯水中再收缩。
⑵阳膜浸泡膨胀后再浸入食盐水中再收缩。
4、酸洗应根据膜面结垢的程度而定,盐酸浓度不宜超过3%,开始酸洗时如盐酸消耗较快,须补充盐酸,直至不再消耗盐酸为止(约1~2小时)酸洗完毕,用原水冲至出水PH=4~5(约10分钟)后,可投入运行(淡水、浓水、极水三个系统应及时清洗)。
5、打孔膜应及早装入电渗器,湿膜应清洗晾干用塑料袋包装后贮存。
6、电渗析器进水要求:
⑴浊度≤0.3ppm
⑵耗氧量<2ppm
⑶游离氯<0.2ppm
⑷含铁量<0.3ppm
⑸含锰量<0.1ppm
⑹水温5~40℃
⑺硬度超过900ppm应要软化处理
⑻污染指数SDI<5
F. 电渗析法制水原理
莱特.莱德 电渗析器由隔板、离子交换膜、电极、夹紧装置等主要部件组成。离子交换膜对不同电荷的离子具有选择透过性。阳膜只允许通过阳离子,阻止阴离子通过,阴膜只允许通过阴离子,阻止阳离子通过。在外加直流电场的作用下,水中离子作定向迁移。由于电渗析器是由多层隔室组成,故淡室中阴阳离子迁移到相邻的浓室中去,从而使含盐水淡化。在食品及医药工业,电渗析可用于从有机溶液中去除电解质离子,在乳清脱盐、糖类脱盐和氨基酸精制中应用得都比较成功。
电渗析水处理方法1倒极电渗析(EDR)
倒极电渗析就是根据ED原理,每隔一定时间(一般为15~20min),正负电极极性相互倒换,能自动清洗离子交换膜和电极表面形成的污垢,以确保离子交换膜工作效率的长期稳定及淡水的水质水量。在20世纪80年代后期,倒极电渗析器的使用,大大提高了电渗析操作电流和水回收率,延长了运行周期。EDR在废水处理方面尤其有独到之处,其浓水循环、水回收率最高可达95%。
电渗析水处理方法2液膜电渗析(EDLM)
液膜电渗析是用具有相同功能的液态膜代替固态离子交换膜,其实验模型就是用半透玻璃纸将液膜溶液包制成薄层状的隔板,然后装入电渗析器中运行。利用萃取剂作液膜电渗析的液态膜,可能为浓缩和提取贵金属、重金属、稀有金属等找到高效的分离方法,因为寻找对某种形式离子具有特殊选择性的膜与提高电渗析的提取效率有关。提高电渗析的分离效率,直接与液膜结合起来是很有发展前途的。例如,固体离子交换膜对铂族金属(锇、钌等)的盐溶液进行电渗析时,会在膜上形成金属二氧化物沉淀,这将引起膜的过早损耗,并破坏整个工艺过程,应用液膜则无此弊端。
电渗析水处理方法3填充床电渗析(EDI)
填充床电渗析(EDI)是将电渗析与离子交换法结合起来的一种新型水处理方法,它的最大特点是利用水解离产生的H+和OH-自动再生填充在电渗析器淡水室中的混床离子交换树脂,从而实现了持续深度脱盐。
电渗析水处理方法4双极性膜电渗析
双极膜是一种新型离子交换复合膜,它一般由层压在一起的阳离子交换膜组成,通过膜的水分子即刻分解成H+和OH-,可作为H+和OH-的供应源。双极性膜电渗析突出的优点是过程简单,能效高,废物排放少。目前双极性膜电渗析工艺的主要应用领域在酸碱制备。例如,用双极性膜和阳膜配成的二室膜可以实现有机酸盐(葡萄糖酸钠、古龙酸钠等)的转化,同时得到碱(NaOH),但浓度(酸最大浓度2mol•L-1,碱最大浓度6mol•L-1)和纯度两方面都受到限制。现在开发的应用领域还有废气脱硫、离子交换树脂再生、钾钠的无机过程等。
电渗析水处理方法5无极水电渗析
无极水电渗析是传统电渗析的一种改进形式,它的主要特点是除去了传统电渗析的极室和极水。例如在装置的电极紧贴一层或多层离子交换膜,它们在电气上都是相互联接的,这样既可以防止金属离子进入离子交换膜,同时又防止极板结垢,延长电极的使用寿命。
G. 采用电渗析过程脱除溶液中的离子应满足哪些基本条件
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。
原理/电渗析 编辑
电渗析使用的半渗透膜其实是一种离子交换膜。这种离子交换膜按离子的电荷性质可分为阳离子交换膜(阳膜)和阴离子交换膜(阴膜)两种。在电解质水溶液中,阳膜允许阳离子透过而排斥阻挡阴离子,阴膜允许阴离子透过而排斥阻挡阳离子,这就是离子交换膜的选择透过性。在电渗析过程中,离子交换膜不像离子交换树脂那样与水溶液中的某种离子发生交换,而只是对不同电性的离子起到选择性透过作用,即离子交换膜不需再生。电渗析工艺的电极和膜组成的隔室称为极室,其中发生的电化学反应与普通的电极反应相同。阳极室内发生氧化反应,阳极水呈酸性,阳极本身容易被腐蚀。阴极室内发生还原反应,阴极水呈碱性,阴极上容易结垢。
实际应用/电渗析
电渗析是膜分离过程中较为成熟的一项技术,已广泛地应用于苦咸水脱盐,是世界上某些地区生产淡水的主要方法。由于新开发的荷电膜具有更高的选择性、更低的膜电阻、更好的热稳定性相化学稳定性以及更高的机械强度、使电渗析过程不仅限于应用在脱盐方面,而且在食品、医药及化学工业中,电渗析过程还有许多其他的工业应用,如工业废水的处理,主要包括从酸液清洗金属表面所形成的废液中回收酸和金属;从电镀废水中回收重金属离子;从合成纤维废水中回收硫酸盐;从纸浆废液中回收亚硫酸盐等。用于食品工业中,如牛奶脱盐制婴儿奶粉;用于化学工业分离离子性物质与非离子性物质;在临床治疗中电渗析可作为人工肾使用等
。
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。
H. 制备纯水的工艺有那些,各自都有些哪些特点
吉林水处理设备, 吉林纯净水处理设备, 吉林反渗透水处理设备 1.蒸馏法,按蒸馏器皿可分为玻璃、石英蒸馏器,金属材质的有铜、不锈钢和白金蒸馏器等。按蒸馏次数可分为一次、二次和多次蒸馏法。此外,为了去掉一些特出的杂质,还需采取一些特殊的措施。例如预先加入一些高锰酸钾可除去易氧化物;加入少许磷酸可除去三价铁;加入少许不挥发酸可制取无氨水等。蒸馏水可以满足普通分析实验室的用水要求。由于很难排除二氧化碳的溶入。所以水的电阻率是很低的,达不到MΩ级。不能满足许多新技术的需要。 2.离子交换法,主要有两种制备方式: A. 复床式,即按阳床阴床阳床阴床混合床的方式连接并生产去离子水;早期多采用这种方式,便于树脂再生。 B. 混床式(2-5级串联不等),混床去离子的效果好。但再生不方便。 离子交换法可以获得十几MΩ的去离子水。但有机物无法去掉,TOC和COD值往往比原水还高。这是因为树脂不好,或是树脂的预处理不彻底,树脂中所含的低聚物、单体、添加剂等没有除尽,或树脂不稳定,不断地释放出分解产物。这一切都将以TOC或COD指标的形式表现出来。例如,当自来水的COD值为2mg/L时,经过去离子处理得到的去离子水的COD值常在5-10mg/L之间。当然,在使用好树脂时会得到好结果,否则就无法制备超纯水了。 3.电渗析法,产生于1950年[4],由于其能耗低,常作为离子交换法的前处理步骤。它在外加直流电场作用下,利用阴阳离子交换膜分别选择性的允许阴阳离子透过,使一部分离子透过离子交换膜迁移到另一部分水中去,从而使一部分水纯化,另一部分水浓缩。这就是电渗析的原理。电渗析是常用的脱盐技术之一。产出水的纯度能满足一写工业用水的需要。例如,用电阻率为1.6KΩ·cm(25°C)的原水可以获得1.03MΩ·cm(25°C)的产出水。换言之,原水的总硬度为77mg/L时产出水的总硬度则为∽10mg/L. 4.反渗透法,目前它是一种应用最广的脱盐技术。反渗透膜虽在1977年 就有了,但其规模化生产和广泛用于脱盐却是近几年的事情。反渗透膜能去除无机盐、有机物(分子量500)、细菌、热源、病毒、悬浊物(粒径0.1μm)等。产出水的电阻率能较原水的电阻率升高近10倍。 吉林水处理设备, 吉林纯净水处理设备, 吉林反渗透水处理设备 离子交换法制取超纯水设备 电渗析法制取超纯水 吉林水处理设备, 吉林纯净水处理设备,吉林反渗透水处理设备
I. 电渗析法的应用
电渗析法最先用于海水淡化制取饮用水和工业用水,海水浓缩制取食盐,以及与其它单元技术组合制取高纯水,后来在废水处理方面也得到较广泛应用。入在废水处理中,根据工艺特点电渗析操作有两种类型:一种是由阳膜和阴膜交替排列而成的普通电渗析工艺,主要用来从废水中单纯分离污染物离子,或者把废水中的污染物离子和非电解质污染物分离开来,再用其它方法处理;另一种是由复合膜与阳膜构成的特殊电渗析分窝工艺,利用复合膜中的极化反应和极室中的电极反应以产生H+离子和OH-离子,从废水中制取酸和碱。
电渗析法在废水处理实践中应用最普遍的有:
1)处理碱法造纸废液,从浓液中回收碱,从淡液中回收木质素;
2)从含金属离子的废水中分离和浓缩盈金属离子,然后对浓缩液进一步处理或回收利用
3)从放射性废水中分离放射性元素;
4)从芒硝废液中制取硫酸和氢氧化钠;
5)从酸洗废液中制取硫酸及沉积重金属离子;
6)处理电镀废水和废液等,含Cu2+、Zn2+、Cr(Ⅳ)、Ni2+等金属离子的废水都适宜用电渗析法处理,其中应用较广泛的是从镀镍废液中回收镍,许多工厂实践表明,用这种方法可以实现闭路循环。
J. 制备纯化水的方法有哪些
1.蒸馏法,按蒸馏器皿可分为玻璃、石英蒸馏器,金属材质的有铜、不锈钢和白金蒸馏器等。按蒸馏次数可分为一次、二次和多次蒸馏法。此外,为了去掉一些特出的杂质,还需采取一些特殊的措施。例如预先加入一些高锰酸钾可除去易氧化物;加入少许磷酸可除去三价铁;加入少许不挥发酸可制取无氨水等。蒸馏水可以满足普通分析实验室的用水要求。由于很难排除二氧化碳的溶入。所以水的电阻率是很低的,达不到MΩ级。不能满足许多新技术的需要。
2.离子交换法,主要有两种制备方式:
A. 复床式,即按阳床—阴床—阳床—阴床—混合床的方式连接并生产去离子水;早期多采用这种方式,便于树脂再生。
B. 混床式(2-5级串联不等),混床去离子的效果好。但再生不方便。
离子交换法可以获得十几MΩ的去离子水。但有机物无法去掉,TOC和COD值往往比原水还高。这是因为树脂不好,或是树脂的预处理不彻底,树脂中所含的低聚物、单体、添加剂等没有除尽,或树脂不稳定,不断地释放出分解产物。这一切都将以TOC或COD指标的形式表现出来。例如,当自来水的COD值为2mg/L时,经过去离子处理得到的去离子水的COD值常在5-10mg/L之间。当然,在使用好树脂时会得到好结果,否则就无法制备超纯水了。
3.电渗析法,产生于1950年[4],由于其能耗低,常作为离子交换法的前处理步骤。它在外加直流电场作用下,利用阴阳离子交换膜分别选择性的允许阴阳离子透过,使一部分离子透过离子交换膜迁移到另一部分水中去,从而使一部分水纯化,另一部分水浓缩。这就是电渗析的原理。电渗析是常用的脱盐技术之一。产出水的纯度能满足一写工业用水的需要。例如,用电阻率为1.6KΩ·cm(25°C)的原水可以获得1.03MΩ·cm(25°C)的产出水。换言之,原水的总硬度为77mg/L时产出水的总硬度则为∽10mg/L.
4.反渗透法,目前它是一种应用最广的脱盐技术。反渗透膜虽在1977年 就有了,但其规模化生产和广泛用于脱盐却是近几年的事情。反渗透膜能去除无机盐、有机物(分子量>500)、细菌、热源、病毒、悬浊物(粒径>0.1μm)等。产出水的电阻率能较原水的电阻率升高近10倍。