离子交换膜和电渗析ED

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电渗析(ED)装置介绍讲解

4、电渗析和离子交换法联合使用，制取蒸馏水、高纯水、超纯水，这种制水方法可节约酸碱80~90%，避免树脂的频繁再生，并大大降低制水成本。 5、联合其他不同的处理单元，可制成满足电子、医药、食品、化工等更高档次的行业用水。 6、电镀、电子等工业废水（液）中Au、Ag、Cu等贵重金属
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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

电渗析法基本原理

电渗析法（ED）基本原理
离子交换膜是电渗析器的关键部件，它是由高分子材料制成的对离子具有选择透过性的薄膜。

在处理含多价金属离子和阴离子的水体时，阳离子交换膜表面经常由于Ca2+、Mg2+、CO32-、S042-等离子在表面的大量存在，造成污染。

由于这些离子结合形成的沉淀会覆盖在膜表面，造成膜的堵塞，会提高总电阻，从而影响膜的使用寿命，电渗析器的正常运转和产水水质⋯。

而目前控制膜污染的方法主要包括对料液进行预处理，加入阻垢剂，和优化操作条件等。

ED法是利用阴、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。

当向隔室通人盐水后，在直流电场作用下，阳离子向负极迁移，井只能通过阳离子交换膜，阴离子向正极迁移，只能通过阴离子交换膜，而使淡室中的盐水被淡化。

浓室中的盐水被浓缩。

一般来说，淡水作为产水被回收利用。

浓水作为废水排掉，其作用原理如图1所示。

图1 电渗析（ED)原理。

几种常见的电渗析技术解析

⼏种常见的电渗析技术解析电渗析(ED)是在直流电场作⽤下，利⽤离⼦交换膜的选择透过性，带电离⼦透过离⼦交换膜定向迁移，从⽔溶液和其他不带电组分中分离出来，从⽽实现对溶液的浓缩、淡化、精制和提纯的⽬的。

⽬前电渗折技术⼰发展成⼀个⼤规模的化⼯单元过程，在膜分离领域占有重要地位。

⼴泛应⽤于化⼯脱盐，海⽔淡化，⾷品医药和废⽔处理等领域，在某些地区已成为饮⽤⽔的主要⽣产⽅法，具有能量消耗少，经济效益显著;装置设计与系统应⽤灵活，操作维修⽅便，不污染环境，装置使⽤寿命长，原⽔的回收率⾼等优点。

1．1填充床电渗析(EDI)填充床电渗析⼜称电脱离⼦法(Electrodeio－nizattono简称EDI)。

它是将电渗析法与离⼦交换法结合起来的⼀种⽔处理⽅法，即在电渗析的除盐室中填充阴阳离⼦交换剂，利⽤电渗析过程中极化现象对离⼦交换填充床进⾏电化学再⽣，它兼有电渗析技术的连续除盐和离⼦交换技术深度脱盐的优点，⼜避免了电渗析技术浓差极化和离⼦交换技术中的酸碱再⽣等带来的问题。

1．2倒极电渗析(EDR)EDR的原理和电渗析法基本是相同的，只是在运⾏过程中，EDR每隔⼀定的时间，正负电极极性相互倒换⼀次(国内电渗析器⼀般2～4h倒换⼀次)，因此称现⾏的倒极电渗析为频繁倒极电渗析。

EDR系统是由电渗析本体、整流器及⾃动倒极系统三部分组成的，其倒极⼀般分以下三个步骤:(1)转换直流电源电极的极性，使浓、淡室互换，离⼦流动反向进⾏;(2)转换进、出⽔阀门，使浓、淡室的供排⽔系统互换;(3)极性转换后持续1～2min，将不合格淡⽔归⼊浓⽔系统，然后浓、淡⽔各⾏其路，恢复正常运⾏。

倒极电渗析器的使⽤，⼤⼤提⾼了电渗析操作电流和⽔回收率，延长了运⾏周期在饮⽤⽔净化和锅炉补给⽔处理等有⼴泛的应⽤。

1．3⾼温电渗析⾼温电渗析是将电渗析的进⽔温度加热到80℃，使溶液的粘度下降，扩散系数增⼤，离⼦迁移数增加，有利于极限电流密度的⼤幅增⼤，从⽽提⾼电渗析器的脱盐能⼒，降低动⼒消耗，从⽽降低处理费⽤，尤其是对有余热可利⽤的⼯⼚更为适宜。

读书笔记9：电渗析（EDI）

读书笔记9：电渗析（EDI）本节内容主要介绍电渗析除盐的原理及应用。

EDI装置是利用混合离子交换树脂吸附给水中的阴、阳离子，同时被吸附的离子又在直流电压的作用下，分别透过阴、阳离子交换膜而被去除的过程。

此过程离子交换树脂不需要酸碱再生，能生产出电阻率高达10MΩ.cm的超纯水。

EDI组件中将一定数量的EDI单元间用网状网隔开，形成浓水室。

又在单元组两端设置阴/阳离子分别穿过阴、阳离子交换膜进入浓水室而被去除。

而通过浓水室的水将离子带出系统，成为浓水。

典型的EDI系统涉及这样一个处理工序：预处理-RO-EDI，EDI使用普通的离子交换树脂连续的从水中除去离子。

由于EDI是运用电流对树脂进行连续再生，因而它完全不用定期进行化学再生。

典型EDI膜堆是由夹在两个电极之间的一定对数的单元组成。

在每个单元内都有两类不同的室：待除盐的淡水室和收集所除去杂质离子的浓水室。

淡水室中用混匀的阴、阳离子交换树脂填满，这些树脂位于两个膜之间；只允许阳离子透过的阳离子交换膜及只允许阴离子透过的阴离子交换膜。

树脂床利用加在室两端的直流电进行连续再生，电压使水中的水分子分解成H+及OH-，水中的这些离子受相应电极的吸引，穿过阴、阳离子交换树脂向所对应膜的方向迁移，当这些离子透过交换膜进入浓室后，H+和OH-结合成水。

这种H+和OH-的产生及迁移正是树脂得以实现连续再生的机理。

当进水中的Na+及Cl-等杂质离子吸附到相应的离子交换树脂上时，这些杂质离子就会发生像普通混床内一样的离子交换反应，并相应的置换出H+及OH-。

一旦在离子交换树脂上时，这些杂质离子由于相邻隔室交换膜的阻挡作用而不能向对应电极的方向进一步迁移，因此杂质离子得以集中到室中，然后可将这种含有杂质离子的浓水排出膜堆。

在典型的EDI系统中，进水的90%-95%直接通过淡水，5%-10%的进水被水分配进浓水室。

浓水用泵打循环并使其在膜堆中达到较高的流速，这样可以起到提高除盐效率、促进水流的混合、降低可能的结垢等作用。

edi和电渗析

edi和电渗析
EDI和电渗析是两种非常重要的技术，它们在现代工业和医药产
业中有着广泛的应用。

本文将分别介绍EDI和电渗析以及它们的应用。

一、EDI技术
EDI是Electrodeionization的简称，即电极离子交换技术，是
一种通过电化学反应去除水中杂质的实用技术。

它主要采用电解的原理，将水分子分解成离子，并通过特殊的交换膜，将水中的离子和杂
质分离出去。

通过EDI技术，我们可以生产出高品质的纯水，并且可
以将废水进行处理，回收其中的水分和溶质，减少环境污染。

EDI技术广泛应用于电子、光伏、电镀、半导体、医药等工业领
域中。

在工业生产和实验研究中，纯水的质量对产品质量和实验精度
有着决定性影响，因此EDI技术成为这些领域中不可或缺的技术。

二、电渗析技术
电渗析技术是一种将离子从混合物中分离出来的纯化技术，它基
于电场力和过滤作用，将离子从混合物中分离出来。

电渗析技术广泛
应用于制备纯的药品、化学品和食品，以及生产电子元件和电池等领域。

在医药领域中，电渗析技术可用于制备纯的药品和化学品，如注
射用药、口腔清洁剂等。

在化学和电池领域中，电渗析技术可用于分
离纯的化学物质和金属离子，以及制备高品质的电池。

总之，EDI和电渗析技术是现代工业和医药产业中不可或缺的技术，它们在提高产品质量、减少污染等方面发挥着重要作用。

未来随
着科学技术的不断进步，EDI和电渗析技术将会得到更加广泛的应用。

EDI(电去离子技术)相关知识详解

EDI（电去离子技术）相关知识详解1、EDI概念及原理EDI的英文全称是electrode ionization，翻译过来就是电除盐法，也称作电去离子技术，或填充床电渗析。

电去离子技术结合了离子交换和电渗析两项技术。

它是在电渗析的基础上研究发展起来的除盐技术，是继离子交换树脂等之后日益获得广泛应用并取得较好效果的水处理技术。

既利用了电渗析技术可连续除盐的优点，又利用了离子交换技术达到深度除盐的效果；既改善了电渗析过程处理低浓度溶液时电流效率下降的缺陷，增强离子传递，又使离子交换剂可得到再生，避免了再生剂的使用，减少了酸碱再生剂使用过程中所产生的二次污染，实现了去离子的连续操作。

EDI原理示意图EDI去离子的基本原理包括以下3个流程：（1）电渗析过程水中电解质在外加电场作用下，通过离子交换树脂，在水中进行选择性迁移，随浓水排出，从而去除水中的离子。

（2）离子交换过程通过离子交换树脂对水中的杂质离子进行交换，结合水中的杂质离子，从而达到有效去除水中离子的效果。

（3）电化学再生过程利用离子交换树脂界面水发生极化产生的H+和OH-对树脂进行电化学再生，实现树脂的自再生。

2、EDI的影响因素及控制手段？（1）进水电导率的影响在相同的操作电流下，随着原水电导率的增加，EDI对弱电解质的去除率减小，出水的电导率也增加。

如果原水电导率低则离子的含量也低，而低浓度离子使得在淡水室中树脂和膜的表面上形成的电动势梯度也大，导致水的解离程度增强，极限电流增大，产生的H+和OH-的数量较多，使填充在淡水室的阴、阳离子交换树脂的再生效果良好。

因此，需对进水电导率进行控制，使EDI进水电导率小于40us/cm，可以保证出水电导率合格以及弱电解质的去除。

（2）工作电压、电流的影响工作电流增大，产水水质不断变好。

但如果在增至最高点后再增加电流，由于水电离产生的H+和OH-离子量过多，除用于再生树脂外，大量富余离子充当载流离子导电，同时由于大量载流离子移动过程中发生积累和堵塞，甚至发生反扩散，结果使产水水质下降。

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
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
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工程案例一
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1-1
2-2
4-4
250
240
3.25 >0.25
40
60
>90
190220
140
70100
40
60
45
930 x1600 x1450
930 x1600 x1550
930 x1600 x1600
400x1600x0.8
2-2
3-3
4-4
225
300

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（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。

电渗析技术及其应用

电渗析的应用
1.水处理
1.1工业废水
电渗析可用于电镀废水、重金属废水等的处理，提取废水中的金属离子等，既能回收利用水和有用资源，又减少了污染排放。万诗贵等自制离子膜电解槽研究了铜生产过程中钝化液处理的可行性，结果发现，不仅可以回收其中的铜和锌，而且将Cr3+氧化成Cr6+，再生了钝化液［1］。K.N.Njau则利用膜电解从镀镍废液中电沉积出镍。电渗析法与离子交换法结合从酸洗废液中回收重金属和酸的工艺已在工业上应用。王方［3］设计的以阳树脂为主的阴、阳树脂分层填充的电去离子装置，对重金属废水进行处理，可以实现重金属废水的回收和利用，达到闭路循环和零排放。电渗析还可以用于碱性废水及有机废水的处理。

2.2生化行业

赵婧［5］等进行了电渗析脱盐分离发酵液中氨基酸的研究。周静［6］等采用高性能离子交换膜，应用电渗析脱盐法，分离提纯 N－乙酰－ L－半胱氨酸，取得了较为满意的效果。根据双极性膜电渗析系统的特点，即双极性膜的阳膜析出 H + ，阴膜析出 OH－，可以把双极性膜电渗析技术应用于大豆蛋白质的分离，其有有很多优点 : 整个生产过程不需要添加酸和碱，资源可以循环利用，耗水少，分离出的蛋白质中盐含量明显减少。
［ 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．

ED和EDI离子膜简单介绍

步生长之前，便被溶解或被液流冲走，不能形成运动障碍； • u由于电极极性频繁倒转，水中带电胶体或菌胶团的运动方向频繁倒转，减轻了粘性物质在膜面上的附着和积累； • u可以避免或减少向浓水流中加酸或防垢剂等化学药品； • u在运行过程中，阳极室产生的酸可以自身清洗电极，克服阴极面上的沉淀
特殊电渗析简介-- EDR
分类
电荷分 • 阳离子膜：活性基团主要有：磺酸基（-SO3H）、磷酸基（-PO3H2）,膦酸基（OPO3H）、羧酸基（COOH）、酚基（-C6H4OH）以及砷酸基（AsO32-）和硒酸基(-SeO3-)等； • 阴离子交换膜：活性基团主要有伯、仲、叔、季四种胺的胺基和芳胺基等，如：NH3+、 -RNH2+、 -R2NH+、R3N+、-R3P+、-R2S+。 • 两性膜、嵌段膜、双极膜
EDI优点
l 过程安全可靠； l 能耗低 l 不需酸碱再生，过程可连续进行； l 无环境污染 l 装置紧凑，空间大大节省 • 水的回收率高可达95%，质量好（可去除水中99.5%的盐类、95-99%的硅、96% 的硼及99%的CO2）。
扩散渗析
废酸自来水
M+ An-
H+
An-
An-
An-
AnH+
双极膜水解离
双极膜I-V曲线
双极膜的应用
• • • • • 在清洁生产中的应用在清洁分离方面的应用在环境保护领域中的应用在能源领域中的应用应用实例
本章要点
• • • • 离子交换膜结构、分类和制备、表征电渗析原理及应用双极膜的结构及水解离机理双极膜应用
本章习题
1.带负电的膜通过Donnan排斥机理可以截留离子。计算膜对浓度为1 mmol/L的氯化钠、硫酸钠和氯化钙溶液的选择性（即膜内阴离子浓度与溶液中阴离子浓度之比：）。聚合物中固定电荷浓度为0.02 eq/L（溶涨膜）。 2.在0.1/0.2N KCL溶液的体系中，测得阳膜和阴膜的电位值分别为15.6和15.3 mV，计算阴膜和阳膜的迁移数各是多少？若电位值不变，而 KCl溶液的浓度变为0.5/1.0 和0.1/0.5 时，阴、阳膜的迁移数又是多少？

离子交换膜与电渗析

第七章离子交换膜与电渗析电渗析的研究始于上世纪初的德国。

1952年美国Ionics公司制成了世界上第一台电渗析装置，用于苦咸水淡化。

至今苦咸水淡化仍是电渗析最主要的应用领域。

在锅炉进水的制备、电镀工业废水的处理、乳清脱盐和果汁脱酸等领域，电渗析都达到了工业规模。

另外，在上世纪50年代末，由日本开发的海水浓缩制食盐的应用，虽仅限于日本和科威特等国，但也是电渗析的一大市场。

目前，电渗析以其能量消耗低，装置设计与系统应用灵活，操作维修方便，工艺过程洁净、无污染，原水回收率高，装置使用寿命长等明显优势而被越来越广泛地用于食品、医药、化工、工业及城市废水处理等领域。

我国的电渗析技术的研究始于1958年。

1965年在成昆铁路上安装了第一台电渗析法苦咸水淡化装置。

1981年我国在西沙永兴岛建成日产200吨饮用水的电渗析海水淡化装置。

几十年来，在离子交换膜、隔板、电极等主要部件方面不断创新，电渗析装置不断向定型化、标准化方向发展。

第一节、电渗析基本原理一、电渗析的工作原理电渗析是在直流电场作用下，溶液中的带电离子选择性地通过离子交换膜的过程。

主要用于溶液中电解质的分离。

图7-1是电渗析工作原理示意图。

流程说明：在淡化室中通入含盐水，接上电源，溶液中带正电荷的阳离子，在电场的作用下，向阴极方向移动到阳膜，受到膜上带负电荷的基团的异性相吸引的作用而穿过膜，进入右侧的浓缩室。

带负电荷的阴离子，向阳极方向移动到阴膜，受到膜上带正电荷的基团的异性相吸引的作用而穿过膜，进入左侧的浓缩室。

淡化室盐水中的氯化钠被不断除去，得到淡水，氯化钠在浓缩室中浓集。

图7-1 电渗析工作原理示意图电渗析过程除我们希望的反离子迁移外，还可能发生如图7-2所示的其它迁移过程：(1) 同名离子迁移同名离子指与膜的固定活性基所带电荷相同的离子。

根据唐南（Donnan）平衡理论，离子交换膜的选择透过性不可能达到100％，再加上膜外溶液浓度过高的影响，在阳膜中也会进入个别阴离子，阴膜中也会进入个别阳离子，从而发生同名离子迁移。

电渗析(ED)技术和电去离子技术(EDI)的应用研究

电渗析（ED）技术和电去离子技术（EDI）的应用研究作者：杨飞黄来源：《中国新技术新产品》2015年第05期摘要：电渗析技术是膜分离技术之一，具有低能耗、高效率、连续运行、环境友好等显著优点，在多个行业具有广泛的应用。

电去离子技术是在普通电渗析的基础上发展起来的，广泛应用于纯水和超纯水的制备。

本文着重介绍了电渗析技术和电去离子技术在水处理、食品和化工等方面的应用，并简要探讨了电渗析技术及其发展前景。

关键词：电渗析；电去离子；离子交换膜；应用中图分类号：X703 文献标识码：A1 电渗析技术的简介电渗析是在外加直流电场的作用下，利用离子交换膜的选择透过性，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。

ED作为一种工业技术，其真正发展时期是从1950年美国人W·Juda发明了对阴、阳离子分别具有选择透过性能的阴、阳离子交换膜后才开始的。

我国的ED技术起步于1958年，中科院化学研究所研制出了纸质均相阴、阳离子交换膜，此膜曾用于从自来水ED脱盐制取初级脱盐水。

2 电渗析原理ED是在直流电场作用下溶液中带电离子通过半透膜的迁移过程，是一种物质分离方法，其中离子交换膜和直流电场是ED分离方法不可缺少的两个条件。

电渗析主要用于水溶液脱盐或浓缩。

ED脱盐原理如图1所示。

图1是由阳、阴膜交替排列在一对阴、阳电极之间构成的电渗析槽，有10个隔室。

将NaCl溶液分别通入这10个隔室中，加直流电压。

在电场力作用下，带正电荷的Na+离子和带负电荷的Cl-离子将分别向阴、阳两极移动。

因为离子交换膜对离子具有选择透过性，水中所有的Na+离子向阴极移动时和所有的Cl-离子向阳极移动时，2，4，6，8，10室中的Na+离子和Cl-离子分别通过阳膜和阴膜到各自邻室，从而达到脱盐的目的。

因此，2，4，6，8，10室称为淡化室或脱盐室，从淡化室汇总出来的水称为淡水或脱盐水；1，3，5，7，9室中的Na+和Cl-离子在迁移过程中被阴阳膜阻挡而留在本室中。

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
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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

电去离子技术(EDI)简介

电去离子技术(EDI)简介1 电去离子净水技术电去离子净水技术是一种将电渗析和离子交换相结合的脱盐新工艺，其英文名称为electrodeion ization(EDI)。

EDI,可以连续出水,不需化学药剂(酸、碱、盐)再生,从而不污染环境;可以实现全自动控制;适应性广,从而可用于各行各业用水处理;运行成本低,经济性好，易于普及推广。

国外一些专家的论证与分析表明,在当今的水处理脱盐系统中,采用反渗透(RO)与EDI组合工艺,可确保获得最佳的水处理工艺性能,其经济性也不错,为这种组合工艺的推广,提供了良好的发展前景.填充床电渗析脱盐处理过程中同时进行着如下三个主要过程:1)在外电场作用下,水中电解质离子通过离子交换膜进行选择性迁移的电渗析过程;2)阴、阳混合离子交换剂上的OH-和H+离子对水中电解质离子的离子交换过程(从而加速去除淡水室内水中的离子);3)电渗析的极化过程所产生的H+和OH-及交换剂本身的水解作用对交换剂进行的电化学再生过程.前两个过程可提高出水水质,而最后再生过程却因进行再生反应而使水质变坏,然而这一再生过程是填充床电渗析器长期不间断运行所必需的,因此,只要选择适宜的工作条件,就能保证获得高质量的纯水,又能达到交换剂的自行再生.用填充床电渗析制备超纯水的运行实践也表明,此时的工艺过程有两种状态:在欲脱盐水的盐浓度高时,淡水室中的树脂为盐基型;而在盐浓度低时,树脂将电化学地转为氢型和氢氧型.这样,电渗析与离子交换两者有机错综地结合在一起,所发生的反应及过程,共同构成了整个电去离子过程.即利用离子交换能深度脱盐来克服电渗析过程因发生极化而脱盐不彻底;又利用电渗析极化而发生水电离产生H+和OH-离子实现树脂自再生来克服树脂失效后通常要用化学药剂再生的缺陷.从而,使电去离子过程达到一种比较完美的境界.这种方法适合于含盐量低的水脱盐处理使用,它基本上能够去除水中全部离子,所以它在制备超纯水、纯水、软化水及处理放射性废水方面有着广阔的发展前景.EDI为何有如此广泛的适应性呢?下面提出一个反应叠加实用分析方法,用它来形象理解该问题和解释一些应用实例.2反应叠加实用分析方法先将电去离子过程解体为各组成反应再叠加合成的分析方法,依据各组成反应的前后次序和发生地点,确定这些反应在某种应用场合下的主次地位,并对它们作侧重于离子交换方面的应用分析,该实用分析方法的要点描述如下:1)将电去离子过程解体为电渗析过程和离子交换过程,它们彼此独立,各受其所固有的规律所支配.它们两者虽然都起从水中除去离子的作用,但是在电去离子过程中电渗析起真正清除掉离子的作用,而离子交换仅仅起去离子的中间过渡作用.2)离子交换树脂截留住离子,抑制了电渗析,使离子交换进行;树脂解吸出离子,抑制了离子交换,使电渗析进行.以上两点,可形象地示意为:3)电渗过程中离子迁移速度由该离子在水溶液和膜中的迁移率而定.各种离子迁移率的大小决定离子从淡水室迁移至浓水室的离子浓度分布层谱.在直流电场作用下离子电渗析迁移的方向与离子受水流流动挟带运动的方向相垂直.因此,在淡水室中阴离子和阳离子的浓度分布层谱分别偏向两侧.4)在电渗析出现浓差极化时会发生水的电离,它促使树脂解吸.发生浓差极化的位置在水溶液和树脂颗粒或膜之间的界面上,有随机性.在树脂颗粒表面界面层中发生水电离所生成的H+和OH-离子,能及时将邻近失效树脂再生;在膜表面界面层中发生水电离所产生的一种离子(H+或OH-)只是穿过膜,入浓水室,起电载体作用,不参与再生,另一种离子(OH-或H+)作横向迁移,参与再生.原有的离子电渗析浓度分布层谱会被这种随机产生的水电离造成的树脂解吸所破坏,并且会出现离子多次被树脂解吸又吸附的现象.5)离子交换反应速度极快,远大于离子电渗析迁移速度,因此离子交换过程受扩散因素控制.同时,离子随水流挟带流动,水流不断冲刷树脂颗粒,使水中大部分离子在电渗析迁移出淡水室以前都被树脂吸附截留住,以后再逐步解吸并电渗析迁移出淡水室而除去.可见,在电去离子过程中,树脂是转运离子的中间体.6)电去离子过程中的离子交换应遵守通常的柱内离子交换层谱的分布规律[8]:在离子交换过程中,对某一种被吸附的离子,离子交换层可分为失效层、工作层和保护层;各离子层谱和先后置换的选择性顺序都根据它们与树脂的亲和力的大小而定.对强酸性阳树脂的选择性顺序为:Fe3+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+对强碱性阴树脂的选择性顺序为:SO-4>NO-3>Cl->OH->HCO3->HSiO-3离子交换层谱是判定已处理水电去离子程度的依据.淡水室内水的流速愈大,离子的扩散速度愈小,层谱的扩展深度也就愈深.淡水室内水的流速取决于进出口压差和流阻.7)在描述电去离子过程时应将电渗析与离子交换有机地结合一起分析.根据当时各组成反应的前后次序和发生地点,确定各反应的主次地位,有时以电渗析的一些反应为主,有时则以离子交换的一些反应为主,最后再将它们叠加起来作综合分析.3结论电去离子方法是一种将电渗析和离子交换有机地结合在一起的离子分离方法.根据已有的大量实践和理论,将电去离子过程进行时所发生化学反应分清主次、前后和地点,得出描述电去离子的反应叠加实用分析方法,用它能圆满解释应用EDI除去水中电解质离子制备超纯水、纯水、软化水和部分去离子水等实用问题,从而有利于EDI的推广应用.。

ED和EDI离子膜简单介绍

步生长之前，便被溶解或被液流冲走，不能形成运动障碍； • u由于电极极性频繁倒转，水中带电胶体或菌胶团的运动方向频繁倒转，减轻了粘性物质在膜面上的附着和积累； • u可以避免或减少向浓水流中加酸或防垢剂等化学药品； • u在运行过程中，阳极室产生的酸可以自身清洗电极，克服阴极面上的沉淀
特殊电渗析简介-- EDR
利用聚合物侧链的甲基基团
CH3 O Br
憎水基团
CH3
+
亲水基团
O Br CH2 NHCH2CH2NH2
亲水基团憎水基团
CH2 N(CH3)3 Br
官能团部分
强度保持部分
我国离子交换膜的研制
离子交换膜的主要性能表征
• IEC • • • • • 含水量膜电阻膜电位迁移数扩散系数
实用离子交换膜的主要性能要求
3.用于灌溉的地表水通过电渗析脱盐，使 NaCl浓度从1.2g/l降至200ppm,系统共有 100个室，每个腔室的平均电阻为0.04W, 若处理量为10 m3/h,计算所需功率。已知电流效率为92%。 4.简述双极性膜及其水解离机理。 5.双极膜电渗析与普通电渗析有什么差别与联系？
均相离子交换膜的制备
• (1)单体的聚合或缩聚，其中至少有一个单体必须含有可引如阴离子或阳离子交换基团的结构； • (2)在预先制备的基膜中引入功能基团 • (3)聚合物先功能基化，然后溶解流涎（浇铸）成膜
单体的聚合
单体的缩聚
溶液浇铸法制备离子交换膜
不使用氯甲醚的阴离子膜路线
• 环氧基团与胺交联反应生成膜 • 利用聚合物侧链的氯甲基基团 • 利用聚合物侧链的甲基基团 • 芳香烃进行不使用氯甲醚的氯甲基化如用甲醛或氯甲基烷基醚等

电渗析法脱除植物提取液中重金属的方法

电渗析法脱除植物提取液中重金属的方法电渗析法是一种利用电场和离子交换膜将溶液中的离子分离的
方法。

该方法可用于脱除植物提取液中的重金属，如铅、镉、汞等。

首先，将植物提取液与离子交换膜分隔开来。

然后，在两端加上电势差，使离子从植物提取液中向离子交换膜移动。

由于离子交换膜的选择性，重金属离子会优先被捕获并吸附在离子交换膜上，而其他离子则会通过膜离开。

最后，从离子交换膜上取下吸附的重金属离子即可完成脱除。

该方法具有操作简单、效果稳定、可扩展性强等优点，适用于大规模工业生产。

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第七章电渗析资料

0
阴离子交换树脂粉 0
70
聚异丁烯
4.2
5.8
硬脂酸钙
1.1
1.2
酞青蓝
0.1
聚乙烯起粘合剂作用聚异丁烯起粘合、增柔作用，赋予膜弹性硬脂酸钙作脱模剂和稳定剂酞菁蓝是染料，以区别于阳膜的本色还可以添加防老剂、抗氧化剂等成分
工艺流程和成膜条件
80-100℃
200-300目
树脂——干燥——出料过筛————磨粉过筛————树脂粉
1. 聚乙烯 110—120℃
10-15 MPa
2. 聚异丁烯双辊混炼机—— 拉片————加网热压
3. 硬脂酸钙
45min
4. 树脂粉
混炼均匀后在延压机上拉成需要厚度的膜片。再将两张尼龙网布分别覆盖在膜片的上下，送入热压机中，成为实用的膜。异相膜树脂与粘结剂仅是机械结合，使用过程中树脂易脱落。
t g = (Em十Em0) /2 Em0
Em0——在一定条件(一般是25℃，膜两侧溶液分别为0.1mol／L KCI 和0.2mol／L KCl )下，理想膜的膜电位，可由奈恩斯特公式计算；
膜电阻影响电渗析器工作时,所需要的电压和电能消耗。一般在不影响其他性能的情况下电阻越小越好。
通常以2525℃，于0.10m.1oml／olLL KCl溶液0或.1m0.o1lm／oLl L NaCI溶液中测定的膜电导作为比较标准
4. 选择透过度
A. 反离子迁移数
某一种离子在膜内的迁移量与全部离子在膜内迁移量的比值可用离子迁移所携带电量之比来表示.
粒状聚氯乙烯 ∣二氯乙烷溶胀
∣
悬浮聚合 ∣ 白球
┌───┴───┐
∣H2SO4 磺化
∣氯甲醚氯化

edi和电渗析

edi和电渗析
EDI和电渗析是水处理领域中常用的两种技术。

EDI（电化学去离子）是一种基于电化学过程的离子去除技术，它通过一系列离子选择性膜和离子交换树脂，将水中的离子分离出来，从而实现去离子的目的。

EDI技术具有无需再生化学品、操作简单、设备体积小等优点，广泛应用于工业用水、制药、电子等领域。

电渗析是一种利用电场效应将离子从溶液中分离出来的技术，其原理是通过在两个带有离子选择性膜的电极之间施加电场，使得靠近膜表面的离子受到电场力的作用向相反方向移动，从而实现离子的分离。

电渗析技术具有操作简单、无需再生化学品、节能环保等优点，被广泛应用于海水淡化、污水处理等领域。

EDI和电渗析技术的应用范围类似，但其原理和设备结构有所不同。

在实际应用中需要根据水质、处理量等因素选择不同的技术，以达到最佳的去离子效果和经济效益。

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电渗析除盐

电渗析（EDR）是一种利用电场进行膜分离的物理过程，具有高效、节能、环保等特点。

电渗析器由阴、阳离子交换膜交替排列组成，当直流电通过时，在电场作用下，水中离子做定向迁移。

由于阴、阳离子交换膜具有选择透过性，即阳膜只允许阳离子透过，阴膜只允许阴离子透过，通过这些半透膜的迁移作用及膜内电泳和反泳作用，使电解质离子从淡室移向浓室，而将盐类富集最终在浓室形成浓水排放，从而达到脱盐的目的。

电渗析除盐的基本原理是利用半透膜的选择透过性，以淡水和电解质溶液为原料，通过电渗析过程使水中的电解质离子选择性迁移至浓室，从而实现水的淡化。

在电渗析过程中，淡水室中的水分子在电场作用下通过阳膜向负极迁移，而电解质离子则通过阴膜向正极迁移。

由于阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过，因此可以有效地去除水中的盐类物质。

在实际应用中，电渗析除盐技术通常与反渗透技术结合使用，以进一步提高水质。

反渗透技术是一种利用半透膜的选择透过性，以压力为推动力，使水分子通过半透膜而使盐类物质截留的过程。

通过将电渗析与反渗透技术结合使用，可以有效地去除水中的盐类物质和其他杂质，提高水质。

以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。