电渗析(ED)装置介绍讲解
电渗析技术的简介
电渗析技术的简介一、电渗析技术简介及其发展背景电渗析(eletrodialysis,简称ED)技术是膜分离技术的一种,它将阴、阳离子交换膜交替排列于正负电极之间,并用特制的隔板将其隔开,组成除盐(淡化)和浓缩两个系统,在直流电场作用下,以电位差为动力,利用离子交换膜的选择透过性,把电解质从溶液中分离出来,从而实现溶液的浓缩、淡化、精制和提纯。
电渗析技术的研究始于德国,1903年,Morse和Pierce把2根电极分别置于透析袋内部和外部溶液中,发现带电杂质能迅速地从凝胶中除去;1924年,Pauli采用化工设计的原理,改进了Morse的实验装置,力图减轻极化,增加传质速率。
但直到1950年Juda首次试制成功了具有高选择性的离子交换膜后,电渗析技术才进入了实用阶段,其中经历了三大革新:(1)具有选择性离子交换膜的应用;(2)设计出多隔室电渗析组件;(3)采用频繁倒极操作模式。
现在离子交换膜各方面的性能及电渗析装置结构等不断革新和改进,电渗析技术进入了一个新的发展阶段,其应用前景也更加广阔。
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。
电渗析作为一种新兴的膜法分离技术,在天然水淡化,海水浓缩制盐,废水处理等方面起着重要的作用,已成为一种较为成熟的水处理方法。
二、几种电渗析技术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15～20 min) ,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。
电渗析技术的简介
电渗析技术的简介一、电渗析技术简介及其发展背景电渗析(eletrodialysis,简称ED)技术是膜分离技术的一种,它将阴、阳离子交换膜交替排列于正负电极之间,并用特制的隔板将其隔开,组成除盐(淡化)和浓缩两个系统,在直流电场作用下,以电位差为动力,利用离子交换膜的选择透过性,把电解质从溶液中分离出来,从而实现溶液的浓缩、淡化、精制和提纯。
电渗析技术的研究始于德国,1903年,Morse和Pierce把2根电极分别置于透析袋内部和外部溶液中,发现带电杂质能迅速地从凝胶中除去;1924年,Pauli采用化工设计的原理,改进了Morse的实验装置,力图减轻极化,增加传质速率。
但直到1950年Juda首次试制成功了具有高选择性的离子交换膜后,电渗析技术才进入了实用阶段,其中经历了三大革新:(1)具有选择性离子交换膜的应用;(2)设计出多隔室电渗析组件;(3)采用频繁倒极操作模式。
现在离子交换膜各方面的性能及电渗析装置结构等不断革新和改进,电渗析技术进入了一个新的发展阶段,其应用前景也更加广阔。
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。
电渗析作为一种新兴的膜法分离技术,在天然水淡化,海水浓缩制盐,废水处理等方面起着重要的作用,已成为一种较为成熟的水处理方法。
二、几种电渗析技术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15～20 min) ,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。
电渗析技术及其应用
5.双极膜电渗析(EDMB)
双极膜是一种新型离子交换复合膜，它一般由阴离子交换树脂 层和阳离子交换脂层及中间界面亲水层组成。在直流电场作用 下，从膜外渗透入膜间的水分子即刻分解成H+和OH－，可作为H+ 和OH－的供应源。
利用双极膜电渗析法生产NaOH 的成本仅为传统电解过程的 1/3—2/3。
［4］Grabowski A，Zhang G Q，Strathmann H，et al． The production of high purity water by continuous electrodeionization with bipolar membranes : Influence of the anion － exchange membrane permselectivity［J］． Journal of Membrane Science，2006，( 281 ) : 297 －306．
常见电渗析技术
1.无极水电渗析
无极水电渗析的主要特点是 取消了传统电渗析的极室和 极水，原水利用率可达70%以 上，吨水耗电较常规电渗析 节省1/3左右。
该装置在运行方式上采用频 繁倒极，全自动操作。单台 多级多段配置，脱盐率可达 99%以上。
2.无隔板电渗析
电渗析器自发明以来, 一直 采用浓淡水隔板、离子交换 膜和电极等部件组装而成。
无隔板电渗析器，由JM离子 交换网膜和电极为主要部件 组装而成的新型电渗析器。
相同条件下与有隔板的电渗 析器比较，脱盐速率器是一种类似卷 式反渗透组件结构的电渗析 器, 它的阴阳离子交换膜都 放在同心圆筒内, 并卷成螺 旋状。
卷式电渗析器结构的优点是 能够使用像布匹那样长的离 子交换膜, 可把膜组装成受 厂商和用户欢迎的箱式组件。 其主要缺点是螺旋膜堆难以 密封，特别是圆筒中心管既 作电极用，又要作集水管用， 由于存在电极反应，使得离 子交换膜与中心管粘结的部 分不易密封。
电渗析(ED)装置介绍共27页文档
电渗析(ED)装置ห้องสมุดไป่ตู้绍
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电渗析装置
电渗析装置的定期维护与保养
电渗析装置的定期维护与保养主要包括
• 定期检查电渗析膜和电极，如有污染，及时清洗 • 定期检查泵、管道和控制器，保证电渗析装置的正常运 行 • 定期对电渗析装置进行性能测试，评估处理效果和效率
电渗析装置的维护与保养方法
• 制定电渗析装置的维护保养计划，确保定期进行维护保 养 • 提高操作人员的技能水平，确保电渗析装置的维护和保 养质量
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电渗析器的设计主要包括以下几个方面
• 电渗析膜的排列方式：如交替排列、串联排列等 • 电极的材料和形状：如不锈钢、钛合金等，平板状、网状等 • 隔板的材料和形状：如聚丙烯、聚氯乙烯等，平板状、波纹状等
电渗析装置的其他关 键部件
• 电渗析装置除了电渗析膜、电极和隔板外，还包括以下关键部件 • 泵：用于输送溶液，保证电渗析装置的连续运行 • 管道：用于连接各个部件，实现溶液的流动 • 控制器：用于控制电渗析装置的运行参数，如电流、电压、温 度等
电渗析膜的选择性是实现离子传递的关键因素
• 不同类型的电渗析膜对不同离子的选择性不同，如阳离子交换膜、阴离子交换膜等 • 电渗析膜的性能直接影响电渗析装置的分离效果和效率
02
电渗析装置的组成部分
电渗析膜的分类与特点
电渗析膜主要分为以下几类
• 阳离子交换膜：主要用于分离阳离子，如Na+、K+等 • 阴离子交换膜：主要用于分离阴离子，如Cl-、SO42-等 • 中性膜：主要用于防止阳离子和阴离子的混合，如聚苯乙烯膜等
03
电渗析装置的应用领域
电渗析在水处理中的应用
电渗析装置在水处理领域主要用于水的脱盐和软化
• 脱盐：电渗析装置可以有效地去除水中的阳离子和阴离子，如Na+、Cl-等 • 软化：电渗析装置可以去除水中的硬度离子，如Ca2+、Mg2+等
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。
目录编辑本段电渗析法（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。
电渗析法处理废水的特点是；不需要消耗化学药品，设备简单，操作方便。
编辑本段电潜桥膜利用电渗析原理进行脱盐或处理废水的装置，称为电渗析器。
(1)电渗析器的构造它由膜堆、极区和压紧装置三大部分构成。
1)膜堆：其结构单元包括阳膜、隔板、阴膜，一个结构单元也叫一个膜对。
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。
（2）隔板：本所电渗析器隔板流进均为无回路短流形式。
其边框采用0.9毫米聚丙烯板冲压成型。
内烫二聚丙烯丝编织网构成水流通道，有时根据用户需要选用0.5或1.2毫米聚丙烯板加工成型（一般说隔板愈薄脱盐效果越好，但对进水水质要求也愈高）。
2.电极一般电渗析的电极采用石墨、铅、不锈钢材料，这些电极材料易得，造价低，制作方便；但电化学性能不好，寿命短。
电渗析技术的原理及应用
电渗析技术的原理及应用原理介绍电渗析技术（Electrodialysis，简称ED）是一种利用外加电场对溶液中的离子进行选择性分离的电化学分离技术。
其基本原理是通过在溶液中放置正负极板，并施加电场，以使正负离子分别向相应的极板迁移，从而实现离子的选择性分离。
电渗析技术的核心装置是电渗析膜（Electrodialysis Membrane），它是一种具有特殊结构和性能的薄膜材料。
常见的电渗析膜包括阳离子交换膜（Cation Exchange Membrane，简称CEM）、阴离子交换膜（Anion Exchange Membrane，简称AEM）和中间板（Spacer）。
阳离子交换膜只允许带正电荷的离子穿透，而阴离子交换膜只允许带负电荷的离子穿透，中间板则用于隔开膜片和增加膜片之间的通道。
应用领域1. 水处理电渗析技术在水处理领域具有广泛的应用。
它可以用于海水淡化，将海水中的盐分、重金属离子和有机物质去除，从而获得高质量的淡水。
此外，电渗析技术还可以用于污水处理，高效去除水中的离子污染物，提高水质。
2. 食品加工电渗析技术在食品加工中的应用主要是用于浓缩和分离。
通过对食品溶液施加电场，可以实现对溶液中的离子进行选择性分离，从而实现对溶液中某种成分的浓缩。
这种技术可以用于果汁的浓缩、酒精的提纯等。
3. 医药制造电渗析技术在医药制造中也有一定的应用。
例如，在药物制造过程中，可以利用电渗析技术对药物溶液中的有机物质进行去除，从而提高产品的纯度。
此外，电渗析技术还可以用于药物的浓缩和分离。
4. 化工领域在化工领域，电渗析技术也有广泛的应用。
例如，在离子液体的制备过程中，可以利用电渗析技术实现对离子的选择性分离和浓缩，从而提高产品的纯度。
此外，电渗析技术还可以用于对溶液中有害离子的去除，净化溶液。
5. 环境保护电渗析技术在环境保护中也发挥着重要的作用。
例如，可以利用电渗析技术将废水中的重金属离子和有害离子去除，从而减少对环境的污染。
电渗析
电渗析（ED）技术的发展概况对电渗析的基本概念的研究是从19世纪50年代开始的。
1854年Graham发现了渗析现象；1862年Dubrunfant制成了第一个膜渗析器，并成功地进行了糖与盐的分离；1940年Meyer和Strauss提出了具有实用意义的多隔室电渗析装置的概念；1950年Juda试制成功了第一张具有选择透过性的阳、阴离子交换膜，奠定了ED技术的实用基础，ED 技术得到迅速发展。
1952年美国Ionics公司制成了第一台电渗析装置；1954~1956年英、美将ED首先应用于生产实践中，主要应用于苦咸水淡化、制备工业用水和饮用水，此后，ED 技术逐步被引入北非、南非以及中东地区。
1959年前苏联开始研究和推广应用ED技术；1966年美国Du Pont公司研制全氟磺酸离子交换膜；1970年日本将电渗析器用于苦咸水淡化；1972年美国Ionics公司推出频繁倒极电渗析(EDR)装置；1974年日本在野岛建造了日产饮用水120t的海水淡化ED装置；1982年日本成功开发了全氟阴离子交换膜（AEM）；1991年我国研制成功了无极水全自动控制ED器，以城市自来水为进水，单台多级多段配置，脱盐率为99%以上，原水利用率达70%以上。
20世纪80年代中后期，常规ED技术在国外的发展进入了萎缩阶段，西欧已基本不用。
我国电渗析（ED）技术的发展概况1958年开始电渗析技术的研究；1960年代初小型ED装置投入海上试验；1965年在成昆铁路上安装了第一台苦咸水淡化装置；1966年开始工业化试生产聚乙烯异相离子交换膜，从此ED技术开始进入实用化阶段；1967年异相离子交换膜投入生产，为电渗析技术的推广应用创造了条件；1970年代以来ED技术发展较快，离子交换膜生产已具相当规模，全国共有44个膜品种，已商品化的有12类19种，并已具有相当高的水平。
我国离子交换膜产量占世界第二。
电渗析（ED）技术的特点1.能耗低在除盐过程中，只是用电能来迁移水中的盐分，而大量的水不发生相的变化。
电渗析装置
电渗析装置
摘要
电渗析装置是一种基于电化学原理的分离技术，通过在电场的作用下将带电物
质从溶液中分离出来。
本文将介绍电渗析装置的工作原理、应用领域以及优缺点，并探讨其在工业与科学研究中的潜在应用。
一、工作原理
电渗析装置利用电场作用下的迁移率差异，将不同电荷的物质分离出来。
当溶
液中存在被分离物质时，通过电场的建立，带电物质会向电极迁移，同时反离子趋向另一极，实现了物质的分离。
二、应用领域
电渗析装置在水处理、生化实验、软物质合成等领域有广泛的应用。
在水处理
方面，电渗析装置可以帮助去除重金属离子、有机物质等污染物质；在生化实验中，可以用于蛋白质的分离与富集；在软物质合成领域，可用于合成具有特定结构的纳米材料等。
三、优缺点
电渗析装置相比传统分离方法具有分离效率高、操作简便等优点。
然而，其设
备成本较高，需要考虑电场强度、电解液浓度等因素，且对电极材料的要求也较高。
四、未来展望
随着科技的不断发展，电渗析装置有望在疾病诊断、医药制备等领域有更多应用。
借助电渗析技术，可以更高效地分离和检测生物标记物，为医疗诊断提供更强大的工具。
结论
电渗析装置作为一种高效的分离技术，在各领域具有广泛的应用前景。
不断改
进设备性能、降低成本，将有助于促进电渗析技术的发展与应用。
电渗析原理与应用简介
电渗析原理与应用简介1.引言电渗析（简称ED）是以溶液中的离子选择性地透过离子交换膜为特征的，一种新兴的高效膜分离技术。
它是利用直流电场的作用使水中阴、阳离子定向迁移，并利用阴、阳离子交换膜对水溶液中阴、阳离子的选择透过性（即阳膜具有选择透过阴离子而阻挡阳离子通过），使原水在通过电渗析器时，一部分水被淡化，另一部分则被浓缩，从而达到了分离溶质和溶剂的目。
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。
2.电渗析原理在外加直流电场作用下，利用离子交换膜的透过性(即阳膜只允许阳离子透过，阴膜只允许阴离子透过)，使水中的阴、阳离子作定向迁移，从而达到水中的离子与水分离的一种物理化学过程。
原理是：在阴极与阳极之间，放置着若干交替排列的阳膜与阴膜，让水通过两膜及两膜与两极之间所形成的隔室，在两端电极接通直通电源后，水中阴、阳离子分别向阳极、阴极方向迁移，由于阳膜、阴膜的选择透过性，就形成了交替排列的离子浓度减少的淡室和离子浓度增加的浓室。
与此同时，在两电极上也发生着氧化还原反应，即电极反应，其结果是使阴极室因溶液呈碱性而结垢，阳极室因溶液呈酸性而腐蚀。
因此，在电渗析过程中，电能的消耗主要用来克服电流通过溶液、膜时所受到的阻力及电极反应。
例如，用电渗析方法处理含镍废水，在直流电场作用下，废水中的硫酸根离子向正极迁移，由于离子交换膜具有选择透过性，淡水室的硫酸根离子透过阴膜进入浓水室，但浓水室内的硫酸根离子不能透过阳膜而留在浓水室内;镍离子向负极迁移，并通过阳膜进入浓水室，浓水室内的镍离子不能透过阴膜而留在浓水室中。
电渗析操作说明
电渗析系统操作说明一、电渗析（ED）概述电渗析是一种利用荷电膜的选择透过性和电场力作用对水中的离子型物质进行分离而达到脱盐、浓缩等预期目的的一种膜分离设备。
电渗析器的主要部件为阴、阳离子交换膜、隔板、电极和直流电源四部分。
隔板构成的隔室为液体流经过的通道。
物料经过的隔室为脱盐室，浓水经过的隔室为浓缩室。
在直流电场的作用下，利用离子交换膜的选择透过性，阳离子透过阳膜，阴离子透过阴膜，脱盐室的离子向浓缩室迁移，浓缩室的离子由于膜的选择透过性而无法向脱盐室迁移。
这样淡室的盐分浓度逐渐降低，相邻浓缩室的盐分浓度相应逐渐升高。
经过这样的过程物料中的盐分得以脱除。
电渗析膜技术主要应用于化学制药工艺中物料的脱盐（灰份的去除），涉及的脱盐产品有阿斯巴甜、L-肉碱、碘海醇、甘露醇、各类氨基酸、各种糖类、有机酸、醇类等。
也可用于高含盐废水的进一步浓缩，含氨氮废水的零排放处理，电镀废液中的金属回收，冶金行业的废水回用等。
二、电渗析安装示意图1、膜堆组装顺序：铁夹板－绝缘橡皮－电极板A－极室格网及极框－极膜－隔板正－阴膜－隔板反－阳膜－隔板正－阴膜－隔板反－……阴膜－隔板反－极膜－极室格网及极框－电极板B－绝缘橡皮－铁夹板。
膜堆组装顺序图2、组装过程请注意隔板的正反和膜片的交替顺序，防止浓淡水室的混料。
3、紧固夹紧螺杆时，首先从电渗析中部的螺杆开始上紧螺母，要求对角上紧并均匀用力，切不可单边用力过猛。
4、上紧螺杆后，再把电渗析器用起吊设备吊起，安装到支撑架上。
过程中需要注意电渗析器的重心位移，防止砸坏设备和造成人员的受伤。
-4-·5、电渗析器安装完毕后，将极水管、浓水管、淡水管和相应的电渗析器上的接口连接牢固。
电渗析管路连接图三、电渗析器进料要求：料液温度：5~40℃PH：2~12浊度＜0.3mg/L高锰酸钾指数＜3mg/L游离氯＜ 1.5mg/LFe3+＜0.3mg/LMn2+＜0.1mg/L进电渗析器之前，料液需经精度小于2微米过滤器过滤。
电渗析(ED)实验装置操作说明
电渗析（ED）实验装置操作说明一．实验设备1．电渗析：IONICS ，USA2．膜片型号：①ANION MEMBRANE：AR103DQP②CATION MEMBRANE：CR09EXMP③NUMBER：12SET二．实验料液Dilute tank：7.2L（古龙酸+30%NaOH）,PH:7.0左右。
Concentrate Tank: 7.2L WaterElectrode Tank: 3L 1% NaSO4溶液三．操作过程1．料液中如有杂物或结晶，应先进行过滤后，方能加入水箱，以防膜片堵塞。
2．配置及量取溶液，加入对应的水箱古龙酸溶液—Dilute 水箱纯水—Conc 水箱NaSO4溶液—极水水箱3．启动泵浦，调整压力①打开泵浦开关（POWRE），先对料液进行搅拌，4分钟后可对母液取原样②打开膜堆开关（STACK SWITCH），将电压调节至26V左右。
③调节压力及流量，并保持压力的稳定浓水（CONCENTRATE）：0.8bar-0.9bar母液（DILUTE）：0.8bar-0.9bar极水（ELECTRODE）：0.8bar-0.9bar④记录相应的数据每3-4小时，记录相应的运行数值（主要有：时间、电压、电流、电导、PH值、流量、压力、温度等），以便对运行过程进行分析。
每3-4小时，取样一次，约10ML。
⑤当母液的电导下降至5.0左右时，跟据其数值下降速度，基本可以停机。
⑥量取每个水槽中的体积，并做相应的记录（量取体积时，应注意将管道中残留的有效液体逼出。
四．膜堆的清洗1．关闭膜堆的启动开关，将变压器调至零点。
2．首先用1%的HCL溶液清洗，体积约4L，时间约15分钟。
3．其次用水清洗（注意先将管道中残留的HCL溶液顶出），5分钟左右。
4．再次用5%NaCL+0.2%NaOH溶液清洗，体积约4L，时间约15分钟。
5．最后再次用水清洗（注意先将管道中残留的5%NaCL+0.2%NaOH溶液顶出），清洗时间约5分钟即可。
电渗析(ED)装置介绍
开源拓展 精诚超越
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
电渗析器运行数据 一
日期
8月31日
时间
11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00
试验机运行记录表
放流口电导
3530 3510 3510 3530 3510 3510 3510
浓水箱电导
3610 3610 3590 3580 3580 3580 3580
淡水箱电导
浓水箱电导 3750 3800 3800 3800 3720 3770 3770 3980 4100 4030 4030 4070 4080
淡水箱电导 761 925 918 891 913 942 1000 1048 901 926 916 971 966
开源拓展 精诚超越
工程案例 一
开源拓展 精诚超越
1-1
2-2
4-4
250
240
3.25 >0.25
40
60
>90
190220
140
70100
40
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第七章离子交换膜和电渗析(ED)
1982年 日本成功开发了全氟阴离子交换膜（AEM）；
1991年 我国研制成功了无极水全自动控制ED器，以城市 自来水为进水，单台多级多段配置，脱盐率为99%以上，原 水利用率达70%以上。 20世纪 80 年代中后期，常规 ED技术在国外的发展进入了萎 缩阶段，西欧已基本不用。
Electrodialysis
二、半均相膜的制备
先用胶粘剂吸浸单体进行聚合，然后导入活性交 换基团制成含胶粘剂的热塑性离子交换树脂。
Electrodialysis
22
三、均相膜的制备
实际上是直接使离子交换树脂薄膜化。
大致过程为：①膜材料的合成反应过程、②成膜过 程、③引入可反应基团、④与反应基团发生作用形 成荷电基团。 四、新型离子交换膜
35
第六节 ED的脱盐过程
利用ED技术各种脱盐流程 Electrodialysis C—— 浓缩室；D——脱盐室
36
第八节 电渗析技术的应用
最主要的用途是由苦咸水淡化生产饮用水； 放射性废液处理； 牛乳、乳清脱盐； 脱盐或纯化
氨基酸脱盐；
海水浓缩； 电镀废液中Ni和H2SO4回收； 同位素、同价离子分离； 酸的回收； 果汁脱酸改性； 无机和有机药品制备 水解 酸/碱的制备 置换 浓缩或分离
Electrodialysis
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离子交换膜功能示意图
Electrodialysis
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离子交换膜工作原理示意图
Electrodialysis
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第三节 离子交换膜的制备
一、异相膜的制备 把粉状树脂与胶粘剂混合后制成片状膜。具体 方法有： ① 延压和模压法 ② 溶液型胶粘剂法
③ 离子型交换树脂法
电渗析实验实验报告
第一章实验装置说明第一节系统概述一、概述电渗析（简称ed）是一种利用电能的膜分离技术，是水处理的基础实验之一，被广泛地用于科研、教学、生产之中，通过实验不仅可以帮助学生了解电渗析器的组装、构造，还可以加强学生对电渗析器工作原理及流程的理解。
二、装置特点1. 框架为不锈钢材质，结构紧凑，外形美观，操作方便；2. 电渗析器外壳采用有机玻璃制作，方便观察；3. 采用一体式设计，紧凑美观，方便搬移；4. 组装方式灵活，电极可以倒换，以消除极化影响，防止结垢；5. 增设有浓水部分循环系统，可提高水的回收率和减少耗电量等。
第二节实验装置介绍一、对象组成由动力系统、水箱、两级两段电渗析器、电渗析器有机玻璃外箱体、潜水泵、循环水泵、水压表、浓水循环有机玻璃水箱以及不锈钢框架等组成。
1. 水箱：储水箱由不锈钢板制成，尺寸为：长×宽×高=70cm×50cm×65cm。
2. 两级两段电渗析器：采用阳膜开始阴膜结束的组装方式，用直流电源。
离子交换膜（包括阴膜和阳膜）采用异相膜，膜板材料为聚氯乙烯，电极材料为经石蜡浸渍处理过的石墨（或其他）。
尺寸为：长×宽×高=24cm×25cm×53cm。
3. 电渗析器有机玻璃外箱体：采用透明有机玻璃制成，尺寸为：长×宽×高=40cm×50cm×63cm。
4. 潜水泵：电源：220v、50hz；最大扬程8m；额定功率：250w；电流：1.5a。
5. 循环水泵：电源：220v、50hz；额定扬程 8m，输入功率：90w。
6. 浓水循环有机玻璃水箱：采用透明有机玻璃制成，尺寸为：长×宽×高=25cm×40cm×45cm。
7. 水压表：采用耐震水压表，测量范围：0~0.25mpa二、控制系统由对象控制箱、整流器、流量计、漏电保护器及旋钮开关等组成。
电渗析实验装置
电渗析实验装置概述电渗析实验装置是一种用于研究溶质在电场作用下通过半透膜的迁移行为的实验装置。
它通过应用电场使带电溶质通过半透膜，可以对电解质溶液进行分离和浓缩。
电渗析实验装置主要由电源系统、半透膜、电极系统和收集系统组成。
电源系统提供电场，半透膜用于分离带电溶质，电极系统用于产生电场和采集数据，收集系统用于收集分离后的溶质。
电源系统电源系统是电渗析实验装置的核心组成部分，它提供所需的电场。
一般使用直流电源，电源的电压和电流可调节。
电源系统应具备稳定性和精确性，以确保实验的准确性。
半透膜半透膜是电渗析实验中非常重要的组成部分，它起到分离溶质的作用。
半透膜具有选择性通透性，可以使特定的溶质通过而阻碍其他溶质的通过。
常用的半透膜材料有聚合物膜、陶瓷膜和复合膜等。
半透膜的选择应根据实验需要来确定。
电极系统电极系统包括正负极电极和电极间距调节装置。
电极的材料取决于实验要求，常见的有铂、钢和碳等。
电极间距调节装置用于调整电极之间的距离，以实现电场的控制。
收集系统收集系统用于收集经过半透膜分离后的溶质。
它通常由收集器和采集装置组成。
收集器是用于收集溶质的容器，可以根据实验需要选择合适的容器。
采集装置用于将溶质从收集器中取出，常见的采集装置有注射器和自动取样系统等。
实验过程1.准备电渗析实验装置，包括安装半透膜和调整电极间距。
2.连接电源系统，将电渗析实验装置接通电源。
3.准备样品溶液，根据实验需求制备合适的溶液。
4.将样品溶液注入电渗析实验装置。
5.调整电压和电流，开始实验。
6.根据实验需要持续收集溶质。
7.根据实验结束后的收集物分析结果，评估实验效果。
实验应用电渗析实验可应用于多种领域，例如：•分离和纯化生物体系中的蛋白质，如制备纯度较高的酶和抗体。
•用于海水淡化和废水处理。
通过电渗析可以去除水中的离子和有机物质，从而实现海水淡化和废水处理。
•用于分离有机溶剂和离子。
通过电渗析可以实现有机溶剂和离子的分离和纯化。
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工程案例 二
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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。
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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
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。
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Ｃ表示阳膜；Ａ表示阴膜
倒换电极前后结垢情况示意 图
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电渗析装置介绍 六 六 电渗析器运行的极化问题
极化是电渗析器运行中常见问题，其主要影响如下。 1) 降低电流效率 由于极化时、导致水分子大量解离，在电场作用下 ，水的解离造成H＋和OH—离子的迁移，可见其部分电能消耗在水的解离 和与脱盐无关的H＋和OH—离子迁移上，使电流效率下降。 2) 降低除盐率和产率 极化会在浓水室阴膜表面上产生沉淀，形成水 垢，对运行带来不良的影响。 3) 淡水pH值下降。
电渗析（ＥＤ）技术介绍
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电渗析工作原理及过程 一
电渗析法：在外加直流电场作用下，利用离子交换膜的透过性(即 阳膜只允许阳离子透过，阴膜只允许阴离子透过)，使水中的阴、阳离 子作定向迁移，从而达到水中的离子与水分离的一种物理化学过程。
原理是：在阴极与阳极之间，放置着若干交替排列的阳膜与阴膜， 让水通过两膜及两膜与两极之间所形成的隔室，在两端电极接通直通 电源后，水中阴、阳离子分别向阳极、阴极方向迁移，由于阳膜、阴 膜的选择透过性，就形成了交替排列的离子浓度减少的淡室和离子浓 度增加的浓室。与此同时，在两电极上也发生着氧化还原反应，即电 极反应，其结果是使阴极室因溶液呈碱性而结垢，阳极室因溶液呈酸 性而腐蚀。因此，在电渗析过程中，电能的消耗主要用来克服电流通 过溶液、膜时所受到的阻力及电极反应。
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电渗析器运行数据 一
日期
8月31日
时间
11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00
试验机运行记录表
放流口电导
3530 3510 3510 3530 3510 3510 3510
浓水箱电导
3610 3610 3590 3580 3580 3580 3580
淡水箱电导
电渗析法除盐工艺系统介绍 一
电渗析法水处理除盐工艺系统可以分两种：一种是电渗析器本体的工艺系统；另一种是电渗析器和其他水处理设 备的组合系统。
一）电渗析器本体的工艺系统
选则经济合理的电渗析工艺系统(即除盐方式)，是设计电渗析除盐水处理工艺的一个重要部分。一般应根据原水水 质、用水水量、用水水质要求等，通过技术经济比较后确定。常用的除盐方式有直流式、循环式和部分循环式三种。 如下图：
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电渗析膜（离子交换膜）介绍 一
离子交换膜是电渗析器的重要组成部分，按其选择透过性能，主要分为 阳膜与阴膜、按其膜体结构，可区分为异相膜、均相膜、半均相膜3种。异 相膜的优点是机械强度好、价格低，缺点是膜电阻大、耐热差、透水性大。 均相膜则相反。
异相模通常是具有交换基团的聚合 电解质(树脂)与成膜材料(粘合剂)粘合 生成薄膜，井加入衬网而制成。
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电渗析装置介绍 一
一 定义： 为降低电极反应在总能量消耗中所占的比例，工业生产中组 成多膜电渗析槽，称为电渗析器. 电渗析器的构造包括压板、电极托板、电极、极框、阴膜、浓水隔板、 淡水隔板等部件。将这些部件按一定顺序组装并压紧，组成一定形式的 电渗析器。电渗析器的辅助设备还包括水泵、整流器等，组成了电渗析
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日期 9月１日
9月２ 日
时间 9:00 10:00 11:00 12:00 13:30 14:30 16:00 9:00 10:30 12:00 13:15 15:00 16:15
放流口电导 3550 3570 3550 3560 3500 3540 3530 3760 3820 3790 3800 3880 3870
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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
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电渗析工作原理及过程 二
在电渗析过程中，电能的消耗主要用来克服电流通过溶液、膜时所受 到的阻力以及进行电极反应。运行时，进水分别地不断流经浓室、淡室以 及极室。淡室出水即为淡化水，浓室出水即为浓盐水，极室出水不断排除 电极过程的反应物质，以保证电渗析的正常进行。以最统介绍 四
三）水质预处理要求
电渗析法除盐、淡化时，进入电渗析器的水质一般应满足下列要求： （1）浊度 <1～3毫克/升 （2）活性氯 <0.2毫克/升 （3）总铁 <0.3毫克/升 （4）锰 <0.1毫克/升
（5）水温 5～40℃
四）适用范围
1）当进水含盐量在500-4000毫克/升时，采用电渗析器是经济合理的。 2）当进水含盐量小于500毫克/升时，应结合具体条件，通过技术经济比较，确定是否采用
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电渗析装置介绍 二
c) 隔板：分浓、淡水隔板，交替放阴阳膜之间，使阴膜和阳膜之间保持一定间
隔，隔板平面水流，垂直隔板平面电流。隔板厚离0.9毫米。
2: 极区包括电极、极框和导水板
a) 电极：为连接电源所用 b) 极框：放置电极和膜之间，膜帖到电极上去，起支撑作用。
3: 压紧装置：是用来压紧电渗析器，使膜堆、电极等部件形成一个整体 ，不致漏水。电渗析器还包括整流器，水泵，转子流量计等。
电参析法。 3）在进水含盐量波动较大，酸、碱来源和废水排放等特殊情况下，可采用电渗析法 4） 电渗析器出口淡水含量不低于10-50毫克/升。
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电渗析法除盐工艺系统介绍 五
电渗析的一般应用行业
电渗析装置已被广泛应用于电力、化工、电子、环保、医药、纺织、食品等行业，获得令 人满意的经济效益，具体用途主要有： 1、海水、苦咸水淡化制取生活饮用水。 2、制取啤酒、汽水、纯净水等饮料用水。 3、制取低压锅炉用水。
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电渗析装置介绍 七
七 防止和消除极化的主要措施
a) 控制操作电流，以避免极化现像的发生，减缓水垢的生成。 b) 定倒换电极，使浓，淡室亦随之相应倒换，这样阴膜两侧表面上的
水垢，溶解与沉积相互交替，处于不稳定状态。 c) 定期酸洗，用浓度１－１.５%盐酸溶液在电渗析器内循环清洗以清
除结垢，酸洗周期从每周到每月一次，视实际情况而定。
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电渗析装置介绍 八
电渗析器规格性能表
隔板尺寸（ mm）
组装方式级 一段
膜对总数（ 对）
产水量（ mз /h）