膜析法~扩散渗析和电渗析法
16-8 膜析法
• 1．原理
• 渗透压π: 用半透膜将淡水和盐水隔开, 该膜只让水分子 通过。水分子化学位不同, 淡水中水分子自发地通过膜 而渗流入盐水中, 直到盐水侧水位上升到一定高度, 此高 度称为盐水的渗透压π。
• 反渗透: 如在盐水侧施加压力P, P=π时, 水分子通过膜的 数目相等, 达到平衡。P＞π时, 盐水中水分子流向淡水, 使盐水增浓, 这就是反渗透。
• ①海水淡化
• 阴离子交换膜和阳离子交换膜交替排列把电渗析槽隔成
宽度1-2mm左右的小室, 两端分别设阴、阳电极。海水
一侧进入, 另一侧流出。由于离子导电性和离子交换膜
的半透性, 相邻两室的海水,一个变淡, 一个变浓, 出水分
成两路收集。(参考 膜法水处理技术 p42 ) • ②钢铁厂酸洗废水处理
§16-8 膜析法
• 一、渗析法
• 二、电渗析法 • 三、反渗透法 • 四、超滤法
§16-8 膜析法
• 一、概述
• 膜析法: 利用天然或人工合成膜, 以外界能量或化 学位差作推动力对水溶液中某种物质进行分离、 分级、提纯和富集的方法。
• 膜析法推动力: ①分子扩散作用; ②电力; ③压力
• 优点：可在一般温度下操作；不消耗热能；没有 相的变化；容易操作等。 • 缺点: 处理能力小; 需要消耗相当的能量(扩散渗 析除外)。
§16-8 膜析法
• 四、反渗透法
• 2．应用
• 国内反渗透装置已有定型产品, 目前水处理领域有醋酸
纤维素膜和聚酰胺膜两种。
• 反渗透在给水处理中主要用于苦咸水(溶解固体达10g/L)
和海水的淡化, 另一重要用途是与离子交换系统联用, 作
为离子交换的预处理以制取去离子的超纯水。
【技术】废酸液资源化处理处置（四），废酸液处理的常见技术！
【技术】废酸液资源化处理处置（四），废酸液处理的常见技术！盐酸废液回用常见技术国内外对盐酸废液的回用处理方法有多种，需要根据不同盐酸废液的具体特点，结合产酸企业自身的情况，选择合适的治理技术。
目前常用的盐酸废液回用技术有：中和沉淀法、喷雾焙烧法、蒸发法、离子交换树脂法、膜分离法、萃取法、硫酸置换法等。
1、中和沉淀法酸碱中和处理盐酸废液是我国钢铁和电镀行业处理盐酸废液最常用的处理方法，其基本的原理就是利用碱将盐酸废液中和至pH为6～9，将盐酸废液中的大量金属离子沉淀，通过污泥的形式排出。
典型的中和实际包括采用碳酸钠、氢氧化钠、石灰石或石灰，其中最普遍的是采用石灰。
采用中和沉淀法处理盐酸废液后虽然pH值可以达到要求，但是其余各项指标很难达标，而且产生的泥渣脱水困难、不易干燥、后处理难度大，大部分情况是堆积待处理，占用了大量土地，造成二次污染，同时该方法也会浪费了大量的盐酸和金属资源。
随着国家对酸洗污泥的严格管理和并入危险固废，此处理方法将来肯定会被淘汰。
2、喷雾焙烧法喷雾焙烧法是利用焙烧炉的高温燃烧，将盐酸废液中的氯化氢变成气态，并使亚铁盐在高温下氧化水解，转化为氧化铁和盐酸。
是一种最彻底的盐酸废液处理方法。
喷雾焙烧法的主体设备由焙烧炉、旋风除尘器、预浓缩器和吸收塔等组成。
在处理过程中，盐酸废液的蒸发、游离酸的脱水、亚铁离子的氧化和水解、氧化铁和盐酸的收集和吸收被有机地结合在一个系统内一并完成，因此，喷雾焙烧法具有处理设备紧凑、处理能力大的优点，而且该法盐酸的再生回收率高，被回收的盐酸可返回使用，而回收的氧化铁既可作高品位的冶炼原料，亦可作磁性材料或颜料的生产原料，具有显著的经济效益和环境效益。
只是该方法投资大、处理费用高，一般中小型涉酸企业都承担不起。
而近年国内焙烧法制造企业生产的盐酸废液焙烧装置实地使用备受指责，其主要问题有几点：（1）盐酸回收浓度仅为16%～18%，无法满足冷轧、薄板、线材等企业的盐酸使用要求；（2）尾气治理不过关，造成周边酸雨的产生；（3）粉尘治理不达标，严重生产车间周边的环境，装置生产2个月后，包括车间屋面、外围地面在内都是一片红色；（4）处理费用、维护费用居高不下。
电渗析法 .pptx
极区：包括电极、极框和导水板。 电极：为连接电源所用 极框：放置电极和膜之间，膜帖到电极上去，起支撑作用。 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。
在阴极上：
H2O —→H++OH2H++2e —→H2↑ Na+ + OH- ＝ NaOH
在阴极室由于H+离子的减少，放出氢气，极水呈碱性反应，当极水中台 有Ca2+、Mg2+和HCO32-等离子时，会生成CaCO3和Mg(OH)2等沉淀物，在 阴极上形成结垢。在极室中应注意及时排除电极反应产物，以保证电渗 析过程的正常安全运行。考虑到阴膜容易损坏，并为防止Cl-离子透过
1.离子交换膜及其作用机理 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
阳模和阴模，按其模体结构，可分为异相膜、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。
（1）选择透过率：离子交换膜的选择透过性实际上并不是那么理想的， 因为总是有少量的同号离子（即与膜上的固定活性基电荷符号相同的
推动力 浓度差 电位差 压力差 压力差
分离对象 离子、小分子
离子 大分子、微粒 离子、小分子
渗透：膜使溶剂（水）透过的现象称为渗透。 渗析：膜使溶质透过的现象称为渗析。
1.离子交换膜及其作用机理 2.电渗析原理机过程 3.电渗析器的构造与组装 4.电流效率与极限电流密度 5.极化与沉淀 6.电渗析器工艺设计与计算 7.电渗析技术的发展
渗析与电渗析PPT课件
限图电6-1流3密度为i频Lim繁后倒，极甚电至渗可析能装发置生流水程的图电渗析，这就是发生在电渗析过程中的浓度极化。
渗析膜为阴离子交换膜，其易透盐酸难透铁盐的特性是膜内空壁成正电场，加之H+比Fe2+水化半径小，扩散阻力小。 无隔板电渗析器研制的关键是设计一种新构件，这种构件要能取代离子交换膜和隔板。
电膜和非荷电膜，它可以是多孔的也可以 图6-4 螺旋卷式血液渗析器
无隔板电渗析器研制的关键是设计一种新构件，这种构件要能取代离子交换膜和隔板。 图6-4 螺旋卷式血液渗析器 膜的污染对膜性能的影响更为严重，往往是不可恢复的。
不同的物质这三种阻力在总阻力中所占 的百分比是不同的。Colton曾考察了血液透析 系统，得到的结果如图6-3所示，分子量较小 的尿素(60.8，尿酸168.1)来说，渗析膜的阻 力占总阻力的60%，对于分子量较大的VB12来 说都高达90%。这样如果改进操作状态，减少 两液膜的阻力，则有利于低分子物质的通过。
是均质的。评价膜的参数一般包括透过性 渗析器主要有板框式(Kill)、螺旋卷式(Koff)，和中空纤维式。
腹膜渗析的原理图如图6-18所示。 无隔板电渗析器研制的关键是设计一种新构件，这种构件要能取代离子交换膜和隔板。
(溶质和水的透过性)、机械强度、生物适应 (6-4)
表6-3 透析液的组成 电渗析过程的研究方向 同时具有离子交换膜和隔板的作用。
等分子量(500-20.000)的尿毒素脱除，如长期 流体的传质阻力集中于膜两侧的边界层中，渗析过程中膜两侧边界层浓度分布如图6-2。
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。
扩散渗析-
扩散渗析扩散渗析是一种重要的分离、纯化技术，广泛应用于生物学、生化工程等学科领域，特别是在制备纯化蛋白质、分离有机物混合物等方面具有重要的应用价值。
一、扩散渗析的原理扩散渗析是一种分离技术，其原理是利用两种材料之间的差异，在特定条件下，利用溶质分子在两种物质之间的扩散行为来实现分离。
扩散渗析可以分为两个阶段，即：吸附和渗透。
1. 吸附阶段：依靠介质表面不同的化学性质，将所需物质吸附到介质表面。
在吸附过程中，杂质物质贴附于快速吸附、强固的大孔中，而目标物质则被吸附于较慢的细孔中。
这个过程是可逆的。
2. 渗透阶段：在溶媒的驱动下，目标物质经过孔隙渗透，从而实现与杂质物质的分离。
渗透的过程是不可逆的。
二、扩散渗析的分类据介质类型、粒径、物理性质，扩散渗析可分为静态扩散渗析和动态扩散渗析。
1. 静态扩散渗析：指介质孔部的溶液处于静态平衡的情况下，目标物质通过扩散渗透进入介质孔隙，杂质物质则被滞留在孔隙外面。
静态扩散渗析主要适用于低分子质量的目标物质纯化。
2. 动态扩散渗析：指介质孔隙内的溶液处于运行状态下，目标物质不断地通过扩散渗透进入孔隙，同时杂质物质从孔隙中被清除出来。
动态扩散渗析主要适用于大分子质量的目标物质纯化。
三、扩散渗析的优缺点扩散渗析作为分离、纯化技术，有其独特的优缺点。
1. 优点：（1）分离效果好：扩散渗析可实现高效、选择性的目标物质分离；（2）操作简单：扩散渗析不涉及复杂的仪器设备，操作起来简单便捷；不变。
2. 缺点：（1）适用范围窄：扩散渗析只适用于有机、无机溶液中低分子质量的目标物质分离和纯化；（2）分离速度慢：扩散渗析分离速度较慢，适合自然滤液。
四、扩散渗析在生物制药中的应用扩散渗析在生物制药领域中是一种常用的技术手段，广泛应用于蛋白质、酶、基因工程药物等生物产物的分离、纯化。
在生物领域中，扩散渗析常用于纯化酶类以及蛋白质，具有如下优势：1. 分离效果好：扩散渗析可实现高效、选择性的目标物质分离。
渗析和电渗析技术简介及在水处理中的应用
渗析和电渗析技术简介及在水处理中的应用一、渗析和电渗析技术简介人们早就觉察，一些动物膜，如膀胱膜、羊皮纸〔一种把羊皮刮薄做成的纸〕，有分隔水溶液中某些溶解物质〔溶质〕的作用。
例如，食盐能透过羊皮纸，而糖、淀粉、树胶等则不能。
假设用羊皮纸或其他半透膜包裹一个穿孔杯，杯中满盛盐水，放在一个盛放清水的烧杯中，隔上一段时间，我们会觉察烧杯内的清水带有咸味，说明盐的分子已经透过羊皮纸或半透膜进入清水。
假设把穿孔杯中的盐水换成糖水，则会觉察烧杯中的清水不会带甜味。
明显，假设把盐和糖的混合液放在穿孔杯内，并不断地更换烧杯里的清水，就能把穿孔杯中混合液内的食盐根本上都分别出来，使混合液中的糖和盐得到分别。
这种方法叫渗析法。
渗析时外加直流电场常常可以加速小离子自膜内向膜外的集中，为电渗析。
起渗析作用的薄膜，因对溶质的渗透性有选择作用，故叫半透膜。
近年来半透膜有很大的进展，消灭很多由高分子化合物制造的人造薄膜，不同的薄膜有不同的选择渗析性。
半透膜的渗析作用有三种类型∶①依靠薄膜中“孔道“的大小，分别不同的分子或粒子;②依靠薄膜的离子构造分别性质不同的离子，例如用阳离子交换树脂做成的薄膜可以透过阳离子，叫阳离子交换膜，用阴离子树脂做成的薄膜可以透过阴离子，叫阴离子交换膜;③依靠薄膜有选择的溶解性分别某些物质，例如醋酸纤维膜有溶解某些液体和气体的性能，而使这些物质透过薄膜。
一种薄膜只要具备上述三种作用之一，就能有选择地让某些物质透过而成为半透膜。
在废水处理中最常用的半透膜是离子交换膜。
电渗析过程原理可由图 3-23 来说明。
这是一个简洁的三隔室电渗析器，中间淡水室装有混合阴、阳离子交换树脂或装填离子交换纤维等，两边是浓室〔与极室在一起〕。
它的作用原理有以下几个过程。
① 电渗析过程∶在外电场作用下，水中电解质通过离子交换膜进展选择性迁移，从而到达去除离子的作用。
② 离子交换过程∶ 此过程靠离子交换树脂对水中的电解质的交换作用，到达去除水中的离子。
电渗析法原理
电渗析法原理电渗析法是一种利用电场在稀溶液中分离有机物或无机物的方法。
该方法主要基于体系中离子的运动和分离效应，在不同离子的移动速度差异的驱动下，离子可以被有效地分离并富集。
本文将对电渗析法的原理、特点及应用进行详细介绍。
一、电渗析法的原理电渗析法是利用极化膜对离子的选择性通透性及外加电场作用下离子的迁移速度不同的原理进行分离、浓缩和纯化的方法。
简单地说，电渗析法基于弱电解质在电场力作用下形成的稳态浓度分布，离子将沿着浓度差距较大的方向迁移，从而达到纯化分离的效果。
在电渗析法中，将含有不同离子的稀溶液分别置于两个相邻的离膜容器中，使其中一个电容器的阳、阴极将稀溶液中的离子进入膜孔道，随后，在另一个电容器的阳、阴极处再次进入稀溶液，这样持续许多次，离子得以翻越离膜从而被有效分离。
电渗析的分离离子弱电解质的能力强于中强电解质，所以电渗析分离电极间的浓差大于10mg/L。
二、电渗析法的特点电渗析法具有如下的特点：1. 较高的选择性：电渗析法可以选择性地分离出目标组分，而不意外地损失其他有用物质。
2. 纯化效果好：电渗析法具有高效纯化能力，可以将来自各种类型原料的稀溶液高效地分离纯化。
3. 操作简单：电渗析法的操作流程相对简单，不需要太多专业知识，容易掌握。
4. 适用性广：电渗析法可以适用于各种类型的物质，对于一些其他方法难以处理和分离的物质，其效果也较好。
5. 经济性高：电渗析法使用电能作为驱动力，与传统的化学和物理分离方法相比，电渗析法更经济。
三、电渗析法的应用电渗析法已经广泛应用于医药、食品、化工、环保和生物技术领域，可以实现精细分离和高效纯化，具有广泛的应用前景和重要意义。
下面将分别阐述电渗析法在不同领域的应用。
1. 医药领域电渗析法在医药制造中的应用越来越广泛。
在制药中，电渗析法可以用于分离、富集和纯化目标物质，可以纯化和分离许多类型的物质从而加快药物的生产，提高药品的品质和纯度。
2. 食品领域电渗析法在食品工业中的应用也很广泛。
第六章渗析与电渗析
血 流 量 （cm3/min） 过滤压力 （mmHg） 过滤流速 （cm3/min） 截留分子量
清 除 率 （cm3/min）
1200—1300 30—50 110—130 漏少许白蛋白
100—200 100—200 5—10 1万—2万
150—350 200—500 60—100 2万—5万
尿 素 （分子量=60）
图6-7 各种血液净化法对不同分子量溶质的透析效能
6.2 电渗析
引言 电渗析的基本原理 电渗析膜 电渗析器
6.2.1 引言
电渗析过程是一个电化学分离过程，在 电渗析过程中，应用荷电膜，在电位差推动 力的作用下，使溶液中的离子透过膜，而同 溶剂和其它的不带电的组分分开。这种使离 子在电场作用下，通过膜进行渗析迁移的过 程称为电渗析(Electrodialysis)。
在实际中，电渗析过程物质透过膜的传 递十分复杂，以NaCl水溶液渗析过程为例加 以说明，见图6-10，主要有以下的几种物质
传递过程：
图6-10
电渗析过程中的各种传递过程
反离子迁移，是电渗析过程的主要传递过程， 使进料得以脱盐或浓缩。 同名离子迁移，是与膜中固定基团带相同电 荷的离子透过膜的迁移。这是由于电渗析膜 的选择性不可能是100%，使得与反离子迁 移量相比，量很小的一部分同名离子在电场 和浓度梯度的作用下，透过膜发生迁移，如 阴离子透过阳膜，而阳离子透过阴膜。同名 离子的迁移降低了电渗析过程的效率。
亦可写成阻力的形式，阻力R与在两液膜 及膜中的传质阻力R1，R2， Rm 的关系为:
R Rm R1 R2
(6-3)
不同的物质这三种阻力在总阻力中所占
的百分比是不同的。Colton曾考察了血液透析
电渗析原理
电渗析原理电渗析，又称电渗析法，是一种利用电场作用下，将离子从溶液中分离出来的技术。
它是一种重要的分离技术，在化学、生物、环境等领域都有着广泛的应用。
电渗析原理的理解对于掌握电渗析技术的应用具有重要意义。
电渗析技术的原理是利用电场作用下，离子在溶液中的迁移和分离。
在电渗析过程中，首先需要准备一个电渗析池，池内设置有正负电极，通过外加电压，在电场的作用下，离子会向相应的电极迁移。
正离子向阴极迁移，负离子向阳极迁移。
在迁移的过程中，离子会与水分子发生相互作用，最终在电极上析出。
通过这种方式，可以将溶液中的离子分离出来。
在电渗析过程中，离子的迁移速度与电场强度、离子的电荷量、溶液的离子浓度等因素有关。
电场强度越大，离子迁移速度越快；离子的电荷量越大，迁移速度也越快。
此外，溶液的离子浓度也会影响离子的迁移速度，浓度越高，迁移速度越快。
电渗析技术在实际应用中有着广泛的用途。
在化学工业中，电渗析被广泛用于离子交换树脂的制备、金属离子的分离等工艺中。
在生物领域，电渗析技术可以用于蛋白质的纯化和富集。
在环境领域，电渗析技术可以用于处理废水中的重金属离子等。
电渗析技术的应用范围非常广泛，对于提高分离效率、降低成本、保护环境等方面有着重要的意义。
总的来说，电渗析技术是一种利用电场作用下，将离子从溶液中分离出来的技术。
它的原理是利用电场作用下，离子在溶液中的迁移和分离。
电渗析技术在化学、生物、环境等领域都有着广泛的应用。
对于掌握电渗析技术的原理和应用具有重要意义。
通过对电渗析原理的深入理解，可以更好地应用电渗析技术，提高分离效率，降低成本，保护环境，促进科技进步。
扩散渗析_电渗析法回收盐酸酸洗废水中的酸和铁
pH of the cathode electrolyte solution of electrodialysis was 2.50, the flow rate of electrodialysis was 0.06 L/h, and the cell voltage of
electrodialysis was 10V. Under the conditions, the results of experiments on HCl pickling wastewater demonstrated that the HCl recovery
环境保护与循环经济
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限公司，精度为±0.01；PL203 型分析天平，北京赛多 利斯仪器系统有限公司，精度为±0.01 g；LZB-2F 玻 璃转子流量计，余姚市银环流量仪表有限公司，精度 为±0.01 mL/min；722E 型可见分光光度计，上海光谱 仪器有限公司，精度为±0.001；DF120 型均相阴离子 交换膜，山东天维膜技术有限公司。膜的性能指标见 表 1。
表 1 阴离子交换膜性能指标
型号
含水 交换容量/ 膜面电阻/ 离子迁 膜厚/ 爆破强 率（/ %）［mo·l kg-（1 干）］（Ω·cm-2） 移数 mm 度/MPa
DF120 42
1.82
2.7（25℃） 0.981 0.25 >0.9
2.2 试验装置 扩散渗析和电渗析器均用有机玻璃制成，有效容
回收 HCl 浓度 /（mol·L-1） HCl 回收率 /（%）
出水中 Fe2+ 浓度 /（mg·L-1） 铁回收率 /（%）
100
500
100
0.3 ■
▲ ▲▲ ▲
▲
电渗析法 副本
电渗析法脱盐的基本原理，可由图来说明。它是把阳离子交换膜和阴离子交换 膜交 替排列于正负两个电极之间，井用特制的隔板将其隔开，组成脱盐(淡化)和浓 缩两个系统。当向隔室通入盐水后，在直流电场作用下，阳离子向阴极迁移，阴离子 向阳极迁移，但由于离子交换膜的选择透过性，而使淡室中的盐水淡化，浓室中盐水 被浓缩，实现脱盐目的。电渗析器通电后，在两个电极上会发生电化学反应，以NaCl 溶液为例，其反应为： 在阳极上：
阴膜进入阳极室，所以在阳极附近一般不用阴膜，而改用阳膜或惰性多 孔保护膜。
3.电渗析器的构造与组装
电渗析器由膜堆、极区和压紧装置三部分构成。 膜块：是由相当数量膜对组装而成。 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。 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。
离子）同时透过。
（2）膜电阻：膜电阻与电渗析所需要的电压有密切的关系。电阻越小， 所需电压越低。
2.电渗析原理及过程
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
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。
极区：包括电极、极框和导水板。 电极：为连接电源所用 极框：放置电极和膜之间，膜帖到电极上去，起支撑作用。 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
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资料收集：焦鸿翔、刘舒怡
目标定位
2
01
PART
扩散渗析法简介
扩散渗析法定义
渗析法 ，是指利用油或其
他液体从润滑脂中析出的 现象分离物质的一种方法。 在工业以及科研当中是一 种常用的提取方法。
扩散渗析的原理
1.离子交换膜两侧溶 液的浓度差
细胞的质壁分 离现象与复原 细胞中氧气和 二氧化碳的自 由扩散现象
• 可以简单快速测试离子交换膜的渗析系数 和分离因子，便于对扩散渗析过程进行理 论研究
板框式扩散渗析组件
螺旋卷式扩散渗析组件
目的
为了克服板 框式扩散渗 析组件体积 庞大、不方 便运输、传 质不充分等 缺点而应运 而生的。
特点
主要特点是 结构紧凑装 填密度高、 传质效率高、 单位膜面积 处理量大、 易于与其它 设备集成等。
用电渗析法进行海水淡化
用电渗析法进行海水淡化
01 海水 02 海水泵 03 无阀滤池 04 海水池
05 水泵
06 纤维布 过滤池
07 电渗析器 10 成品水池 11 脱硼装置
12 饮用水
阳离子交换膜的应用
阴离子交换膜的应用
扩散渗析组件
第一种是实验室研究所用的静态扩 散渗析池
第二种是板框式扩散渗析组件
第三种是螺旋卷式扩散渗析组件
实验室研究所用的静态扩散渗析池
结构 方向 用途
• 通常由有机玻璃制备，分为两个隔室 (一个渗析室，一个扩散室)，两个隔 室之间用离子交换膜隔开
• 该装置主要是用于实验室研究
在电场作用下进 行渗析时，溶液 中的带电的溶质 粒子通过膜而迁 移的现象称为电
渗析。
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
利用电渗析 进行提纯和 分离物质的 技术称为电
渗析法
电渗析法的过程
电渗析法的离子电迁移和电极反应
在直流电 场的作用 下
阳离子向 阳极迁移
离 子 电 迁 移
02 电解质浓
度差扩散
03 水的渗透
04 水的
电渗透
04
电渗析法的运用
从含金属离 子的废水中 分离和浓缩 盈金属离子 从放射性废 水中分离放 射性元素 从酸洗废液 中制取硫酸 及沉积重金 属离子
处理碱法造 纸废液，从 浓液中回收 碱，从淡液 中回收木质 素
从芒硝废液 中制取硫酸 和氢氧化钠
最常见的运 用，海水淡 化
结构
将一张离子交换 膜夹在两个表面 有小孔的半圆形 中心管之间，在 膜的两面分别衬 上流道隔网，之 后将膜与隔网围 绕中心管卷形成 具有两个流道的 圆柱形膜组件主 体，最后将该主 体密封在圆柱形 的PVC外壳内
02
PART
电渗析法的定义
利用半透膜的 选择透过性来 分离不同的溶 质粒子的方法 称为渗析
溶液离子 作定向移 动
阳离子向 阴极迁移
阳极发生氧化反应， 阴极发生还原反应。 根据不同的离子写 出不同的离子反应 式
电渗析法的次要过程
01 反离子
的迁移
交换膜不可能有100%的选择性，所 以有少量与离子交换膜解离离子电 荷相反离子透过膜，阳通过阴，阴 通过阳 膜两侧溶液浓度不同，在浓度差作 用下，电解质由浓室向淡室扩散 水的渗透压作用，水由淡水室向浓 水室水渗透 水合离子，其迁移过程必然携带一 定水量的水分子迁移电流密度与液 体流速不匹配，电解质离子未能及 时补充到膜的表面，而造成膜的淡 水侧发生水的电离
2.离子交换膜的选 择透过性
阳离子交换膜
阴离子交换膜
两种离子交换膜
阳离子交换膜
• 利用阳离子交换树脂做成的薄膜可以透过阳离子，叫 阳离子交换膜
• 阳离子交换膜扩散渗析主要用来回收碱盐棍合物中的碱
阴离子交换膜
• 利用阴离子交换树脂做成的薄膜可以透过阴离子，叫 阴离子交换膜
• 阴离子交换膜扩散渗析主要用来回收酸盐混合物中的酸