均相膜电渗析装置及其应用点介绍

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电渗析(ED)装置介绍讲解

工程案例二
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苏州开源拓展环保工程有限公司
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电渗析装置介绍三
电渗析器组装方式示意图
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电渗析装置介绍四
四电渗析器实例图
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电渗析装置介绍五
五极化与沉淀
在电渗析器的膜界面现像中，极化现像主要发生在阳膜的淡室一侧，而另一沉淀现像则主要发生在阴膜的浓室一侧。
当阴膜室一侧出现水的离解，产生的OH离子适移通过阴膜进入浓室，使浓水的PH值上升，出现CaCO3 以至Ｍg(OH)2的沉淀现像。这些沉淀产物附着于膜表面，从而增加膜电阻，加大电能消耗，减小膜的有效面积，降低出水水质，影响正常运行正常。
电渗析法除盐工艺系统介绍三
二)电渗析器与其他水处理设备的组合除盐系统电渗析一般用于含盐量较高的苦咸水、高硬度水的部分除盐，以
作深度除盐的顶处理。由于电渗析法除盐有其适用范围．在应用中，应根据原水水质和除盐水水质要求，与离子交换水处理技术等相结合，使其在水处理工艺中各自发挥其优势，以达到合理的技术经济效果，并能稳定运行。其常用的组合除盐水处理系统如下。 1．“预处理－电渗析－离子交换”的组合除盐系统 2．“预处理－离子交换－电渗析”的组合除盐系统 3．“预处理－离子交换(软化)－电渗析离子交换(软化)”的组合除盐系统
它是直流式和循环式除盐相结合的一种方式：在部分循环式除盐工艺系统中，电渗析器的出口淡水分成两路，一路连续出水供用户使用；另一路返回电渗析器与水箱中水相混，继续进行除盐。其特点是用定型设备．可适用不同水质和水量的要求。在原水含盐量变化时，可调节循环量去保持出水水质稳定，但系统较复杂。

电渗析脱盐技术应用简述

电渗析是电场驱动的水溶液离子脱除/浓缩的分离技术，电渗析器的核心部件是由多张阴离子交换膜、淡化室隔板、阳离子交换膜和浓缩室隔板交替排列组成的膜堆。在电场的作用下可实现淡化室水溶液盐分的脱除和浓缩室水溶液盐分的富集。

电渗析膜和电渗析器，可用于脱除水溶液的盐分（淡化）或者浓缩水溶液的盐分（制盐），具体的应用包括各种化工/食品/医药生产过程中的物料脱盐（比如乳清蛋白脱盐、甘露醇脱盐、大豆低聚糖脱盐、氨基酸脱盐等）、苦咸水淡化、天然水纯化、工业废水净化、小规模海水淡化、海水或卤水制盐等。在这些应用中，均相膜电渗析法具有其它方法不可比拟的优势。（a）对于生产过程中的物料脱盐，现有的方法是采用离子交换树脂进行离子交换。由于离子交换树脂对于物料不可避免的吸附，导致物料收率低，并且离子交换树脂再生过程中产生大量含盐废水，不易处理。均相膜电渗析法的优势是物料收率高，产生的含盐废水少。（b）对于苦咸水淡化，同世界的很多其它地区相似，我国西北干旱内陆地区由于降水稀少，蒸发强烈，水资源天然匮乏，作为主要供水水源的地下水普遍含盐含氟，成为苦咸水，水质低劣，不符合饮用水标准。在山东，苦咸水分布面积达1.09万平方公里，主要分布在鲁西北及潍坊市“三北”地区；山东省黄泛平原和滨海平原区，由于受地下水径流条件和古沉积环境的影响，在内陆和滨海区形成了各种类型的盐水。与反渗透法相比，电渗析法苦咸水淡化的优势在于膜抗有机污染、水收率高以及较低运行费用。（c）

对于小规模海水淡化，电渗析技术适用于在海岛、酒店、渔船、舰艇和潜艇等生产饮用水。与反渗透法相比，电渗析法的优势在于低操作压力和预处理简单，系统易操作、易维护、安全、无噪音。（d）反渗透法已经广泛应用于海水淡化和苦咸水淡化，一个普遍的问题是浓水的处理。浓水可以排入海水，但需要非常谨慎以避免对环境造成冲击。电渗析膜较反渗透膜，更耐有机污染和无机结垢，因此可通过电渗析器处理浓水，进一步生产出淡水，提高水收率，同时可将盐水中氯化钠浓度提高到18%以上，再通过多效蒸发等方式制备工业盐或食用盐。因此均相膜电渗析技术与反渗透技术结合，可突破膜法海水淡化的技术瓶颈，实现海水的综合利用。

电渗析

3.离子交换膜
离子交换膜被誉为电渗析的பைடு நூலகம்心脏”. 基膜：具有立体网状结构的高分子化合物
离子交换膜的构成活性基团：由具有交换作用的阳（或阴）
离子和与基膜相连的固定阴（或阳）离子所组成基膜的立体网状结构的高分子骨架中存在许许多多相互沟通的细微网孔，正因为细微网孔的存在使离子有可能从膜的一侧运动到膜的另一侧。

极限电流密度是使膜界面层中产生极化现象时的电流密度。减小边界层厚度可以使极限电流密度增大,进而可以尽可能的减小极化现象,有助于电渗析过程的进行。
5.电渗析技术的优缺点
• 优点：
• 1.能量消耗少。运行过程中，不发生相的变化，只是用电能来迁移水中已解离的离子，耗能与水中的含盐量成正比。 • 2.药剂耗量少，环境污染小。离子交换法处理时，交换树脂失效，需用大量酸碱再生，水洗时有大量酸碱排出；而电渗析处理水时，仅酸洗时需要少量酸。 • 3.设备简单，操作方便。材料为高分子材料，抗化学污染和抗腐蚀性能好。运行中，不需用酸碱进行反复的再生处理。 • 4.设备规模和拖延浓度范围的适应性大。 • 5.以电为动力，运行成本较低。
离子交换膜的分类：膜中活性基团的种类
阳离子交换膜阴离子交换膜特殊离子交换膜
离子交换膜的分类
膜体结构异相膜均相膜半均相膜
离子交换膜的制备
1.单体聚合或缩聚：其中至少有一种单体必须含有一种自身为或能变成阳离子或阴离子的基团； 2.在固化膜中引入阴离子或阳离子成分； 3.将阴离子或阳离子引入高分子，然后制膜。

膜分离装置

反渗透膜法海水淡化
嵊泗1000吨/日反渗透海水淡化装置
（三）超滤膜
作用机理：超滤又称超过滤，用于去除废水中大分子物质和微粒。超滤之所以能够节流大分子物质和微粒，其机理是：膜表面孔径机械筛分作用，膜孔阻塞、阻滞作用和膜表面及膜孔对杂质的吸附作用。而一般认为主要是筛分作用。
超滤是以压力为推动力，利用超滤膜不同孔径对液体中溶质进行分离的物理筛分过程。其截断分子量一般为6000到 50万，孔径为几十nm，操作压0.2-0.6MPa。
膜分离设备
一、膜分离设备分类及分离原理
膜分离：是以选择性透过膜为分离介质，在膜两侧一定推动力的作用下，使原料中的某组分选择性地透过膜，从而使混合物得以分离，以达到提纯、浓缩等目的的分离过程。
膜分离设备：利用膜的选择透过性进行分离以及浓缩水中离子或分子的设备。
电渗析设备
，
水处理工艺中
操作压差一般为1.5～10.5MPa，截留组分为小分子物质。
分离的溶剂分子往往很小，不能忽略渗透压的作用
渗透和反渗透
·反渗透法应用：
◆海水和苦咸水脱盐制饮用水；
◆制备医药、化学工业中所需的超纯水；
◆用于处理重金属废水
◆用于浓缩过程，不会破坏生物活性，不会改变风味、香味。包括：食品工业中果汁、糖、咖啡的浓缩；电镀和印染工业中废水的浓缩；奶品工业中牛奶的浓缩。

均相膜电渗析

均相膜电渗析技术是一种新型的膜分离技术，能有效抵抗膜反渗、回流渗析和

污染渗析等膜渗析现象。均相膜电渗析是通过在溶质和反渗溶液之间调节电场，实现溶物在各种浓度和性质的膜之间的选择性分离，从而达到净化收集，分离回收，电解析离的目的。

在均相膜渗析过程中，与常规的蒸发膜分离技术不同，膜选择机理更加精确，

不但可以有效抑制大分子渗透，同时能承受更大的离子活度，从而优化了浓度差，避免了蒸发剂带来的污染，明显降低了蒸发困难正渗析物的比例。同时，结构上来说，蒸发膜和电渗膜也存在了很大的区别：电渗膜具有高导电性能，可以有效过滤比蒸发膜更小的离子，将不可溶质减少至极低水平。

此外，在均相膜渗析技术的应用过程中，可以根据用户的实际需求，考虑多种

因素，设计出选择性有效的分离、收集、析离等复杂的操作模式，实现更好的利用效果。例如，通过结合电聚焦、水浴巴氏渗透和电渗析等技术，就可以提高收获率，将不可溶性物质解锁，实现更有效的利用，将电渗析过程转化为一种可控制的系统，值得研究。

因此，均相膜电渗析技术是一个新兴的技术，相比传统的蒸发膜分离技术，具

有更加优异的分离性能，在水处理、食品加工、制药等行业中，具有广泛的应用前景。

第2节电渗析

一、原理

在直流电场作用下，利用阴、阳离子交换膜对溶液中的阴、阳离子的选择透过性，分离溶质和水。

阴膜只让阴离子通过；阳膜只让阳离子通过。

阴极：

还原反应：2H＋＋2e →H2↑

阴极室溶液呈碱性，结垢

阳极：

氧化反应：4OH－→O2↑＋2H2O ＋4e

或2Cl-→Cl2↑+2e

阳极室溶液呈酸性，腐蚀

特点：只能将电解质从溶液中分离出去。不能去除有机物等。

二、离子交换膜

离子交换树脂：树脂与离子之间发生交换反应

离子交换膜：对溶液中的离子具有选择透过的特性

★按其结构分为：异相膜、均相膜。

异相膜：离子交换树脂磨成粉末，加入粘合剂，滚压在纤维网上。

均相膜：离子及交换树脂的母体材料制成连续的膜状物，作为底膜，然后在上面嵌接上活性基团。

★按离子选择性分：

阳离子交换膜（一般为聚苯乙烯磺酸型）：R－SO3H，在水中电离后，呈负电性

阴离子交换膜（聚苯乙烯季胺型）：R－CH2 N（CH3）3OH，电离后，呈正电性

★离子交换膜选择透过性主要是由于：

1）膜的孔隙结构；2）活性交换基团的作用。

离子交换膜是电渗析的关键部分，良好的电渗析应：1）高的离子选择性；2）渗水性差；3）导电性好；4〕化学稳定性和机械强度

三、关键设备

如图

电渗析可分为三部分：极区、膜堆和紧固部分

极区：常用的电极有不锈钢、石墨等

膜对：一对阴、阳膜和一对浓、淡水隔板交替排列，组成的最基本脱盐单元

膜堆：若干膜对的集合体

一级：一对正、负极之间的膜堆

一段：具有同一水流方向的并联膜堆

增加段数：加长水的流程长度，增加脱盐效率。

增加膜对数：提高水处理量

增加级数：降低两个电极之间的电压

电渗析法——精选推荐

电渗析法

百科名片

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。

编辑本段

电渗析法（electrodialysis【ED】）指的是在外加直流电场的作用下，利用阴离子交换膜和阳离子交换膜的

选择透过性，使一部分离子透过离子交换膜而迁移到另一部分水中，从而使一部分水淡化而另一部分水浓缩的过程。

编辑本段

基本原理和特点

电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜，分隔成小水室。当原水进入这些小室时，在直流电场的作用下，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；网膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。结果佼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。

电渗析和离子交换相比，有以下异同点：

（1）分离离子的工作介质虽均为离子交换树脂，但前者是呈片状的薄膜，后者则为圆球形的颗粒；

（2）从作用机理来说，离子交换属于离子转移置换，离子交换树脂在过程中发生离子交换反应。而电渗析属于离子截留置换，离子交换膜在过程中起离子选择透过和截阻作用。所以更精确地说，应该把离子交换膜称为离子选择性透过膜；

（3）电渗析的工作介质不需要再生，但消耗电能；而离子交换的工作介质必须再生，但不消耗电能。

均相膜的特点与制备方法

均相膜可以有效的除去物料中的各种无机盐，达到较好的的分离纯化的效果。拿氨基酸脱盐举例，相比起异相膜电渗析，更加优越，对氨基酸的收率有了很大的提高，电流效率也大大提高。能够满足多种料液的处理要求，具有膜面电阻小，电流效率高、能耗低、选择透过性好、收率高等特点。

均相膜的特点：

在常温不发生相变的条件下，可以对溶质和水进行分离，适用于对热敏感物质的分离、浓缩，并且与有相变化的分离方法相比，能耗较低。

分离技术杂质去除范围广。比如分离去除水中99.5%以上的重金属离子、制癌物、细菌。

较高的脱盐(去除水中的阴阳离子)和水回用率，可截留粒径几个纳米以上的溶质。

利用低压作为膜分离动力，因此分离装置简单，操作、维护和自控简便，现场安全卫生。

制备方法有：

1、用苯乙烯和二乙烯基苯共聚物磺化得到强酸性阳离子交换膜；

2、用具有离子交换官能团的芳香簇聚合物溶液直接制备：

3、用具有和不具有离子交换功能的芳香聚合物的混合溶液制备。在这些过程中，通常阳离子交换膜是通过磺化而阴离子交换膜则是通过氯甲基化和季胺化得到。

均相膜过程在外加直流电场的驱动下，阴、阳离子分别向阳极和阴极移动，利用离子交换膜的选择透过性(即阳离子可以透过阳离子交换膜，阴离子可以透过阴离子交换膜)，从而实现溶液淡化、浓缩、精制或纯化等目的。

在直流电场作用下，利用阴、阳离子交换膜对溶液中离子的选择透过性，分离溶质和水。

高盐废水资源化应用——均相膜电渗析应用

高盐废水资源化利用

一、超滤、纳滤、反渗透装置

超滤膜是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。

纳滤是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程，纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右。一般纳滤膜对二价离子的脱除率达90%以上。

反渗透膜系统选用进口低压、超低压卷式复合膜，采用多级预过滤系统、反渗透系统，它不仅可去除水中的无机离子、胶体、微生物，还可以去除水中几乎全部有机物，无机物和热源等。超纯化后处理系统通过多种集成技术进一步去除反渗透纯水中尚存的微量离子、有机物等杂质，以满足不同用途的最终水质指标要求。（对纯度要求更高的超纯水可再加混床树脂纯化、电去离子装置（EDI）等工艺设计，确保较高的出水水质和设备的稳定性）。反渗透系统还配置可编程序控制器（PLC），实行自动检测及清洗等。

二、电渗析

基本原理：电渗析设备在外加直流电场的作用下，利用电驱动膜的选择透过性，使离子从一部分水中迁移到另一部分水中的物理化学过程。电驱动膜分离淡化器，就是利用多层隔室中的电渗析过程达到使水除盐的目的。

电渗析设备由隔板、电驱动膜、电极、夹紧装置等主要部件组成。电驱动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。由于电驱动膜分离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。

电渗析(ED)技术及操作简介

电渗析（ED）技术及操作简介

电渗析原理

电渗析器是在外加直流电场的作用下，当含盐分的水流经阴、阳离子交换膜和隔板组成的隔室时，水中的阴、阳离子开始定向运动，阴离子向阳极方向移动，阳离子向阴极方向移动，由于离子交换膜具有选择透过性，阳离子交换膜（简称阳膜）的固定交换基团带负电荷，因此允许水中阳离子通过而阻挡阴离子，阴离子交换膜（简称阴膜）的固定交换基团带正电荷，因此允许水中的阴离子通过而阻挡阳离子，致使淡水隔室中的离子迁移到浓水隔室中去，从而达到淡化的目的。电渗析器通电以后，电极表面发生电极反应，致使阳极水呈酸性，并产生初生态的氧O2和氧气Cl2。阴极水呈减性，当极节水中有Ca=+和Ng++时由生成CaCO3和Ng(OH)2水垢，结集在阴极上，阴极室有氧气H2排出。因此极水要畅通，不断排出电极反应产物，有利于电渗析器正常运行。

三、电渗析的结构

电渗析不论其规格怎样，形式如何，均由膜堆、电极、夹紧装臵三大部件组成。

1.膜堆

一张阳膜、一张隔膜、一张阴膜，再一张隔板组成一个膜对，一对电极之间所有的膜对之和称膜堆。它是电渗析器的心脏部件，也是电渗析器性能好、坏的关键部件。

在此简单介绍组成膜对零件的主要材料：

（1）阴、阳离子交换膜：按膜中活性基团的均一程度可分为异相膜（非均质），均相膜与半均相膜。理论上讲均相膜优越，事实上由于各制膜厂技术水平不齐，生产经验不等，制出来的膜性能相关很大，即使同一家厂的产品由于批号不一样性能差别也不小。本所通过试制比较确定采用上海化工厂生产的异相膜，该膜性能相对比较稳定。

电渗析讲义

地下水
曝气 Cl2
活性炭
曝气石灰
混凝沉淀
滤筒过滤
过滤
电渗析
电渗析
地下水石灰苏打
混凝沉淀
过滤
电渗析
地下水阳床阴床电渗析
适于含H2S 的地下水
适于含铁、暂时硬度高的地下水
适于含铁、锰、硬度高的地下水
七、填充床电渗析（EDI）又名：电去离子技术将离子交换与电渗析结合起来。利用电渗析的极化现象对离子交换树脂再生。原理：
A
K
+
极淡Na N浓a 淡Na 浓Na 淡Na 极
室水 (一)
水(二)
水(一)
水(二)
水(一)
室
1
室CI 室CI 室CI 室CI 室CI
2
淡水
极水
-
原水原水原水
原水
三次革新： 1）具有选择性离子交换膜的应用； 2）设计出多层电渗析组件； 3）采用倒换电极的操作模式。
特点：
能耗低药耗少（与离子交换相比）对含盐量变化适应性强操作简单，易于机械化、自动化设备紧凑，预处理简单（水不过膜）水的利用率高（90％）
隔板厚0.5-0.9mm:＜0.3mg/l 淤泥密度指数（SDI）:＜3-5
预处理方式
地下水一级过滤
电渗析
适于清洁地下水

电渗析技术

1.3 电渗析的传质过程
电渗析过程中可能发生的传质过程：
Leabharlann Baidu
1.3 电渗析的传质过程
电渗析的反离子传质过程：
对流传质。离子在隔室主体溶液和扩散边界层之间的传递；扩散传质。离子在膜两侧的扩散边界层中的传递；这是控
制电渗析传质速率的主要因素。
电迁移传质。离子通过离子交换膜的传递。
2.离子交换膜与电渗析器
2. 1 离子交换膜 2. 2 电渗析器的介绍
2.1 离子交换膜
离子交换膜
实质是渗析膜，在电场的作用下，对阴、阳离子具有选择透过性。在一般水处理中常用的硫酸型阳膜和季铵型阴膜的结构如下：
2.1 离子交换膜
组成：
固定部分
膜的主体离子交换膜活动部分高分子骨架(基膜) 离子交换基团(固定荷电基团)
2.1 离子交换膜
离子交换膜分类：
按材料分类：①有机离子交换膜；②无机离子交换膜。
有机离子交换膜：磺酸型阳离子；季铵型阴离子。无机离子交换膜：磷酸锆；钒酸盐。
按作用机理分类：①阳离子交换膜；②阴离子交换膜；③
特殊离子交换膜（如双极膜）。
2.1 离子交换膜
按膜体宏观结构(制造工艺)分类：
1.2 电渗析的原理
（2）从作用机理来说，离子交换属于离子转移置换，离子交换树脂在过程中发生离子交换反应。而电渗析属于离子截留置换，离子交换膜在过程中起离子选择透过和截阻作用。所以更精确地说，应该把离子交换膜称为离子选择性透过膜；（3）电渗析的工作介质不需要再生，但消耗电能；而离子交换的工作介质必须再生，但不消耗电能。

均相电渗析膜-最新国标

均相电渗析膜

1 范围

本文件规定了均相电渗析膜的术语和定义、标记和编码、要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存。

本文件适用于均相电渗析膜的研发、生产和管理。

本文件不适用于单价选择性阴膜、单价选择性阳膜、氢离子阻挡阴膜、氢氧根离子阻挡阳膜以及对特定离子具有选择透过性的特种离子交换膜。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 4456 包装用聚乙烯吹塑薄膜

GB/T 6682分析实验室用水规格和试验方法

GB/T 9174 一般货物运输包装通用技术条件

GB/T 9969 工业产品使用说明书总则

GB/T 12464普通木箱

GB/T 14436 工业产品保证文件总则

3 术语和定义

GB/T 20103—2006界定的术语和定义适用于本文件。为了使用方便，以下重复列出了GB/T 20103—2006中的某些术语和定义。

膜membrane

表面有一定物理或化学特性的薄的屏障物，它使相邻两个流体相之间构成不连续区间并影响流体中各组分的透过速度。

[来源：GB/T 20103—2006，2.1.1]

离子交换膜ion exchange membrane

对离子具有选择透过性的膜。

[来源：GB/T 20103—2006，3.1.1，有修改]

均相离子交换膜homogeneous ion exchange membrane

结构均一、所有功能基团和膜基体以化学键相连且截面均匀一致的离子交换膜。

电渗析(ED)装置介绍

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电渗析法除盐工艺系统介绍二
a．直流式除盐原水流经一台或多台串联的电渗析器后，即能达到要求的水质。该法的优
点是可连续制水、管道简单；缺点是定型设备的出水水质随原水含盐量而变。 b.循环式除盐
将原水在电渗析器和水箱中多次循环，以达到所需出水的水质。其缺点是需设置循环水泵和水箱，并只能间歇供水。 c. 部分循环式除盐
如下图所示。由于这种膜的化学性能是均匀的，膜的各部分具有相同特性，是单相的，故叫均相膜。
半均相膜的聚合电解质与成膜材料混合得十分均匀，它的化学性能的均匀性可以大为提高，但两者之间没有化学结合。
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电渗析膜（离子交换膜）介绍三
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电渗析膜（离子交换膜）介绍四
电渗析膜实例图
装置。
：二结构电渗析器由膜堆、极区和压紧装置三部分构成。
1: 膜块；是由相当数量膜对组装而成。 a) 膜对：是由一张阳离子交换膜，一张隔板甲（或乙）；一张阴膜，一张隔板乙（或甲
）组成。 b) 离子交换膜：是电渗析器关键部件，其性能影响电渗析器的离子迁移效率、能耗、抗
污染能力和使用期限等。其中膜的分类：按膜结构分为：异相膜、均相膜和半均相膜；按膜上活性基团不同分为：阳膜、阴膜和特种膜；按膜材料不同分为：有机膜和无机膜。
1-1
2-2
4-4

什么叫渗析--什么叫电渗析

什么叫渗析？什么叫电渗析？

渗析是属于一种自然发生的物理现象。如将两种不同含盐量的水，用一张渗透膜隔开，就会发生含盐量大的水的电解质离子穿过膜向含盐量小的水中扩散，这个现象就是渗析。这种渗析是由于含盐量不同而引起的，称为浓差渗析。渗析过程与浓度差的大小有关，浓差越大，渗析的过程越快，否则就越慢。因为是以浓差作为推动力的，因此，扩散速度始终是比较慢的。如果要加快这个速度，就可以在膜的两边施加一直流电场。电解质离子在电场的作用下，会迅速地通过膜，进行迁移过程，这就称为电渗析。电渗析膜是用高分子材料制成的一种薄膜，上面有离子交换活性基团。膜内含有酸性活性基团的称为阳膜；有碱性活性基团的称为阴膜。从膜的结构上分，又可分为异相膜、均相膜、半均相膜三种。

电渗析器设备技术

电渗析技术不是过滤型的膜分离技术。对原水的水质要求相对较低，具有较强的抗污染能力。电渗析应用于饮用水、工程用水、苦咸水的脱盐。

一、电渗析器的工作原理

电渗析器是在外加直流电场的作用下，当含盐分的水流经阴、阳离子交换膜和隔板组成的隔室时，水中的阴、阳离子开始定向运动，阴离子向阳极方向移动，阳离子向阴极方向移动。由于离子交换膜具有选择透过性，阳离子交换膜(简称阳膜)的固定交换基团带负电荷，因此允许水中阳离寸通过而阻挡阴离子; 阴离子交换膜(简称阴膜)的固定交换基团带正电荷，因此允许水中的阴离子通过而阻挡阳离子，致使淡水隔室中的离子迁移到浓水隔室中去，从而达到淡化的目的，见图4-18.

根据电渗原理制取淡水时，要消耗一定量的浓水和极水，为了减少水耗量可以采用浓水循环和极水循环以及减少浓水和极水的方法。由于浓水的浓度提高了，降低了膜的选择透过性，因而降低了电流效率，增加了耗电量，表4-34、表4-35。在浓浓水直，排放条件下，水量比为淡水:浓水:极水==1：1.2：0.2（或1：0.6：0.2）。这时水的利用率约45.5%~55.5%。采用浓水循环可降低水耗量。

二、电渗析器的结构

电渗析器由膜堆、极区、夹紧装置三大部件组成。电渗析器的组装型式与膜堆水流方向见图4-19。

(一)膜堆

一张阳膜、一张隔板、一张阴膜，再一张隔板组成一个膜对。一对电极之间所有的膜对之和称为膜堆，它是电渗析器性能的关键部件。

组成膜对零件的主要材料如下:

(1)阴、阳离子交换膜。按膜中活性基团的均一程度可分为异相膜(非均质)、均相膜两类。异相膜是把粉状树脂与胶黏剂混合后制成的膜;均相膜是直接使离子交换树脂的合成与成膜工艺结合制成的膜，异相膜与均相膜性能比较表4-36。