2023年環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)知識(shí)

環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)知識(shí)：電滲析原理應(yīng)用

電滲析

⑴原理：

在外加直流電場(chǎng)作用下，運(yùn)用離子互換膜的透過(guò)性（即陽(yáng)膜只允許陽(yáng)離子透過(guò)，陰膜只

允許陰離子透過(guò)），使水中的陰、陽(yáng)離子作定向遷移，從而達(dá)成水中的離子與水分離的一種

物理化學(xué)過(guò)程。

原理是：在陰極與陽(yáng)極之間，放置著若干交替排列的陽(yáng)膜與陰膜，讓水通過(guò)兩膜及兩

膜與兩極之間所形成的隔室，在兩端電極接通直通電源后，水中陰、陽(yáng)離子分別向陽(yáng)極、陰

極方向遷移，由于陽(yáng)膜、陰膜的選擇透過(guò)性，就形成了交替排列的離子濃度減少的淡室和離

子濃度增長(zhǎng)的濃室。與此同時(shí)，在兩電極上也發(fā)生著氧化還原反映，即電極反映，其結(jié)果是

使陰極室因溶液呈堿性而結(jié)垢，陽(yáng)極室因溶液呈酸性而腐蝕。因此，在電滲析過(guò)程中，電能

的消耗重要用來(lái)克服電流通過(guò)溶液、膜時(shí)所受到的阻力及電極反映。

例如，用電滲析方法解決含銀廢水，在直流電場(chǎng)作用下，廢水中的硫酸根離子向正極

遷移，由于離子互換膜具有選擇透過(guò)性，淡水室的硫酸根離子透過(guò)陰膜進(jìn)入濃水室，但濃水

室內(nèi)的硫酸根離子不能透過(guò)陽(yáng)膜而留在濃水室內(nèi);銀離子向負(fù)極遷移，并通過(guò)陽(yáng)膜進(jìn)入濃水

室，濃水室內(nèi)的銀離子不能透過(guò)陰膜而留在濃水室中。這樣濃水室因硫酸根離子、裸離子不

斷進(jìn)入而使這兩種離子的濃度不斷增高;淡水室由于這兩種離子不斷向外遷移，濃度減少。

離子遷移的結(jié)果是把電滲析器的兩個(gè)電極之間隔室變成了溶液濃度不同的濃室和淡室。濃水

系統(tǒng)是一個(gè)溶液濃縮系統(tǒng)，而淡水系統(tǒng)是一個(gè)凈化系統(tǒng)。用電滲析法回收銀時(shí)，以硫酸鈉溶

液作為電極液，硫酸鈉可減輕鉛電極的腐蝕，濃水回用于鍍槽，淡水用于清洗鑲件。

⑵離子互換膜和電滲析裝置

①離子互換膜

（是電滲析的關(guān)鍵部件，其性能影響電滲析器的離子遷移效率、能耗、抗污染能力和使

用期限等。）

②電滲析離子互換膜的分類(lèi)：

按膜結(jié)構(gòu)分為：異相膜、均相膜和半均相膜。

按膜上活性基團(tuán)不同分為：陽(yáng)膜、陰膜和特種膜。

按膜材料不同分為：有機(jī)膜和無(wú)機(jī)膜。

③電滲析裝置

電滲析器的構(gòu)造涉及壓板、電極托板、電極、極框、陰膜、濃水隔板、淡水隔板等部

件。將這些部件按一定順序組裝并壓緊，組成一定形式的電滲析器。電滲析器的輔助設(shè)備還

涉及水泵、整流器等，組成了電滲析裝置。

⑶電滲析器運(yùn)營(yíng)的工藝參數(shù)

①電流效率

電滲析析器運(yùn)營(yíng)時(shí)實(shí)際除鹽量與理論除鹽量之比稱(chēng)為電滲析器的電流效率。

②電流密度與極化現(xiàn)象

電滲析器工作時(shí)，單位膜面積上通過(guò)的電流稱(chēng)為電流密度。運(yùn)營(yíng)時(shí)，當(dāng)電流密度達(dá)成

一定值時(shí),界面層離子的遷移速度遠(yuǎn)低于膜內(nèi)離子遷移速度，迫使膜界面處水分子發(fā)生電離,

依靠氫離子和氫氧根離子來(lái)傳遞電流，這種膜界面現(xiàn)象稱(chēng)為濃差極化，此時(shí)的電流密度稱(chēng)為

極限電流密度。

極化涉及濃差極化和電極極化。極化發(fā)生后在陽(yáng)膜淡室的一側(cè)富集著過(guò)量的氫氧根離

子，陽(yáng)膜濃室的一側(cè)富集著過(guò)量的氫離子;而在陰膜淡室的一側(cè)富集著過(guò)量的氫離子，陰膜

濃室的一側(cè)富集著過(guò)量的氫氧根離子。由于濃室中離子濃度高，則在濃室陰膜的一側(cè)發(fā)生碳

酸鈣等沉淀，從而增長(zhǎng)膜電阻，加大電能消耗，減小膜的有效面積，減少出水水質(zhì)，影響正

常運(yùn)營(yíng)。

⑷解決廢水的電滲析器的特點(diǎn)

目前電滲析在海水或苦咸水淡化和某些工業(yè)用水的精制等應(yīng)用中都已有大型裝置投入

生產(chǎn)性運(yùn)營(yíng)，而在廢水解決中的應(yīng)用還相對(duì)較少，應(yīng)注意以下三點(diǎn)：

①在給水解決中應(yīng)用的電滲析器，只回收淡水和只關(guān)注淡水水質(zhì)，水的回收率一般為

50%?70%;而應(yīng)用電滲析解決廢水時(shí)，有時(shí)淡水和濃水均可回收運(yùn)用，水的回收率高，有時(shí)

濃水的運(yùn)用價(jià)值高于淡水。

②在給水解決中應(yīng)用的電滲析器只具有陽(yáng)膜和陰膜，并以膜對(duì)的形式存在，而在廢水

解決中，電滲透析器用膜的種類(lèi)較多，有陽(yáng)膜、陽(yáng)膜、中性膜和復(fù)合膜等，根據(jù)解決對(duì)象組

成和解決目的的不同而有不同的膜組合形式。

③在給水解決中，關(guān)注電滲析電極反映多半是為了防止電極反映的負(fù)面影響，而在廢

水解決中，有時(shí)是運(yùn)用電極反映來(lái)達(dá)成解決廢水和回收有用物質(zhì)的目的。

⑸電滲析在廢水解決中的應(yīng)用

電鍍廢水中具有銅、鋅、鍥等重金屬和氟化物，未經(jīng)解決而直接排放，會(huì)污染環(huán)境，

目前己經(jīng)許多電鍍車(chē)間應(yīng)用電滲析解決電鍍廢水取得了較好的效果，既回收了重金屬，又使

水的反復(fù)運(yùn)用率有較大的提高。

⑹電滲析器工藝設(shè)計(jì)

目前，電滲析器有系列產(chǎn)品規(guī)格，可根據(jù)淡水產(chǎn)量與解決規(guī)定擬定合理的設(shè)計(jì)參數(shù)，

選用所需電滲析器的臺(tái)數(shù)以及并聯(lián)或串聯(lián)的組裝方式。

滲析是指用膜把一容積隔成兩部分，膜的一側(cè)是溶液，另一

側(cè)是純水，小分子溶質(zhì)透過(guò)膜向溶液側(cè)移動(dòng)的過(guò)程；或者

膜的兩側(cè)是濃度不同的溶液時(shí)，溶質(zhì)從濃度高的一側(cè)透過(guò)膜

擴(kuò)散到濃度低的一側(cè)的過(guò)程。但假如僅僅是純水透過(guò)膜向溶

液側(cè)移動(dòng)，使溶液變淡或者僅僅是低濃度溶液中的溶劑透

過(guò)膜進(jìn)入高濃度的溶液，而溶質(zhì)不透過(guò)膜，則此過(guò)程稱(chēng)之為

滲透。電滲析是指在直流電場(chǎng)的作用下，溶液中帶電離子選

擇性地透過(guò)離子互換膜的過(guò)程，目前電滲析重要應(yīng)用于溶

液中電解質(zhì)的分離。

以鹽水中NaCl的脫除來(lái)闡述電滲析過(guò)程原理。在正、

負(fù)兩電極之間交替地平行放置陽(yáng)離子互換膜（簡(jiǎn)稱(chēng)陽(yáng)膜，以

符號(hào)C表達(dá)）和陰離子互換膜（簡(jiǎn)稱(chēng)陰膜，以A表達(dá)）。陽(yáng)膜

常具有帶負(fù)電荷的酸性活性基團(tuán)，能選擇性地使溶液中的陽(yáng)

離子透過(guò)，而溶液中的陰離子則因受陽(yáng)膜上所帶負(fù)電荷基團(tuán)

的同性相斥作用不能透過(guò)陽(yáng)膜。陰膜通常具有帶正電荷的堿

性活性基團(tuán)，能選擇性地使陰離子透過(guò)，而溶液中的陽(yáng)離子

則因陰膜上所帶正電荷基團(tuán)的同性相斥作用不能透過(guò)陰

膜。陰、陽(yáng)離子互換膜之間用特別的隔板隔開(kāi)，組成濃縮

和脫鹽兩個(gè)系統(tǒng)。

當(dāng)向電滲析器各室引入具有NaCl等電解質(zhì)的鹽水

并通人直流電流時(shí)，陽(yáng)極和陰極室即分別發(fā)生氧化和還原

反映。陽(yáng)極室產(chǎn)生氯氣、氧氣和次氯酸等。陽(yáng)極電化反映

為：

(10—20)

(10—21)

2CW--2e-[0]+也0

(10—22)

[07；5

(10—23)

因此陽(yáng)極水呈現(xiàn)酸性，并產(chǎn)生新生態(tài)氧和氯，通

常在陽(yáng)極加一張惰性多孔膜或陽(yáng)極以保護(hù)電極。

陰極室產(chǎn)生氫氣和氫氧化鈉，其反映為

(10—24)

2H++2e―H2T

(10—25)

Na^+OH-=NaOH

(10—26)

可見(jiàn)陰極水呈堿性。當(dāng)溶液中存在其它雜質(zhì)時(shí)，還

會(huì)發(fā)生相應(yīng)的副反映，如CY+、跡2+之類(lèi)的離子存在時(shí)就

會(huì)生成崎。和等水垢。電極反映消耗的電能為

定值，與電滲析器中串聯(lián)多少對(duì)膜關(guān)系不大，所以?xún)呻姌O

間往往采用很多膜對(duì)串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，通常有200-300對(duì)膜，

甚至多達(dá)1000對(duì)。在直流電流電場(chǎng)作用下，淡化室中帶正

電荷的陽(yáng)離子(如加+)向陰極方向移動(dòng)透過(guò)陽(yáng)膜進(jìn)入右側(cè)

的濃縮室，帶負(fù)電荷的陰離子(如“)向陽(yáng)極方向移動(dòng)并透

過(guò)陰膜進(jìn)入左側(cè)的濃縮室，因而淡化室中的電解質(zhì)(NaCl)濃

度逐漸減小，最終被除去。在濃縮室中，陽(yáng)離子，涉及從左

側(cè)淡水室中透過(guò)陽(yáng)膜進(jìn)來(lái)的陽(yáng)離子，在電場(chǎng)作用下趨向陰極

時(shí)，立即受到陰膜的阻擋留在此濃縮室中；陰離子，涉及

從右側(cè)淡水室中透過(guò)陰膜進(jìn)來(lái)的陰離子，趨向陽(yáng)極時(shí)立即受

到陽(yáng)膜的阻擋也留在濃縮室中，這樣，此濃縮室中的電解質(zhì)

(NaCl)濃度逐漸增長(zhǎng)而被濃集。將各淡化室互相連通引出即

得到淡化水，將諸濃縮室互相連通即可得到濃鹽水

電滲析的工作原理.特點(diǎn)及一般應(yīng)用

一、電滲析的工作原理

電滲析(簡(jiǎn)稱(chēng)ED)是以溶液中的離子選擇性地透過(guò)離子互換膜為特性的，一種新興的高效膜分

離技術(shù)。它是運(yùn)用直流電場(chǎng)的作用使水中陰、陽(yáng)離子定向遷移，并運(yùn)用陰、陽(yáng)離子互換膜對(duì)水溶

液中陰、陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性（即陽(yáng)膜具有選擇透過(guò)陰離子而阻擋陽(yáng)離子通過(guò)），使原水在通過(guò)

電滲析器時(shí).，一部分水被淡化，另一部分則被濃縮，從而達(dá)成了分離溶質(zhì)和溶劑的目的。

二、甩滲析的特點(diǎn)

電滲析和離子互換、反滲透同樣，也是分離、提取物質(zhì)的一種方法。但它具有自己的特點(diǎn)，現(xiàn)將

重要特點(diǎn)歸納如下：

1、除鹽率比較任意。根據(jù)需要可在30~99%的范圍內(nèi)選擇。

2、能量消耗很低。電滲析是用電能來(lái)將水中已離解的離子遷移掉，故其脫電耗與原水含鹽量和

脫鹽率有關(guān)。例如，含鹽量為1000mg/l的水，脫鹽率為80%,用中型電滲析器進(jìn)行解決，直流

脫鹽電耗約為0.25KW?h/ni3。其進(jìn)水壓力＜0.2Mpa,所以動(dòng)力耗電也較低，是目前該領(lǐng)域中比較

經(jīng)濟(jì)的水解決技術(shù)之一。

3、對(duì)環(huán)境無(wú)污染。電滲析運(yùn)營(yíng)時(shí)，不象離子互換樹(shù)脂那樣有飽和失效問(wèn)題，所以不用酸、堿頻

繁再生，也不需要加入其他藥劑，僅在定期清洗時(shí)用少量的酸，對(duì)環(huán)境基本無(wú)污染。與反滲透相

比，也沒(méi)有高壓泵的強(qiáng)烈躁聲。4、裝置設(shè)計(jì)靈活、使用壽命長(zhǎng)、操作維修方便。

三、電滲析的一般應(yīng)用

電滲析裝置已被廣泛應(yīng)用于電力、化工、電子、環(huán)保、醫(yī)藥、紡織、食品等行業(yè)，獲得令人滿意

的經(jīng)濟(jì)效益，具體用途重要有：

1、海水、苦咸水淡化制取生活飲用水。

2、制取啤酒、汽水、純凈水等飲料用水。

3、制取低壓鍋爐用水。

4、電滲析和離子互換法聯(lián)合使用，制取蒸儲(chǔ)水、高純水、超純水，這種制水方法可節(jié)約酸堿

80~90%,避免樹(shù)脂的頻繁再生，并大大減少制水成本。

5、聯(lián)合其他不同的解決單元，可制成滿足電子、醫(yī)藥、食品、化工等更高檔次的行業(yè)用水。6、

電鍍、電子等工業(yè)廢水（液）中Au、Ag、Cu等貴重金屬

電滲析器的原理與應(yīng)用

摘要：電滲析器除鹽基本原理，是運(yùn)用離子互換膜選擇透過(guò)性。陽(yáng)離子互換膜只允許陽(yáng)離子，阻檔陰離子,

陰離子互換膜只允許陰離子，外加直流電場(chǎng)作用下，水中離子作定向遷移，使一路水中大部份離子遷移到

另一路離子水中去，達(dá)成含鹽水淡化目。

關(guān)鍵詞：電滲析器工作原理構(gòu)造組裝方式

一、工作原理

電滲析器除鹽基本原理，是運(yùn)用離子互換膜選擇透過(guò)性。陽(yáng)離子互換膜只允許陽(yáng)離子，阻檔陰離子，陰離

子互換膜只允許陰離子，外加直流電場(chǎng)作用下，水中離子作定向遷移，使一路水中大部份離子遷移到另一

路離子水中去，達(dá)成含鹽水淡化目。

二、應(yīng)用范圍

電滲析器具有工藝簡(jiǎn)樸，除鹽率高，制水成本低、操作方便、不污染環(huán)境等重要優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于水除

鹽，具體應(yīng)用如下場(chǎng)合：海水及苦咸水淡化，我單位實(shí)驗(yàn)資料，可將含鹽量高達(dá)60克/升苦咸水淡化成飲

用水，解決沙漠區(qū)飲用水源。制取軟水，（水電阻率為105歐姆一厘米），可供低壓鍋爐給水，不需要食

鹽再生，還可節(jié)煤20%左右。

深度除鹽水及高純水前級(jí)解決，采用電滲析一離子互換法，擴(kuò)大了原水合用范圍，廣泛應(yīng)用電力、電子、

化工、制藥、科研化驗(yàn)等場(chǎng)合、減少制水成本50%以上。節(jié)省離子互換法再生用酸堿80%左右，延長(zhǎng)再生周

期五倍以上。用于飲料食品工業(yè)提純，使啤酒、汽水質(zhì)量提高，為創(chuàng)優(yōu)質(zhì)名牌產(chǎn)品發(fā)明了條件。電滲析器

還可用于化工分離，濃縮及工業(yè)廢水解決回收率。

三、構(gòu)造及組裝方式

1.構(gòu)造：電滲析器由膜堆、極區(qū)和壓緊裝置三部分構(gòu)成。

(1)膜塊：是由相稱(chēng)數(shù)量膜對(duì)組裝而成。

膜對(duì)：是由一張陽(yáng)離子互換膜，一張隔板甲(或乙)：一張陰膜，一張隔板乙(或甲)組成.

離子互換膜：是電滲析器關(guān)鍵部件，本廠采用上海化工廠產(chǎn)異相膜。

隔板：分濃、淡水隔板，交替放陰陽(yáng)膜之間，使陰膜和陽(yáng)膜之間保持一定間隔，隔板平面水流，垂直隔板

平面電流。隔板厚離0.9毫米。

(2)極區(qū)涉及電極、極框和導(dǎo)水板。

電極：為連接電源所用，本廠電極采用鈦涂釘。

極框：放置電極和膜之間，膜帖到電極上去，起支撐作用。

(3)壓緊裝置：是用來(lái)壓緊電滲析器，使膜堆、電極等部件形成一個(gè)整體，不致漏水。

2、組裝方式：電滲析器組裝是用“級(jí)”和“段”來(lái)表達(dá)，一對(duì)電極之間膜堆稱(chēng)為“一級(jí)”。水流同向每一

個(gè)膜稱(chēng)為“一段”。增長(zhǎng)段數(shù)就等于增長(zhǎng)脫鹽流程，也就是提高脫鹽效率，增長(zhǎng)膜對(duì)數(shù)，可提高水解決量。

電滲析器組裝方式可淡水產(chǎn)量和出水水質(zhì)不同規(guī)定而調(diào)整，一般有以下幾種組裝形式：一級(jí)一段；一級(jí)多

段：多段一段；多級(jí)多段。

四、輔助設(shè)備

電滲析器除本體以外尚須配備整流器、過(guò)濾器、酸洗設(shè)施，水泵儀表等輔助設(shè)備。為方便

用戶(hù)，本廠可提供全套輔助設(shè)備和儀表，現(xiàn)將與電滲析器配套輔助設(shè)備列于。

說(shuō)明：

(1)合用于原水含鹽量W800毫克/升，如原水含鹽量＞800毫克/升時(shí)，則需含鹽量調(diào)整流器型號(hào)。

(2)電滲析器除鹽率計(jì)算采用DDS-11A型電導(dǎo)儀，配套供應(yīng)。

(3)當(dāng)采用濃水循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，需配置濃水箱及水泵，濃水箱可用塑料水箱，其容積約相稱(chēng)于淡水量40%

五、注意事項(xiàng)

(1)、水預(yù)解決是保證電滲析器正常運(yùn)營(yíng)因素之一，水進(jìn)入電滲析器前必須進(jìn)行必要預(yù)解決，保證進(jìn)入電

滲析器原水水質(zhì)符合以下指標(biāo)。

a：濁度：＞3mg/l;b:含鐵總量：＜0.3mg/l;

c:含錦總量：＜0.lmg/1;d:色度〈15度；

e:耗氧量：＜3mg/l(KMno4)f:水溫：5-40'C

g：污染指數(shù)：＜7

(2)注意起動(dòng)時(shí)，必須先通水，后通電，停止時(shí)先斷電，后斷水，嚴(yán)禁停水不斷電。

(3)淡水流量與濃、極水流量比例要調(diào)節(jié)適當(dāng)，為防止?jié)馑疂B漏，濃水、極水壓力可適當(dāng)減小，一般小

0.2X9.8X104Pao

(4)視水質(zhì)情況，電滲析器工作2-8小時(shí)后要調(diào)換一次電極。

(5)膜堆上嚴(yán)禁放金屬物件，產(chǎn)生短路。

00112

電滲析

電滲析運(yùn)用半透膜的選擇透過(guò)性來(lái)分離不同的溶質(zhì)粒子（如離子）的方法稱(chēng)為滲

析。在電場(chǎng)作用下進(jìn)行滲析時(shí)，溶液中的帶電的溶質(zhì)粒子（如離子）通過(guò)膜而遷移的

現(xiàn)象稱(chēng)為電滲析。運(yùn)用電滲析進(jìn)行提純和分離物質(zhì)的技術(shù)稱(chēng)為電滲析法，它是20世

紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的一種新技術(shù)，最初用于海水淡化，現(xiàn)在廣泛用于化工、輕工、

冶金、造紙、醫(yī)藥工業(yè)，尤以制備純水和在環(huán)境保護(hù)中解決三廢最受重視，例如用于

酸堿回收、電鍍廢液解決以及從工業(yè)廢水中回收有用物質(zhì)等。

電滲析與近年引進(jìn)的另一種膜分離技術(shù)反滲透相比，它的價(jià)格便宜，但脫鹽率低。

當(dāng)前國(guó)產(chǎn)離子互換膜質(zhì)量亦很穩(wěn)定，運(yùn)營(yíng)管理也很方便，自動(dòng)控制頻繁倒極電滲析（E

DR）,運(yùn)營(yíng)管理更加方便。原水運(yùn)用率可達(dá)80%,一般原水回收率在45-70%之間。

電滲析重要用于水的初級(jí)脫鹽，脫鹽率在45-90%之間。它廣泛被用于海水與苦咸水

淡化；制備純水時(shí)的初級(jí)脫鹽以及鍋爐、動(dòng)力設(shè)備給水的脫鹽軟化等。

實(shí)質(zhì)上，電滲析可以說(shuō)是一種除鹽技術(shù)，由于各種不同的水（涉及天然水、自來(lái)

水、工業(yè)廢水）中都有一定量的鹽分，而組成這些鹽的陰、陽(yáng)離子在直流電場(chǎng)的作用

下會(huì)分別向相反方向的電極移動(dòng)。假如在一個(gè)電滲析器中插入陰、陽(yáng)離子互換膜各一

個(gè)，由于離子互換膜具有選擇透過(guò)性，即陽(yáng)離子互換膜只允許陽(yáng)離子自由通過(guò)，陰離

子互換膜只允許陰離子以通過(guò)，這樣在兩個(gè)膜的中間隔室中，鹽的濃度就會(huì)由于離子

的定向遷移而減少，而靠近電極的兩個(gè)隔室則分別為陰、陽(yáng)離子的濃縮室，最后在中

間的淡化室內(nèi)達(dá)成脫鹽的目的。

實(shí)際應(yīng)用中，一臺(tái)電滲析器并非由一對(duì)陰、陽(yáng)離子互換膜所組成（由于這樣做效

率很低），而是采用一百對(duì)，甚至幾百對(duì)互換膜，因而大大提高效率。

一、應(yīng)用范圍

目前電滲析器應(yīng)用范圍廣泛，它在水的淡化除鹽、海水濃縮制鹽精制乳制品，果

汁脫酸精和提純，制取化工產(chǎn)品等方面，還可以用于食品，輕工等行業(yè)制取純水、電

子、醫(yī)藥等工業(yè)制取高純水的前解決。鍋爐給水的初級(jí)軟化脫鹽，將苦咸水淡化為飲

用水。

電滲析器合用于電子、醫(yī)藥、化工、火力發(fā)電、食品、啤酒、飲料、印染及涂裝

等行業(yè)的給水解決。也可用于物料的濃縮、提純、分離等物理化學(xué)過(guò)程。

電滲析還可以用于廢水、廢液的解決與貴重金屬的回收，如從電鍍廢液中回收保。

二、基本性能

(1)操作壓力0.5—3.0kg/cm2左右

(2)操作電壓、電流100—250V,1-3A

(3)本體耗電量每噸淡水約0.2-2.0度

三、電滲析法的特點(diǎn)為

①可以同時(shí)對(duì)電解質(zhì)水溶液起淡化、濃縮、分離、提純作用；

②可以用于蔗糖等非電解質(zhì)的提純，以除去其中的電解質(zhì)；

③在原理上，電滲析器是一個(gè)帶有隔閡的電解池，可以運(yùn)用電極上的氧化還原效

率高。

四、在電滲析過(guò)程中，也進(jìn)行以下次要過(guò)程

①同名離子的遷移，離子互換膜的選擇透過(guò)性往往不也許是百分之百的，因此總

會(huì)有少量的相反離子透過(guò)互換膜；

②離子的濃差擴(kuò)散，由于濃縮室和淡化室中的溶液中存在著濃度差，總會(huì)有少量

的離子由濃縮室向淡化室擴(kuò)散遷移，從而減少了滲析效率；

③水的滲透，盡管互換膜是不允許溶劑分子透過(guò)的，但是由于淡化室與濃縮室之

間存在濃度差，就會(huì)使部分溶劑分子(水)向濃縮室滲透；

④水的電滲析，由于離子的水合作用和形成雙電層，在直流電場(chǎng)作用下，水分子

也可從淡化室向濃縮室遷移；

⑤水的極化電離，有時(shí)由于工作條件不良，會(huì)逼迫水電離為氫離子和氫氧根離子，

它們可透過(guò)互換膜進(jìn)入濃縮室;

⑥水的壓滲，由于濃縮室和淡化室之間存在流體壓力的差別，迫使水分子由壓力

大的一側(cè)向壓力小的一側(cè)滲透。顯然，這些次要過(guò)程對(duì)電滲析是不利因素，但是它們

都可以通過(guò)改變操作條件予以避免或控制。

電滲析

電滲析運(yùn)用半透膜的選擇透過(guò)性來(lái)分離不同的溶質(zhì)粒子（如離子）的方法稱(chēng)為滲

析。在電場(chǎng)作用下進(jìn)行滲析時(shí)，溶液中的帶電的溶質(zhì)粒子（如離子）通過(guò)膜而遷移的

現(xiàn)象稱(chēng)為電滲析。運(yùn)用電滲析進(jìn)行提純和分離物質(zhì)的技術(shù)稱(chēng)為電滲析法，它是20世

紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的一種新技術(shù)，最初用于海水淡化，現(xiàn)在廣泛用于化工、輕工、

冶金、造紙、醫(yī)藥工業(yè)，尤以制備純水和在環(huán)境保護(hù)中解決三廢最受重視，例如用于

酸堿回收、電鍍廢液解決以及從工業(yè)廢水中回收有用物質(zhì)等.

電滲析與近年引進(jìn)的另一種膜分離技術(shù)反滲透相比，它的價(jià)格便宜，但脫鹽率低。

當(dāng)前國(guó)產(chǎn)離子互換膜質(zhì)量亦很穩(wěn)定，運(yùn)營(yíng)管理也很方便，自動(dòng)控制頻繁倒極電滲析（E

DR）,運(yùn)營(yíng)管理更加方便。原水運(yùn)用率可達(dá)80%,一般原水回收率在45-70%之間。

電滲析重要用于水的初級(jí)脫鹽，脫鹽率在45-90%之間。它廣泛被用于海水與苦咸水

淡化；制備純水時(shí)的初級(jí)脫鹽以及鍋爐、動(dòng)力設(shè)備給水的脫鹽軟化等。

實(shí)質(zhì)上，電滲析可以說(shuō)是一種除鹽技術(shù)，由于各種不同的水（涉及天然水、自來(lái)

水、工業(yè)廢水）中都有一定量的鹽分，而組成這些鹽的陰、陽(yáng)離子在直流電場(chǎng)的作用

下會(huì)分別向相反方向的電極移動(dòng)。假如在一個(gè)電滲析器中插入陰、陽(yáng)離子互換膜各一

個(gè)，由于離子互換膜具有選擇透過(guò)性，即陽(yáng)離子互換膜只允許陽(yáng)離子自由通過(guò)，陰離

子互換膜只允許陰離子以通過(guò)，這樣在兩個(gè)膜的中間隔室中，鹽的濃度就會(huì)由于離子

的定向遷移而減少，而靠近電極的兩個(gè)隔室則分別為陰、陽(yáng)離子的濃縮室，最后在中

間的淡化室內(nèi)達(dá)成脫鹽的目的。

實(shí)際應(yīng)用中，一臺(tái)電滲析器并非由一對(duì)陰、陽(yáng)離子互換膜所組成（由于這樣做效

率很低），而是采用一百對(duì)，甚至幾百對(duì)互換膜，因而大大提高效率。

一、應(yīng)用范圍

目前電滲析器應(yīng)用范圍廣泛，它在水的淡化除鹽、海水濃縮制鹽精制乳制品，果

汁脫酸精和提純，制取化工產(chǎn)品等方面，還可以用于食品，輕工等行業(yè)制取純水、電

子、醫(yī)藥等工業(yè)制取高純水的前解決。鍋爐給水的初級(jí)軟化脫鹽，將苦咸水淡化為飲

用水.

電滲析器合用于電子、醫(yī)藥、化工、火力發(fā)電、食品、啤酒、