电渗析技术PPT课件
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电厂化学水处理培训ppt课件
建立健全电厂化学水处理运行 管理制度，明确各级管理人员 和操作人员的职责和权限。
加强电厂化学水处理设备的日 常维护和保养，确保设备处于
良好状态。
定期对电厂化学水处理系统进 行检查、评估和改进，提高系
统运行效率和可靠性。
运行操作与维护保养
操作人员应熟悉电厂化学水处理设备 的结构、性能和工作原理，掌握正确 的操作方法和维护保养技能。
积盐，确保设备长期稳定运行。
提高水资源利用效率
02
通过回收和再利用废水，减少新鲜水用量，降低水资源消耗。
保护环境
03
减少废水排放，降低对环境的污染。
电厂化学水处理的原理
01
02
03
去除悬浮物
通过混凝、沉淀、过滤等 方法去除水中的悬浮物。
去除胶体
采用吸附、凝聚等方法破 坏胶体的稳定性，使其聚 沉。
去除溶解物质
净化和资源化利用。
高级氧化技术
采用臭氧氧化、芬顿氧化等高级 氧化技术，将废水中的难降解有 机物氧化分解为低毒或无毒的小 分子物质，提高废水的可生化性
和回用价值。
06
电厂化学水处理运行管理
运行管理制度与规范
01
02
03
04
严格执行国家及行业相关法规 和标准，确保电厂化学水处理
安全、经济、稳定运行。
05
03
硬度
水中钙、镁离子含量应适中，过高会 导致结垢，过低则可能加剧设备腐蚀 。
04
氯离子
氯离子含量过高会加剧金属腐蚀，应 控制在一定范围内。
冷却水处理工艺
预处理
软化处理
去除水中的悬浮物、胶体等杂质，降低水 的浊度。
通过离子交换或加药等方法降低水的硬度 。
分离技术课件(电渗析前)讲解
漳州 PX项目 p-xylene 2个2万立方米的常渣油罐起火
另外，冶金、食品、生化、原子能领域: 如从矿产中提取和精选金属 食品脱水、除有毒或有害组分 抗生素的净制和病毒的分离 同位素的分离和重水制备等
在环保和充分利用资源方面也有重要作用 生产大型化 -- 三废处理 综合利用物料 — 环境污染、生态平衡
L
燕化橡胶厂顺丁橡胶 用 DMF 做萃取剂生产丁二烯单体 C4分离的实例
碳四馏分中各组分的沸点及加入萃取剂前后相对挥发度
组分
异丁烯 1-丁烯 丁二烯 正丁烷 反-2-丁 顺-2-丁
烯
烯
沸点, K 266.26 266.90 268.76 272.66 272.28 276.88
相对挥发度 1.030 1.013 1.000 0.886 0.845 （加前）
1998年大连建国家膜工程中心，依托在中科院大连化物所， 筹资1.07亿人民币。
2000年组建 膜技术国家工程研究中心，依托在大连化物所 与中铁铁龙集装箱物流股份有限公司。
膜技术国家工程研究中心的主导产品氮氢膜分离器及装置， 已在国内、外200余家石油、化工企业应用。有机蒸气膜产品 及膜工程正以国内独家生产、世界领先水平得到良好产业化推 广。自行研制用于液体分离的纳滤膜、超滤膜、微孔滤膜等多 项产品，也在国内近百家药厂建立水处理设备和药物分离装置。 还采用反渗透技术承接海水淡化和锅炉补给水等大型水处理项 目，利用膜法富氮、富氧技术为石油、化工、医药、冶炼等领 域相关企业解决了大量实际问题。
2、分离因子
可采用分离因子来表示平衡关系 对A、B 两组分混合物，分离因子 定义：
ij
yi xi
yj xj
xi , x j — 原料中 i , j 组分摩尔分率
电动力学修复污染土壤的改进技术ppt课件
用以去除土壤中的污染物。联合
技术可以避免或减少污染物的后
处理过程，实现原位迁移和降解
过程。
18
总结与展望
电动力学技术修复污染土壤作 为一种新的原位修复技术具有诸多 优点，利用改进的电动力学修复污 染土壤现在尚处于实验室和小规模
19
电动力学修
复污染土壤的修
复机理非常复杂，
ห้องสมุดไป่ตู้
涉及了物理、污
染传输动学、土
联盟[N]中国环境报,2012,4(1). 24
能应用于实际的
大型电动力学修
22
加大对电动
力学与其他技术
的联合修复技术
的研究，通过构
建污染物处理数
学模型，寻求联
合技术的最佳耦
合点，来模拟污
23
参考文献
[1]陈学军,申哲民,句柄新,等.模拟 镉污染土壤的电动力学修复研究[J].
环境化学,2005,24(6):666-668. [2]徐卫星.发起成立环境修复产业
8
大量的实验室实验和现场试 验已经证明，电动力学技术可高 效地去除土壤中的重金属离子和 有机污染物，其中重金属离子包
9
为了进一步提高电动力学技 术对土壤中污染物的去除率，国 内外许多学者对其进行了一些改 进。研究较多的技术改进主要有：
10
电动力学修复技术改进
极 电 土 工作 降 电动
化 场 壤 液 低 力学
（5）降低能耗的改进
实验修复中，一般采用电流强 度范围约为10~100mA/cm2，电 压梯度约为0.5V/cm，电能耗与电 流的平方成正比，耗能高，处理 费用也就相应增加，这成为电动 力学技术在实际中应用的重要问 17
（6）电动力学修复联合技术
电渗析分离技术PPT课件
膜的导电性与下列因素有关 1 膜内固定基团的浓度和含水率, 随之增高 2 反离子的影响, 反离子淌度大,则导电能力大 3 膜外浓度, 随之增高 4 温度, 随之增高 膜电位和膜 的选择透过度
17
影响离子交换膜选择透过度的因素 膜的固定基团浓度和孔径, 浓度大孔径小, 透过度好; 适当 的交联度有利透过度的提高; 外界溶液浓度大,不利与透过度
Tji随电流密度的升高而下降, 到达某电流密度时保持 稳定; 随脱盐液流速增大而升高; 随脱盐总浓度的增大 而升高; 与脱盐液离子的组成无关; 符合下式
膜的交换基团相同, 交联度大孔径小的膜, 以及离子在膜内 的淌度对反离子的选择透过性起主导作用; 反之, 膜内的反 离子浓度起主导作用
16
16.2.3 离子交换膜的电化学性能
10
Donnan平衡理论 膜在电解质中离解产生离子与溶液中的离子进行交换平衡
膜中离子平衡
当CR >>C,
CN为Cl-, Cg为Na+, CR为X-
11
• 影响膜选择性的因素: 膜 的固定离子浓度越高, 膜的选择性越好; 溶液的离子浓度大, 膜的选择 性差
• 离子水合和迁移数
• 离子在水溶液中存在水合离子,离子运动时, 水合层也随 着运动. 基本水合层随离子运动,与外部因素无关, 二级 水合层不固定, 但定向排布. 基本水合层的水分子数为 水合数,离子价数越高, 水合程度大. 水合程度大, 在水溶 液中运动阻力大, 易引起水的电渗析和逃水现象.
23
影响极限电流密度的因素
电解质溶液的浓度 二者呈正比 电解质溶液的组分 溶液温度, 提高温度,极限电流增大 流体力学条件: 扩散层厚度呈反比 离子交换膜: 离子在膜内与溶液内迁 移数之差与极限电流呈反比
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影响离子交换膜选择透过度的因素 膜的固定基团浓度和孔径, 浓度大孔径小, 透过度好; 适当 的交联度有利透过度的提高; 外界溶液浓度大,不利与透过度
Tji随电流密度的升高而下降, 到达某电流密度时保持 稳定; 随脱盐液流速增大而升高; 随脱盐总浓度的增大 而升高; 与脱盐液离子的组成无关; 符合下式
膜的交换基团相同, 交联度大孔径小的膜, 以及离子在膜内 的淌度对反离子的选择透过性起主导作用; 反之, 膜内的反 离子浓度起主导作用
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16.2.3 离子交换膜的电化学性能
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Donnan平衡理论 膜在电解质中离解产生离子与溶液中的离子进行交换平衡
膜中离子平衡
当CR >>C,
CN为Cl-, Cg为Na+, CR为X-
11
• 影响膜选择性的因素: 膜 的固定离子浓度越高, 膜的选择性越好; 溶液的离子浓度大, 膜的选择 性差
• 离子水合和迁移数
• 离子在水溶液中存在水合离子,离子运动时, 水合层也随 着运动. 基本水合层随离子运动,与外部因素无关, 二级 水合层不固定, 但定向排布. 基本水合层的水分子数为 水合数,离子价数越高, 水合程度大. 水合程度大, 在水溶 液中运动阻力大, 易引起水的电渗析和逃水现象.
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影响极限电流密度的因素
电解质溶液的浓度 二者呈正比 电解质溶液的组分 溶液温度, 提高温度,极限电流增大 流体力学条件: 扩散层厚度呈反比 离子交换膜: 离子在膜内与溶液内迁 移数之差与极限电流呈反比
最新水处理-膜技术ppt课件
如 微 滤 （ MF）、 超 滤 （ UF）、 纳 滤 （ NF） 与 反 渗 透 （RO）都是以压力差为推动力的膜分离过程。
2
2.1概述
▪ 二、膜的简介
▪ 特征：具有选择性分离功能的 薄膜材料，以及以其为核心的 装置、过程、工艺的集成与应 用
▪ 特点：
➢ 无相变、低能耗
➢ 高效率、污染小
➢ 工艺简单、操作方便
卷绕式 (Spiral Wound)膜 组件
垫套式膜组件
32
1. 膜组件的形式之一——圆管式
▪ 1）所谓圆管式膜 ▪ 是指在圆筒状支撑体的内侧或外侧刮制上一层半透膜而得到的圆管形
分离膜，再将一定数量的这种膜管以一定方式联成一体而组成，其外 形状极类似于列管式换热器。
2）管式膜的特点
优点：
▪ 流动状态好，流速易控制；
面设计成各式凹凸或波纹结构或在膜面配置筛网等物。 ▪ 3）板框式膜组件类型 ▪ 系紧螺栓式 ▪ 耐压容器式 ▪ DDS型 （由丹麦的DDS [De Danske Sukker fabrikker]公司首创，
在欧洲很流行。）
43
曲折流道示意图
板框式膜组件流道示意图
44
▪ 4.膜组件形式之四——螺旋卷式 ▪ 1）螺旋卷式(简称卷式) ▪ 膜组件的结构是由中间为多孔支撑材料，两边是膜的“双
反渗透淡化厂的能耗及产水成本
国家或地区
设备能力 m3/d
原水含盐量 mg/L
能耗 kwh/m3
产水成本
RMB/m3
沙特 56800 43700
7 4.88
中国 长海
1000
中国 长岛
1000
中国 沧化
18000
35000 34000 13000
膜分离技术电渗析PPT讲稿
4. 水的渗透过程：由于电渗析过程的进行中，浓水室的含 盐量要比淡水室高。从另一角度讲，相当于淡水室中水 的浓度高于浓水室中水的浓度，于是产生淡水室中的水 向浓水室渗透，浓差愈大，水的渗透量愈大，这一过程 的发生使淡水产量降低。
5. 水的分解：是由于电渗析过程中产生浓差极化或中性水 离解成OH-和H+所造成，控制浓差极化可防止其产生。
电渗析中的传递过程
6. 水的电渗析过程：由于操作条件控制不良而造成极化现 象，使淡水室中的水解离成H+和OH-，在直流电场的作 用下，分别穿过阴膜和阳膜进入浓水室。此过程的发生 将使电渗析器的耗电量增加，淡水产量降低。
7. 压差渗透过程。由于淡化室与浓缩室的压力不同，造成 高压侧溶液向低压侧渗漏。
总之，电渗析器在运行时，同时发生着多种复杂过程，除 反离子迁移是电渗析的主要过程外，其余几个过程均是电 渗析的次要过程。但在这些次要过程的影响下，将使电渗 析器的除盐或浓缩效率降低，电耗增加。因此，必须选择 合适的离子交换膜和适宜的操作条件，以便抑制或改善这 些不良因素的影响。
电渗析器的组装及反离子迁移过程：阳膜上的固定基团带负电荷，阴膜上 的基团带正电荷。与固定基团所带电荷相反的离子被吸 引并透过膜的现象称为反离子迁移。例如：淡水室中的 阳离子（如 Na+）穿过阳膜，阴离子（如Cl-）穿过阴膜 进入浓水室就是反离子迁移过程，电渗析器即借此过程 进行海水的除盐。（主要传递过程）
2. 同性离子迁移：与膜上固定基团带相同电荷的离子穿过 膜的现象，称为同性离子迁移。由于离子交换膜的选择 透过性不可能达到100%，因此，也存在着少量与膜上固 定基团带相同电荷的离子穿过膜的现象。这种迁移与反 离子迁移相比，数量虽少，但降低了除盐效率。
电渗析中的传递过程
5. 水的分解：是由于电渗析过程中产生浓差极化或中性水 离解成OH-和H+所造成，控制浓差极化可防止其产生。
电渗析中的传递过程
6. 水的电渗析过程：由于操作条件控制不良而造成极化现 象，使淡水室中的水解离成H+和OH-，在直流电场的作 用下，分别穿过阴膜和阳膜进入浓水室。此过程的发生 将使电渗析器的耗电量增加，淡水产量降低。
7. 压差渗透过程。由于淡化室与浓缩室的压力不同，造成 高压侧溶液向低压侧渗漏。
总之，电渗析器在运行时，同时发生着多种复杂过程，除 反离子迁移是电渗析的主要过程外，其余几个过程均是电 渗析的次要过程。但在这些次要过程的影响下，将使电渗 析器的除盐或浓缩效率降低，电耗增加。因此，必须选择 合适的离子交换膜和适宜的操作条件，以便抑制或改善这 些不良因素的影响。
电渗析器的组装及反离子迁移过程：阳膜上的固定基团带负电荷，阴膜上 的基团带正电荷。与固定基团所带电荷相反的离子被吸 引并透过膜的现象称为反离子迁移。例如：淡水室中的 阳离子（如 Na+）穿过阳膜，阴离子（如Cl-）穿过阴膜 进入浓水室就是反离子迁移过程，电渗析器即借此过程 进行海水的除盐。（主要传递过程）
2. 同性离子迁移：与膜上固定基团带相同电荷的离子穿过 膜的现象，称为同性离子迁移。由于离子交换膜的选择 透过性不可能达到100%，因此，也存在着少量与膜上固 定基团带相同电荷的离子穿过膜的现象。这种迁移与反 离子迁移相比，数量虽少，但降低了除盐效率。
电渗析中的传递过程
《渗析与电渗析》课件
优缺点比较
总结词
渗析与电渗析各有其优缺点。
详细描述
渗析的优点在于工艺简单、操作方便、能耗低，尤其适用于小规模处理。但其缺点在于处理效率较低，膜通量较 小，且对溶质的去除效果有限。电渗析的优点在于处理效率高、可实现离子的定向迁移和选择性去除，尤其适用 于大规模处理。但其缺点在于能耗较高，膜成本和维护成本也相对较高。
实验结果与讨论
实验结果
讨论
通过实验操作，观察到盐溶液在渗析 与电渗析作用下的分离效果，记录相 关数据。
探讨实验过程中可能存在的误差来源 ，分析实验结果在实际应用中的意义 ，提出改进措施。
结果分析
对实验数据进行处理和分析，得出渗 析与电渗析的分离效果与操作条件之 间的关系。
06
《渗析与电渗析》ppt课件
目录
• 引言 • 渗析原理 • 电渗析原理 • 渗析与电渗析比较 • 实验与实践 • 总结与展望
01
引言
课程简介
课程名称：《渗析与 电渗析》
课程性质：专业选修 课
适用对象：化学工程 、环境工程、生物工 程等相关专业的本科 生和研究生
课程目标
掌握渗析和电渗析的基本原理 、工艺流程和应用领域
总结词
渗析与电渗析在处理水方面的工作原理存在显著差异。
详细描述
渗析是一种自然发生的物理过程，通过扩散作用将溶质从膜的一侧传递到另一 侧。而电渗析则是在外加电场的作用下，利用离子的电迁移和离子交换膜的选 择透过性，实现离子的定向迁移和分离。
应用领域比较
总结词
渗析和电渗析的应用领域各有侧重。
详细描述
渗析主要应用于脱盐、软化水、废水处理等领域，特别是在低浓度溶液的处理上 有优势。而电渗析则在工业废水处理、海水淡化、食品加工等领域应用广泛，特 别是对高盐度、高硬度、重金属离子等污染物的去除效果显著。
电渗析技术PPT课件
❖ 如果膜上的活性基团少，则其静电吸引力也随 之减少，对同电荷离子的排斥作用也减少，降 低了对阳离子的选择透过性；
❖ 如果膜外溶液浓度很大，则扩散双电层的厚度 会变薄，一部分带负电荷的离子靠近阳膜的机 会增大，并导致非选择性透过阳离子交换膜； 对阴离子交换膜的情况恰好相反。 由此可得电渗析的规律：
18
24
4. 水的渗透 ❖ 水由淡化室透过膜向浓缩室中迁移。随着浓水
与淡水浓度差的增加，水的渗透量增大。 5. 水的电渗透 ❖ 离子在水中与水分子结合成为水合离子。 ❖ 由于离子的水合作用，在反离子迁移和同名离
子迁移过程中都携带一定数量的水分子同时迁 移。 ❖ 反离子迁移的同时从淡化室带出水，同名离子 迁移则相反。相比之下，反离子迁移从淡化室 带出的水量大于同名离子带出水量。
C 。在浓室中阴膜与水界面上的浓水含盐量为C1’， C1’﹥ C1。在膜的两侧出 现两个厚度为δ的扩散层。随着电流的增加，淡室中C和C’不断下降。
❖ 当C’＝0时，阴膜与水界面上的阴离子全部参加了电迁移，这时的电渗析过程处 于临界状态。如果继续增加电压，使操作电流超过极限电流时，迫使界面处的水 分子解离成H+和0H—参加电荷的传递，即产生了“极化”。
4
3.电渗析技术的发展特点
采用电渗析法进行海水深度除盐，制取含盐量约为 500mg/L的初级纯水。电渗析法和离子交换法联合应用， 制取高纯度水。 ❖ 电渗析谈化水站向自动化、电子计算机控制的无人操 作方向发展。 ❖ 为了降低海水淡化的能量消耗，研究高温电渗析和 中温电渗析。研究利用太阳能加热海水和太阳能发电。 此外，也利用风力发电机取得廉价电能。 ❖ 离子交换膜可称为电渗析器的心脏。研制各种性能的 离子交换膜就可以扩展电渗析的应用领域。
❖ 如果膜外溶液浓度很大，则扩散双电层的厚度 会变薄，一部分带负电荷的离子靠近阳膜的机 会增大，并导致非选择性透过阳离子交换膜； 对阴离子交换膜的情况恰好相反。 由此可得电渗析的规律：
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4. 水的渗透 ❖ 水由淡化室透过膜向浓缩室中迁移。随着浓水
与淡水浓度差的增加，水的渗透量增大。 5. 水的电渗透 ❖ 离子在水中与水分子结合成为水合离子。 ❖ 由于离子的水合作用，在反离子迁移和同名离
子迁移过程中都携带一定数量的水分子同时迁 移。 ❖ 反离子迁移的同时从淡化室带出水，同名离子 迁移则相反。相比之下，反离子迁移从淡化室 带出的水量大于同名离子带出水量。
C 。在浓室中阴膜与水界面上的浓水含盐量为C1’， C1’﹥ C1。在膜的两侧出 现两个厚度为δ的扩散层。随着电流的增加，淡室中C和C’不断下降。
❖ 当C’＝0时，阴膜与水界面上的阴离子全部参加了电迁移，这时的电渗析过程处 于临界状态。如果继续增加电压，使操作电流超过极限电流时，迫使界面处的水 分子解离成H+和0H—参加电荷的传递，即产生了“极化”。
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3.电渗析技术的发展特点
采用电渗析法进行海水深度除盐，制取含盐量约为 500mg/L的初级纯水。电渗析法和离子交换法联合应用， 制取高纯度水。 ❖ 电渗析谈化水站向自动化、电子计算机控制的无人操 作方向发展。 ❖ 为了降低海水淡化的能量消耗，研究高温电渗析和 中温电渗析。研究利用太阳能加热海水和太阳能发电。 此外，也利用风力发电机取得廉价电能。 ❖ 离子交换膜可称为电渗析器的心脏。研制各种性能的 离子交换膜就可以扩展电渗析的应用领域。
电动力学修复污染土壤的改进技术ppt课件
编辑版pppt
23
参考文献
[1]陈学军,申哲民,句柄新,等.模拟镉污染土壤的电动力学修复研究[J].环境化 学,2005,24(6):666-668. [2]徐卫星.发起成立环境修复产业联盟[N]中国环境报,2012,4(1). [3]徐泉,黄星发,程炯佳,等.电动力学及其联用技术降解污染土壤中持久性有机 污染物的研究进展[J].环境科学,2006,27(11):2363-2368. [4]张锡辉,王慧,罗启仕.电动力学技术在受污染地下水和土壤修复中新进展[J]. 水科学进展,2001,12(2):249-255. [5]朱书法,杜锦屏,索美玉,等.碱液循环可以强化电动力学修复氟污染土壤[J].生 态环境学报,2009,18(5):1767-1771.
降低电流。 ③浓差极化：是由于电动力学
修复过程中H+向阴极迁移速率和
惰性白色膜的影响。 ②弄清楚受污染土壤的缓
OH-向阳极迁移速率总小于离子 在电极上放电的速率，从而引起 电极表面的离子浓度小于周围溶
冲能力，并通过改换冲洗 液以控制土壤的 pH值在一定
液中的离子浓度，酸碱没有及时
的范围内。
被中和将会导致电流下降。
编辑版pppt
5
（2）电渗析
电渗析作用是由于土壤孔隙表面
带有负电荷，可以与空隙水的离子形
成双电层，从而引起空隙水溶液沿电 场从阴极向阳极流动的现象。
空隙水的电渗析流速u与空隙水的 介电常数ε、土壤表面的平均zeta可用以下方程表示：
由于zeta电位受到pH的影响，当土 壤的表面电荷零电位点（point of zero charge, PZC）位于pH时， 表面电荷为负值，电渗析方向为由 正极流向负极；而当PZC大于pH时， 表面电荷变为正值，电渗析方向相
电渗析法淡化技术共53页文档
Байду номын сангаас
谢谢！
电渗析法淡化技术
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
电渗析法淡化技术
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
UFNF电渗析
膜滤分类及基本特征方法推动力传递机透过物及大小截留物膜类型mf压力差00102mpa筛分水溶剂溶解物悬浮物颗粒物纤维和细超滤uf压力差0105mpa筛分水溶剂离子和小分子0000410m胶体大分子不溶解的有机nf压力差0525mpa筛分溶解扩散水和溶剂溶质二价盐糖和染料致密非对称膜或复合膜反渗透ro压力差110mpa溶剂的扩散水溶剂00004006m溶质盐ss大分子离子致密非对称膜或复合膜电渗析ed电位差离子交电离离子0000401m非解离和大分子物质离子交换膜渗析浓度差溶质扩00004015m溶剂分子量1000非对称膜离子交换膜2828还记得电解浮选和电解凝聚原理吗
系列：将多台电渗析器串联起来成为一脱盐整体称为一 系列 -20-
一对正、负电极之间的膜堆称为一级 具有同一水流方向的并联膜堆称为一段
-21-
组装形式：
可按级段组装成各种方式
增加级数可降低电渗析的总电压，增加段数可以增加脱盐流 程长度，提高脱盐率 一般每段内的膜对数为150-200对，每台电渗析器的总膜对 数不超过400-500对 附属设备 整流器、水质检测、水量计量、升压升泵、预处理装置、 进出水管路、酸洗设施等
能够在较小的压力下工作，有较大的通水量。
压力 大分子 供水 超滤膜 水 盐 超滤过程 压力（要大于渗透压力） 盐 大分子 供水 反渗透膜 水 反渗透
-2-
超 滤 与 反 渗 透 的 区 别 示 意
超滤的截留机理：主要是物质在膜表面及微孔内的吸附、在孔
内的停留（阻塞）、膜表面的机械截留（筛分）、架桥截留和
-19-
电渗析器组装
几个术语：
膜对：由1张阳膜、1张淡水隔板， 1张阴膜、1张浓水隔 板按一定顺序组成的电渗析器膜堆的最小脱盐单元 膜堆：若干模对的集合体
系列：将多台电渗析器串联起来成为一脱盐整体称为一 系列 -20-
一对正、负电极之间的膜堆称为一级 具有同一水流方向的并联膜堆称为一段
-21-
组装形式：
可按级段组装成各种方式
增加级数可降低电渗析的总电压，增加段数可以增加脱盐流 程长度，提高脱盐率 一般每段内的膜对数为150-200对，每台电渗析器的总膜对 数不超过400-500对 附属设备 整流器、水质检测、水量计量、升压升泵、预处理装置、 进出水管路、酸洗设施等
能够在较小的压力下工作，有较大的通水量。
压力 大分子 供水 超滤膜 水 盐 超滤过程 压力（要大于渗透压力） 盐 大分子 供水 反渗透膜 水 反渗透
-2-
超 滤 与 反 渗 透 的 区 别 示 意
超滤的截留机理：主要是物质在膜表面及微孔内的吸附、在孔
内的停留（阻塞）、膜表面的机械截留（筛分）、架桥截留和
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电渗析器组装
几个术语：
膜对：由1张阳膜、1张淡水隔板， 1张阴膜、1张浓水隔 板按一定顺序组成的电渗析器膜堆的最小脱盐单元 膜堆：若干模对的集合体
电渗析蓝极膜
电渗析蓝极膜
电渗析蓝极膜是一种高效的分离膜技术，其工作原理基于电渗析原理，利用半透膜对水中的离子进行分离。
电渗析是一种电化学分离技术，其原理是利用半透膜将电解质溶液中的离子分离出来，通过电场的作用下，离子会向带有正电荷的一侧移动，从而实现对水中离子的分离。
电渗析蓝极膜的结构由一层带有负电荷的聚合物薄膜和一层带有正电荷的金属薄膜组成。
这种结构的膜具有良好的选择性和分离效率，能够有效地去除水中的离子、有机物质和微生物等杂质，从而实现对水的净化和处理。
电渗析蓝极膜的优点包括高效、节能、环保等。
相比传统的水处理技术，电渗析蓝极膜具有更高的分离效率和更低的能耗，能够有效地减少对环境的污染。
此外，电渗析蓝极膜还可以应用于多种领域，如海水淡化、废水处理、饮用水净化等，具有广泛的应用前景。
总之，电渗析蓝极膜是一种高效、节能、环保的分离膜技术，具有广泛的应用前景，可以为水处理和分离领域带来革命性的改变。
电渗析知识概述
利用半透膜的选择透过性来分别不同的溶质粒子〔如离子〕的方法称为渗析。
在电场作用下进展渗析时，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。
利用电渗析进展提纯和分别物质的技术称为电渗析法，它是20 世纪50 年月进展起来的一种技术，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。
中文名：电渗析外文名：electroosmosis利用材质：半透膜的选择透过性对象：溶质粒子广泛用于：化工、轻工、冶金等特点：价格廉价等名目1简介2原理3实际应用4应用范围5根本性能6方法特点简介电渗析装置(3 张)电渗析过程是电化学过程和渗析集中过程的结合；在外加直流电场的驱动下，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)，阴、阳离子分别向阳极和阴极移动。
离子迁移过程中，假设膜的固定电荷与离子的电荷相反，则离子可以通过；假设它们的电荷一样，则离子被排斥，从而实现溶液淡化、浓缩、精制或纯化等目的[1] 。
电渗析与近年引进的另一种膜分别技术反渗透相比，它的价格廉价，但脱盐率低。
当前国产离子交换膜质量亦很稳定，运行治理也很便利。
电渗析原理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响与一般的电极反响一样。
阳极室内发生氧化反响，阳极水呈酸性，阳极本身简洁被腐蚀。
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5
4. 我国发展概况
我国1957年开始研制离子交换膜。最早研制成功了牛 皮纸膜和羊皮纸膜。
1966年聚乙烯异相膜在上海化工厂投产。成为我国第 一代具有实用性的商品膜，并且使用至今。年总产量 已超过20万m2。
我国第1台小型实用化的电渗析谈化器是在1964年由解 放军海军医学科学研究所研制成功的。1
含盐量
500
10
mg/L
＜1
将饮用水除盐到相当与蒸馏
水的初级纯水比较经济。
硬度， mg/L
（以CaCO3 计）
电阻率 Ω，cm
500 100×104
＜20 ＜5×106
含盐量
5000
500
mg/L
＜1
在除盐过程中同时去除硬度。
1—2 1—5
采用树脂电渗析方法或采用 电渗析—混合床离子交 换工艺。
用于废水二级处理后的除盐。
第三节 电渗析法海水淡化技术
.本节主要内容： 一、概述 二、电渗析过程原理 三、基本理论 四、电渗析过程中的传递现象 五、浓差极化现象 六、电渗析海水淡化的操作技术
1
一、概述 1. 发展概况
萌芽于20世纪初，直到1940年才出现了具有实用价 值的多隔室电渗析器。1950年w．Juda试制出具有高 选择透过性能的阴离子交换膜和阳离子交换膜，从 而奠定了电渗析技术的实用基础。
1981年国家海洋局第二海洋研究所等单位，在我国西 沙群岛的永兴岛上建立了我国规模最大的电渗析海水 谈化站，将海水淡化成饮用水。产水量为200m3／d。
我国电渗析器单台产淡水量可达50m3／d。制造电渗析 淡化器的工厂有20多个。
现有电渗析淡化器估计有5000多台。淡水产量在 1000m3／d以上的电渗淡化站有数十个。
三室式：
NaCl
盐 水 精 制
Cl2
H2
Cl
+
－
Na
阴
阳
NaOH
15
三、基本理论
（1）.Sollner双电层理论 以阳离子交换膜为例，当离子交换膜浸入电解质
溶液中，膜中的活性基团在溶剂水的作用下发生解离 产生反离子，并进入水溶液。
膜上活性基团在电离后带有电荷，以致在膜表面 附近，电解质溶液中带相反电荷（可交换）的离子形 成双电层，如下页图所示。
10
电渗析分离原理
料
液
阴极
阳极
阴离子交换膜 盐水
淡水 盐水
阳离子交换膜
11
原理图示：
咸水（Na+ Cl-)
阴
阳
Na+
Na+
Na+
＋
Na+ Cl-
Na+
ClCl-
Cl-Βιβλιοθήκη Cl-阳极水 浓缩水
－
阴极水 阳极水
12
电渗析的流程
（1）电渗析器的构成： 膜堆、极区和夹紧装置
（2）电渗析器的组装方式
14
膜法制碱原理图示：
1952年2月，美国首次将电渗析咸水淡化器的样 机公开展出。同年，美围、英国均研制出实用的离 子交换膜并于1954年正式用于淡化苦咸水制取饮用 水和工业用水的生产实践。
1959年苏联开始研究和推广应用电渗析技术。日本 引进电渗析技术后，首先并且主要用于海水浓缩制 盐。
2
2.主要用途
主要是咸水淡化，可将含盐量为6000mg／L的咸水淡化 成含盐量为500mg/L的饮用水和工业用水。
淡化成500mg/L的淡水最经济； (2) 系统应用灵活，操作维修方便。根据不同条件要求，可以灵活
地采用不同形式的系统设计，并联可增加产水量，串联可提高脱 盐率，循环或部分循环可缩短工艺流程。 在运行过程中，控制电压、电流、浓度、流量、压力与温度几个 主要参数，可保证稳定运行； (3)不污染环境； (4)使用寿命长。膜一般可用3—5年，电极可用7—8年，隔板可 用15年左右； (5)原水回收率高；海水、高浓度苦咸水原水回收率可达60％以 上。一般苦咸水回收率可达65％－80％。
7
我国电渗析水质除盐技术在工业生产上得到了 广泛的应用。
电渗析主要用在如化工、医药、电力、电子、 轻工、饮料、纺织、印染、锅炉、化学分析等。
工业生产中大多以自来水为原水。利用电渗析 可以直接制取除盐水。
在需要纯水的场合，电渗析可以作为离子交换 的预处理手段。无论采用哪种方式．电渗析除 盐均可取得降低制水成本、减轻污染的效果。
9
二、电渗析过程原理
在物理化学中，将溶质透过膜的观象称 为“渗析”，将溶剂透过膜的现象称为“渗 透”。对电解质的水溶液来说，溶质是离子， 溶剂是水。在电场的作用下，溶液中的离子透 过膜进行的迁移可以称为“电渗析”。
电渗析是指在直流电场作用下，溶液中的 荷电离子选择性地定向迁移透过离子交换膜并 得以去除的一种膜分离技术（见下图）。
4
3.电渗析技术的发展特点
采用电渗析法进行海水深度除盐，制取含盐量约为 500mg/L的初级纯水。电渗析法和离子交换法联合应用， 制取高纯度水。 电渗析谈化水站向自动化、电子计算机控制的无人操 作方向发展。 为了降低海水淡化的能量消耗，研究高温电渗析和 中温电渗析。研究利用太阳能加热海水和太阳能发电。 此外，也利用风力发电机取得廉价电能。 离子交换膜可称为电渗析器的心脏。研制各种性能的 离子交换膜就可以扩展电渗析的应用领域。
8
电渗析适用范围
用途
海水淡化
苦咸水淡 化 深度除盐 水的软化
纯水制取
废水的回 收与利用
单位
除盐范围 起始
含盐量 mg/L
35000
终止 500
成品水的直流 耗电量
（KWh/m3）
说明
15—17
规模较小时（如500m3/d以下） 建设时间短，投资少， 方便易行。
含盐量
5000
500
mg/L
1—5
淡化到饮用水比较经济。
电渗析海水淡化站并不普遍，主要原因是海水的含盐 量过高，消耗的电能大。
1974年日本旭化成公司在山口县野岛建成一座电渗析 海水淡化站，淡水产量为120m3/d。
1977年美国高温电渗析开始在现场进行海水淡化试验， 淡水产量为379m 3/d。
3
发展前景
电渗析有如下五个方面的特点： (1) 耗电低，经济效益显著。实践证明将2000－5000mg/L的苦咸水
1969年在北京化工厂内建立了我国最早的工业用水淡 化站。该站将地下水经电渗析和离子交换，制成化学 试剂用的高纯度水。100m3／d以上，供水至今。
可以认为1970年标志着我国电渗析技术进入了生产实 用的成熟阶段。
6
1978年郑州铁路局商丘电渗析淡化站建成投产。由地 下苦咸水制取蒸汽机车锅炉用水。产水量为1200m3／d 以上。1982年商丘西站建成电渗析淡化站，产水量为 2400m3／d。
4. 我国发展概况
我国1957年开始研制离子交换膜。最早研制成功了牛 皮纸膜和羊皮纸膜。
1966年聚乙烯异相膜在上海化工厂投产。成为我国第 一代具有实用性的商品膜，并且使用至今。年总产量 已超过20万m2。
我国第1台小型实用化的电渗析谈化器是在1964年由解 放军海军医学科学研究所研制成功的。1
含盐量
500
10
mg/L
＜1
将饮用水除盐到相当与蒸馏
水的初级纯水比较经济。
硬度， mg/L
（以CaCO3 计）
电阻率 Ω，cm
500 100×104
＜20 ＜5×106
含盐量
5000
500
mg/L
＜1
在除盐过程中同时去除硬度。
1—2 1—5
采用树脂电渗析方法或采用 电渗析—混合床离子交 换工艺。
用于废水二级处理后的除盐。
第三节 电渗析法海水淡化技术
.本节主要内容： 一、概述 二、电渗析过程原理 三、基本理论 四、电渗析过程中的传递现象 五、浓差极化现象 六、电渗析海水淡化的操作技术
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一、概述 1. 发展概况
萌芽于20世纪初，直到1940年才出现了具有实用价 值的多隔室电渗析器。1950年w．Juda试制出具有高 选择透过性能的阴离子交换膜和阳离子交换膜，从 而奠定了电渗析技术的实用基础。
1981年国家海洋局第二海洋研究所等单位，在我国西 沙群岛的永兴岛上建立了我国规模最大的电渗析海水 谈化站，将海水淡化成饮用水。产水量为200m3／d。
我国电渗析器单台产淡水量可达50m3／d。制造电渗析 淡化器的工厂有20多个。
现有电渗析淡化器估计有5000多台。淡水产量在 1000m3／d以上的电渗淡化站有数十个。
三室式：
NaCl
盐 水 精 制
Cl2
H2
Cl
+
－
Na
阴
阳
NaOH
15
三、基本理论
（1）.Sollner双电层理论 以阳离子交换膜为例，当离子交换膜浸入电解质
溶液中，膜中的活性基团在溶剂水的作用下发生解离 产生反离子，并进入水溶液。
膜上活性基团在电离后带有电荷，以致在膜表面 附近，电解质溶液中带相反电荷（可交换）的离子形 成双电层，如下页图所示。
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电渗析分离原理
料
液
阴极
阳极
阴离子交换膜 盐水
淡水 盐水
阳离子交换膜
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原理图示：
咸水（Na+ Cl-)
阴
阳
Na+
Na+
Na+
＋
Na+ Cl-
Na+
ClCl-
Cl-Βιβλιοθήκη Cl-阳极水 浓缩水
－
阴极水 阳极水
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电渗析的流程
（1）电渗析器的构成： 膜堆、极区和夹紧装置
（2）电渗析器的组装方式
14
膜法制碱原理图示：
1952年2月，美国首次将电渗析咸水淡化器的样 机公开展出。同年，美围、英国均研制出实用的离 子交换膜并于1954年正式用于淡化苦咸水制取饮用 水和工业用水的生产实践。
1959年苏联开始研究和推广应用电渗析技术。日本 引进电渗析技术后，首先并且主要用于海水浓缩制 盐。
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2.主要用途
主要是咸水淡化，可将含盐量为6000mg／L的咸水淡化 成含盐量为500mg/L的饮用水和工业用水。
淡化成500mg/L的淡水最经济； (2) 系统应用灵活，操作维修方便。根据不同条件要求，可以灵活
地采用不同形式的系统设计，并联可增加产水量，串联可提高脱 盐率，循环或部分循环可缩短工艺流程。 在运行过程中，控制电压、电流、浓度、流量、压力与温度几个 主要参数，可保证稳定运行； (3)不污染环境； (4)使用寿命长。膜一般可用3—5年，电极可用7—8年，隔板可 用15年左右； (5)原水回收率高；海水、高浓度苦咸水原水回收率可达60％以 上。一般苦咸水回收率可达65％－80％。
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我国电渗析水质除盐技术在工业生产上得到了 广泛的应用。
电渗析主要用在如化工、医药、电力、电子、 轻工、饮料、纺织、印染、锅炉、化学分析等。
工业生产中大多以自来水为原水。利用电渗析 可以直接制取除盐水。
在需要纯水的场合，电渗析可以作为离子交换 的预处理手段。无论采用哪种方式．电渗析除 盐均可取得降低制水成本、减轻污染的效果。
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二、电渗析过程原理
在物理化学中，将溶质透过膜的观象称 为“渗析”，将溶剂透过膜的现象称为“渗 透”。对电解质的水溶液来说，溶质是离子， 溶剂是水。在电场的作用下，溶液中的离子透 过膜进行的迁移可以称为“电渗析”。
电渗析是指在直流电场作用下，溶液中的 荷电离子选择性地定向迁移透过离子交换膜并 得以去除的一种膜分离技术（见下图）。
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3.电渗析技术的发展特点
采用电渗析法进行海水深度除盐，制取含盐量约为 500mg/L的初级纯水。电渗析法和离子交换法联合应用， 制取高纯度水。 电渗析谈化水站向自动化、电子计算机控制的无人操 作方向发展。 为了降低海水淡化的能量消耗，研究高温电渗析和 中温电渗析。研究利用太阳能加热海水和太阳能发电。 此外，也利用风力发电机取得廉价电能。 离子交换膜可称为电渗析器的心脏。研制各种性能的 离子交换膜就可以扩展电渗析的应用领域。
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电渗析适用范围
用途
海水淡化
苦咸水淡 化 深度除盐 水的软化
纯水制取
废水的回 收与利用
单位
除盐范围 起始
含盐量 mg/L
35000
终止 500
成品水的直流 耗电量
（KWh/m3）
说明
15—17
规模较小时（如500m3/d以下） 建设时间短，投资少， 方便易行。
含盐量
5000
500
mg/L
1—5
淡化到饮用水比较经济。
电渗析海水淡化站并不普遍，主要原因是海水的含盐 量过高，消耗的电能大。
1974年日本旭化成公司在山口县野岛建成一座电渗析 海水淡化站，淡水产量为120m3/d。
1977年美国高温电渗析开始在现场进行海水淡化试验， 淡水产量为379m 3/d。
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发展前景
电渗析有如下五个方面的特点： (1) 耗电低，经济效益显著。实践证明将2000－5000mg/L的苦咸水
1969年在北京化工厂内建立了我国最早的工业用水淡 化站。该站将地下水经电渗析和离子交换，制成化学 试剂用的高纯度水。100m3／d以上，供水至今。
可以认为1970年标志着我国电渗析技术进入了生产实 用的成熟阶段。
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1978年郑州铁路局商丘电渗析淡化站建成投产。由地 下苦咸水制取蒸汽机车锅炉用水。产水量为1200m3／d 以上。1982年商丘西站建成电渗析淡化站，产水量为 2400m3／d。