实习教学经典案例电渗析膜处理技术
有关电渗析技术的原理与操作
有关电渗析技术的原理与操作有关电渗析技术的原理与操作：操作规程1.操作人员经考试合格取得操作证，方准进行操作，操应熟悉本机的性能、结构等，并要遵守安全和交接班制度。
2.检查电源接线、电源相、稳压水泵、酸泵、极水泵、电渗析器、计量仪表等是否正常。
3.检查各水池水位及池中是否有硬质杂物落进，检查各阀门的启闭状态是否正确，对管路系统进行冲洗，防止铁质物、泥沙等带进电渗析器中。
4.关闭电渗析进水总阀及流量计前的浓、淡、极水的进水阀门，打开浓、淡、极水管或电渗析本体的排气阀。
5.开启稳压水泵入口阀门、电渗析器浓、淡水排污阀门和极水泵入口阀门。
当极水确定为密闭循环时，应开启极水箱回水总阀门和每台电渗析器的极水出口阀门。
6.当稳压水箱水位高于1米时，打开水泵回流阀，开启稳压水泵，缓慢开启出口阀门。
7.启动极水泵，开启水泵出口阀门。
8.缓慢开启浓、淡水倒进水阀门，注意始终保持极水压力与波、淡水压力相适应，并使极水压力低于浓、淡水压力0.01MPa～0.02MPa，当浓、淡、极水压力升到0.05MPa～O.1MPa且稳定到一定流量时，待空气排尽后，关闭排气阀。
9.在流量和压力稳定的情况下，合上硅整流直流倒向开关，控硅整流“启动”按钮，顺时针转动“调压旋钮”，使电压缓慢升至与预定流量相适应的电压范围。
10.当淡水水质合格后，开启淡水回收阀门，关闭淡水排污阀门，开始正常运行。
11.电渗析开始运行时，要先通水后供电，停止运行时，要先断电后停水，严禁停水不停电。
12.开始和停止运行时，要尽量做到同时开启和关闭淡水、浓水和极水的阀门，以免水压突然变化产生水锤现象(水压冲击)。
13.严格控制电渗析器在极限电流下运行。
14.电渗析器运行的最大承受压力不得超过0.3MPa.15.运行中，不得用手或身体接触电渗析膜堆，防止触电。
16.膜堆上禁止放置金属物件，以防产生短路。
17.当电渗析停水时，应交替着慢慢关闭浓、淡、极水进水阀门，严禁猛关或只关浓水、不关淡水或只关浓、淡水而不关极水。
实验电渗析
实验电渗析
电渗析实验，又称为电泳实验，是利用物质在电场中的电泳运动及色谱的原理来将物质分离的实验，其原理是由于某些物质在电场中具备不同的带电性或者带电量，使这些物质在电场中产生电泳运动，而不同物质在电泳运动中会有所不同，从而将这些物质分开，以达到分离的目的。
电渗析实验的步骤非常简单，首先在实验环境中，准备好将要进行分离的物质，如蛋白质、核酸或者基因，然后准备好电极、碱性缓冲液，并将所有材料放入可以施加电压的容器中，容器常用的有盒形柱形容器或带玻璃杯头的玻璃管。
在容器中施加一定强度的电压，并另外准备一个盒形容器作为电极，放在电极容器中用于收集物质，然后将两个容器连接起来，打开电源，控制电压，开始细胞或者分子在受到定向电场的作用下的运动，最后产生的带电的物质会在两个容器之间的电场作用下聚集，实现分离的目的。
电渗析实验的步骤虽然很简单，但是非常有用，可以实现分子级到细胞级分子的快速分离和检验，并且在诊断、分配新物种、生物化学等领域发挥着很大的重要作用。
电渗析实验属于高级分离技术，除此之外，还可以通过微量精确离心、液体色谱分离等方法来达到良好的分离效果，建议实验室应该根据自己的实验需求选择合适的方法。
电渗析操作说明
电渗析操作说明一、引言电渗析是一种通过电场的作用将溶质从一个液相转移到另一个液相的技术。
在化学、生物化学及生命科学领域中，电渗析被广泛用于溶质的分离、纯化和浓缩。
本操作说明将详细介绍电渗析的基本原理、操作步骤和注意事项。
二、原理电渗析的原理基于电泳和渗析两种现象的结合。
电泳是指在电场的作用下，带电粒子在溶液中移动的现象，而渗析则是指溶质由高浓度向低浓度扩散的过程。
通过将这两种现象结合起来，电渗析可以实现溶质的有效分离和浓缩。
三、操作步骤1. 准备工作在进行电渗析实验前，需要准备好以下材料和设备：- 电渗析装置（由离子交换膜、电场源、电极等组成）- 溶液A：含有目标溶质的混合溶液- 溶液B：不含目标溶质的溶液- 电源- 导电性好的电缆和连接器确保所有材料和设备都清洁，以避免杂质对电渗析实验结果的影响。
2. 装置组装将离子交换膜放置在电渗析装置的相应位置上，确保膜的安装正确。
连接电场源和电极，并确保电场源与电源连接稳固。
3. 溶液准备将溶液A和溶液B分别准备好，并确保其浓度和pH值符合实验要求。
按照实验设计，确定两种溶液的体积，并将它们倒入电渗析装置的相应截面。
4. 设置电场和运行条件根据实验要求，设置适当的电场强度和工作温度。
注意，过高的温度可能造成离子交换膜的破坏，影响实验结果。
5. 开始电渗析实验将电源接通，开始电渗析实验。
随着实验的进行，目标溶质会随电场作用从溶液A中向溶液B中迁移。
实验时间的长短应根据目标溶质的特性和实验要求来确定。
6. 实验结束根据目标溶质的转移情况，确定实验结束的时机。
停止电场源的工作，并将电渗析装置拆解，取出溶液A和溶液B进行分析。
四、注意事项1. 安全操作在进行电渗析实验时，要遵循实验室的安全操作规程，佩戴必要的个人防护装备，确保实验过程安全。
2. 选择合适的离子交换膜根据目标溶质的特性选择合适的离子交换膜，以确保实验的准确性和效果。
3. 确保电渗析装置的完整性在实验前检查电渗析装置的完整性，确保离子交换膜没有破损或受到污染，电场源和电极连接稳固。
实验35电渗
实验35电渗第一篇：实验35电渗实验35 电渗一、目的①用电渗法测定SiO2对水的ε电势②观察电渗现象，了解电渗法实验技术概要。
二、基本原理电渗是胶体常见的电动现象的一种。
早在1809年,就观察到在电场作用下，水能通过多孔沙土或粘土隔膜的现象(图Ⅱ.97)。
这种现象是胶体常见的电动现象的一种。
多孔固体在与液体接触的界面处因吸附离子或本身电离而带电荷，分散介质则带相反的电荷。
在外电场的作用下,介质将通过多孔固体隔膜贯穿隔膜的许多毛细管而定向移动,这就是电渗现象。
电渗与电泳是互补效应。
由于液体对多孔固体的相对运动，不发生在固体表面上，而发生在多孔固体表面的吸附层上。
这种固体表面吸附层和与之相运动的液体介质间的电势差，叫做电动电势或ε电势。
因此，通过电渗可以测求电ε势,从而进一步了解多孔周体表面吸附层的性质。
电渗的实验方法原则上是要设法使所要研究的分散相质点固定在静电场中（通以直流电），让能导电的分散介质向某一方向流经刻度毛细管，从而测量出其流量（㎝3）、在测量出（或查出)相同温度下分散介质的特性常数和通过的电流后，即可算出ε电势。
设电渗发生在一个半径为r的毛细管中，又设固体与液体接触界面处的吸附层厚度为δ(δ比r 小许多,因此，双电层内液体的流动可不予考虑)，若表面电荷密度为σ加于长为l的毛细管两端的电势差为U电势梯度U，则界面单位面积上所受的电力为 lU F=σl为当液体在毛细中流动时，界面单位面积上所受的阻力为f=ηdvv=η dxδ式中υ-电渗速度η-液体的黏度当液体匀速流动时F=f，即σUv=ηlδυ=Uσδ（II.199）lη假设界面处的电荷分布情况类似于一个处在介电常数为ε的液体中平板电容器上的电荷分布，其电容为C=Qξ=Sε4πδ式中 Q-电荷量S-面积由此可得σ=Qζε-（II.200）S4πδ将式（II.199）代入式（II.200）中，得υ=Uεζ（II.201）4πηl若毛细管的截面积为A，单位时间内流过毛细管的液体量为V，则V=Aυ=AεζU（II.202）4πηll1lIl=I•=（II.202）AkAkA而U=IR=Iρ式中 I-通过二电极间的电流R-二电极间的电阻k-液体介质的电导率。
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。
电渗析工艺流程详解,助您深入了解电渗析技术的操作步骤
电渗析工艺流程详解，助您深入了解电渗析技术的操作步骤The process of electrodialysis (ED) can be divided into several steps. Firstly, the feed solution is pumped into the electrodialysis stack. The stack consists of alternating cation exchange membranes (CEMs) and anion exchange membranes (AEMs). These membranes selectively allow the passage of either cations or anions, while preventing the passage of other ions.Next, an electric field is applied across the stack using electrodes. The positive electrode, or anode, attracts anions and repels cations, while the negative electrode, or cathode, attracts cations and repels anions. This creates a concentration gradient within the stack, causing ions to migrate towards the appropriate electrodes.As the ions migrate, the feed solution is split into two streams: the diluate and the concentrate. The diluate contains the desired ions, while the concentrate contains the unwanted ions. These two streams are collected separately.Finally, the diluate and the concentrate can be further treated or used for different purposes. The diluate can be used as a product or further processed, while the concentrate can be disposed of or subjected to further treatment to recover valuable components.中文回答：电渗析（ED）的工艺流程可以分为几个步骤。
电渗析技术PPT课件
❖ 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。
电渗析器-膜技术
电渗析器-膜技术一．概述电渗（简称ED）作为新兴的膜分离设备，于五十年代发展至今，已成为一种成熟的化工单元操作，日益受到广大水处理用户的青睐。
电渗析技术所以能在短短几十年内得到如此迅猛的推广应用，是由于它较传统的分离方法更具无可比拟的优越性；分离过程能耗低、无相变，无需其他化学药品，无环境二次污染，节约酸碱，设备简单，操作方便，一般水质经过电渗析处理，可一步制取初级纯水。
电渗析装置已广泛用于治金、化工、石油、煤炭、电子、电力、城建、医药、纺织、铁路、食品、饮料等行业的工业用水处理方面，获得令人满意的技术经济效益。
二．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、夹紧装置三大部件组成。
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。
环境工程专业实验——电渗析
电渗析实验一实验目的电渗析是膜分离法之一，广泛应用于水处理的各个行业，既可用于海水、苦咸水的淡化和工业生产用水的处理，又可用于冶金、化工、食品、医药等行业的废水回收利用。
本装置是利用电渗析工艺进行水处理的实验设备，希望达到以下目的：1．了解电渗析实验装置的构造及工作原理。
2．熟悉电渗析配套设备，学习电渗析实验装置的操作方法。
3．掌握电渗析法除盐技术，求脱盐率及电流效率。
二装置的工作原理在外加直流电场作用下，利用离子交换膜的选择透过性，即阳膜只容许阳离子透过，阴膜只容许阴离子透过，使水中阴、阳离子作定向迁移，从而达到离子从水中分离。
如示意图所示，在电渗析器内，阴极和阳极之间，将阳膜与阴膜交替排列，并用特制的隔板将这两种膜隔开，隔板内有水流的通道。
进入淡室的含盐水，在两端电极接通直流电源后，即开始电渗析的过程，水中阳离子不断透过阳膜向阴极方向迁移，阴离子不断透过阴膜向阳极方向迁移，结果是含盐水逐渐变成淡化水。
而进入浓室含盐水由于阳离子在向阴极方向迁移中不能透过阴膜，阴离子在向阳极方向迁移中不能透过阳膜，含盐水却因不断增加由邻近淡室迁移透过的离子而变成浓盐水。
这样电渗析器中，组成了淡水和浓水两个系统。
与此同时，在电极和溶液的界面上，通过氧化、还原反应，发生电子与离子之间的转换，即电极反应。
以食盐水为例，阴极还原反应为H2O→H++OH-2H++2e→H2↑阳极氧化反应为 H2O→H++OH-4OH-→O2↑+2H2O+4e或2Cl-→Cl2↑+2e所以，在阴极不断排出氢气，在阳极不断有氧气或氯气放出。
在阴极室溶液呈碱性，当水中Ca2+、Mg2+、HCO-等离子时，会生成CaCO3和Mg(OH)2水垢，依附在阴极上。
而阳极室溶液则呈酸性，对电极造成强烈的腐蚀。
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，处理水不断地流入交替相间的隔室，这些隔室是被阴阳交换膜交替格隔开的，在外加直流电场的作用下，原水中的阴阳离子在水中发生定向迁移，最终形成淡水室出和浓水室，淡水室出水即为淡化水，浓室出水即为浓盐水。
双极性膜电渗析技术及应用_图文(精)
以大豆蛋白质分离为例,食品工业中用到的大豆蛋白质大部分以离析蛋白形式存在。现在工业过程普遍采用的分离蛋白质的方法是等电位沉淀法,等电位p H值范围是412~416。工艺流程包括:萃取、沉淀、洗涤、再增溶、干燥五步。首先把脱脂的大豆碎片溶于水中,p H值为9±2,萃取步骤大约需要30min;然后加盐酸把溶液的p H值调到等电位点, p H值约为415,此时蛋白质析出;离心法分离出凝结物,用水洗涤除去可溶杂质,然后用NaO H再增溶获得蛋白盐,以保证蛋白质的可溶性,最后干燥得产品。大部分商业出售的大豆蛋白质产品都用这种方法制备,该方法的缺点是:和酸碱接触可能引起蛋白质变性,杂质较多,再水化后蛋白质溶解性能改变,局部p H值过高(或低会导致蛋白质的不可逆变性。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O H-,可以把双极性膜电渗析技术应用于大豆蛋白质的分离:即将萃取得到的蛋白质溶液在双极性膜的阳膜外循环,阳膜区的H+和蛋白质接触,能把蛋白质溶液的p H值调到等电位点,使蛋白质沉淀;洗涤沉淀后,利用双极性膜阴膜外生成的NaO H再增溶蛋白质,得蛋白盐,或让沉淀完的蛋白质溶液在阴膜外循环得到蛋白盐。与传统工艺相比,双极性膜电渗析技术分离蛋白质有很多优点: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电渗析的研究开始较晚,现在还处于实验研究阶段,制取的膜的性能与国外相比也还有较大差距。但近年来我国电渗析技术的发展有了重大突破,双极性膜的主要性能指标都有了很大提高,运行也稳定了,其技术特点如价廉、实用、好管理等更适合我国国情,应给予重视。今后还需要继
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第2期杨金贤等:双极性膜电渗析技术及应用
续开发高性能的双极性膜,改进膜的制备工艺,降低膜的成本。
实验四 电渗析除盐实验(1)
实验电渗析除盐实验一、实验的目的和要求1、了解、熟悉电渗析设备的构造、组装及实验方法；2、掌握在不同进水浓度或流速下，电渗析极限电流密度的测定方法；3、求定电流效率及除盐率。
二、实验原理电渗析是一种膜分离技术，已广泛地用于工业放心液回收及水处理领域（例如除盐或浓缩等）。
电渗析膜由高分子合成材料制成，在外加直流电场的作用下，对溶液中的阴阳离子具有选择透过性，使溶液中的阴阳离子在由阴膜及阳膜交借排列的隔室产生迁移作用，从而使溶质与溶剂分离。
离子选择透过是膜的主要特性，可用道南平衡理论予以解释。
应用道南平衡理论于离子交换膜，可把离子交换膜与溶液的界面看成是半透膜，电渗析法用于处理含盐量不大的水时，膜的选择透过性较高。
一般认为电渗析法适用于含量在3500mg/L以下的苦咸水淡化。
在电渗析器中，一对阴阳膜和一对隔板交错排列，组成最基本的脱盐单元，称为膜对。
电极（包括共电极）之间由若干组膜对堆叠在一起，称为膜堆。
电渗析器由一至数组膜堆组成。
电渗析器的组装方法常用“级”和“段”来表示。
一对电极之间的膜堆称为一级，一次隔板流程称为一段。
一台电渗析器的组装方式可分为一级一段、多级一段、一级多段和多级多段。
一级一段是电渗析器的基本组装方式。
电渗析器运行中，通过电流的大小，与电渗析器的大小有关。
因此为便于比较，采用电流密度这一指标，而不采用电流的绝对值。
电流密度即单位除盐面积上所通过的电流，其单位为：mA/cm2.若逐渐增大电流强度（密度）i，则淡水隔室膜表面的离子浓度C′必将逐渐降低。
当i达到某一数值时C′→0，此时的I值称为极限电流。
如果再稍稍提高I值，则由于离子来不及扩散，而在膜界面处引起水分子的大量电离，成为H+和OH-。
它们分别透过阳膜和阴膜传递电流，导致淡水室中水分子的大量电离，这种膜界面现象称为极化现象，此时的电流密度称为极限电流密度，以i 1im 表示。
极限电流密度与流速、浓度之间的关系如式（4-1）所示。
《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。
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《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。
电渗法的介绍课件
为了保证实验结果的准确性，应选择适当的电解质和浓度，保持恒 定的温度和搅拌速度，并定期校准设备。
实验操作规范
实验操作应规范，遵循实验室安全规定和操作流程，避免误操作导致 设备损坏或人员伤亡。
03
电渗法的优缺点分析
优点
01
02
03
04
高效性
电渗法是一种高效的分离技术 ，能够在短时间内处理大量样
法的分离成本。
提高稳定性
加强电极表面保护和溶 液成分控制，提高电渗
法的分离稳定性。
拓展适用范围
研究更多种类的电泳性 质，拓展电渗法在多种 物质分离中的应用范围
。
简化操作
优化电渗法的操作流程 ，降低操作难度，方便
用户使用。
04
电渗法的应用实例
电渗法的应用实例
• 电渗法是一种利用电场作用对溶液或土壤中的水分和离子进 行迁移和分离的方法。它通常在通电的情况下，利用电场作 用力推动带电粒子或水分子的定向移动，从而达到分离或提 取的目的。
出贡献。
降低水处理成本
电渗法具有高效、低能耗的特点，其 研究和应用将有助于降低水处理成本 ，提高水资源的利用效率。
创造经济效益和社会效益
电渗法的广泛应用将为企业和社会创 造经济效益和社会效益，推动可持续 发展。
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应用领域
• 电渗法在多个领域都有广泛的应用，如生物医学、环境科学 、食品工业等。在生物医学领域，电渗法可用于分离和纯化 生物分子，如蛋白质、核酸等；在环境科学领域，电渗法可 用于处理工业废水、重金属离子等；在食品工业领域，电渗 法可用于食品加工过程中的物质分离和纯化。
02
电渗法的实验设备与操作 流程
环境工程专业实验——电渗析
电渗析实验一实验目的电渗析是膜分离法之一，广泛应用于水处理的各个行业，既可用于海水、苦咸水的淡化和工业生产用水的处理，又可用于冶金、化工、食品、医药等行业的废水回收利用。
本装置是利用电渗析工艺进行水处理的实验设备，希望达到以下目的：1．了解电渗析实验装置的构造及工作原理。
2．熟悉电渗析配套设备，学习电渗析实验装置的操作方法。
3．掌握电渗析法除盐技术，求脱盐率及电流效率。
二装置的工作原理在外加直流电场作用下，利用离子交换膜的选择透过性，即阳膜只容许阳离子透过，阴膜只容许阴离子透过，使水中阴、阳离子作定向迁移，从而达到离子从水中分离。
如示意图所示，在电渗析器内，阴极和阳极之间，将阳膜与阴膜交替排列，并用特制的隔板将这两种膜隔开，隔板内有水流的通道。
进入淡室的含盐水，在两端电极接通直流电源后，即开始电渗析的过程，水中阳离子不断透过阳膜向阴极方向迁移，阴离子不断透过阴膜向阳极方向迁移，结果是含盐水逐渐变成淡化水。
而进入浓室含盐水由于阳离子在向阴极方向迁移中不能透过阴膜，阴离子在向阳极方向迁移中不能透过阳膜，含盐水却因不断增加由邻近淡室迁移透过的离子而变成浓盐水。
这样电渗析器中，组成了淡水和浓水两个系统。
与此同时，在电极和溶液的界面上，通过氧化、还原反应，发生电子与离子之间的转换，即电极反应。
以食盐水为例，阴极还原反应为H2O→H++OH-2H++2e→H2↑阳极氧化反应为 H2O→H++OH-4OH-→O2↑+2H2O+4e或2Cl-→Cl2↑+2e所以，在阴极不断排出氢气，在阳极不断有氧气或氯气放出。
在阴极室溶液呈碱性，当水中Ca2+、Mg2+、HCO-等离子时，会生成CaCO3和Mg(OH)2水垢，依附在阴极上。
而阳极室溶液则呈酸性，对电极造成强烈的腐蚀。
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，处理水不断地流入交替相间的隔室，这些隔室是被阴阳交换膜交替格隔开的，在外加直流电场的作用下，原水中的阴阳离子在水中发生定向迁移，最终形成淡水室出和浓水室，淡水室出水即为淡化水，浓室出水即为浓盐水。
双极膜电渗析工程案例
双极膜电渗析工程案例一、双极膜电渗析工程案例的基本概念双极膜电渗析，听起来是不是有点高大上？其实啊，就是一种很厉害的技术呢。
它就像是一个超级智能的分离大师，可以把各种物质按照我们想要的方式分开。
比如说在一些工业生产中，有很多混合在一起的东西，就像一群调皮的小娃娃混在一起，不好管理。
双极膜电渗析就能把它们一个个揪出来，让它们各就各位。
二、双极膜电渗析工程案例中的实际应用1. 在水处理方面大家都知道，现在水资源很宝贵，有些水被污染了，里面有好多乱七八糟的东西，像重金属啊，一些化学物质啊。
双极膜电渗析就可以把这些脏东西从水里分离出去，让水变得干净又健康，可以重新被我们利用。
就像给生病的水做了一场大手术，让它恢复活力。
还有在海水淡化中，它也能发挥大作用。
海水又咸又苦，不能直接喝，也不能直接用于很多工业生产。
双极膜电渗析可以把海水中的盐分去掉，把海水变成淡水，这样就可以解决很多地方缺水的问题啦。
2. 在化工行业在化工生产中，经常会有一些反应产生的混合溶液，里面有产品还有很多副产物。
双极膜电渗析可以把产品和副产物分开，这样就能提高产品的纯度，让化工产品的质量更好。
就好比从一堆混杂的宝石里把真正的宝石挑出来，让它更加璀璨。
对于一些酸性或者碱性很强的溶液，双极膜电渗析也能调整它们的酸碱度，让它们符合生产的要求。
这就像是一个酸碱度的魔法师，能把太酸或者太碱的溶液变得刚刚好。
三、双极膜电渗析工程案例中的优势1. 高效节能这个技术啊，它在工作的时候不像一些老的分离技术那样要消耗大量的能量。
它就像是一个聪明的小助手，能以比较少的能量完成任务。
比如说，和传统的蒸馏法相比，双极膜电渗析在处理同样多的溶液时，消耗的能量要少很多呢。
2. 环保友好因为它能精准地分离物质，所以在处理过程中产生的废弃物就比较少。
不像一些粗糙的分离方法，会产生很多没用的东西，还可能对环境造成污染。
双极膜电渗析就像是一个环保小卫士，在完成工作的同时，还能保护我们的环境。
膜分离技术电渗析PPT讲稿
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
电渗析污水处理实习报告
实习报告：电渗析污水处理一、实习背景与目的随着我国经济的快速发展，环境污染问题日益严重，污水处理成为亟待解决的环境问题之一。
电渗析技术作为一种先进的膜分离技术，在污水处理领域具有广泛的应用前景。
本次实习旨在了解电渗析技术的原理及其在污水处理中的应用，提高自己的实践能力和环保意识。
二、实习内容与过程1. 电渗析技术原理学习在实习前期，通过查阅资料和请教指导老师，对电渗析技术的原理进行了深入学习。
电渗析是一种利用离子交换膜对溶液中离子进行选择性通过的技术，通过施加直流电压，使溶液中的阴阳离子发生迁移，达到浓缩、淡化或精制的目的。
2. 污水处理厂实地参观在实习期间，我们参观了某污水处理厂的电渗析处理单元。
现场了解了电渗析装置的运行原理、设备构造及操作流程。
在参观过程中，我们还学习了污水处理厂的其他处理工艺，如生化处理、沉淀、过滤等，对整个污水处理过程有了更全面的了解。
3. 实习操作与实践在指导老师的安排下，我们参与了电渗析装置的操作与维护工作。
主要包括以下几个方面：（1）设备启动与调试：学会了如何启动电渗析装置，调整运行参数，确保设备正常运行。
（2）监测与分析：定期取样，对溶液中的离子浓度、电导率等指标进行监测与分析，评估处理效果。
（3）设备维护与保养：了解并掌握电渗析装置的日常维护保养知识，确保设备长期稳定运行。
4. 实习成果与总结通过实习，我们取得了以下成果：（1）掌握了电渗析技术的原理及其在污水处理中的应用；（2）学会了电渗析装置的操作与维护方法；（3）提高了环保意识，认识到污水处理的重要性。
三、实习感悟本次实习使我深刻认识到电渗析技术在污水处理领域的重要作用，同时也让我体验到了实际工作中的挑战与乐趣。
通过实习，我不仅提高了自己的实践能力，还增强了对环保事业的责任感。
在今后的学习和工作中，我将不断努力，为我国环保事业贡献自己的力量。
四、建议与展望针对电渗析污水处理实习，我提出以下建议：（1）加强实习前的理论学习，为实际操作打下坚实基础；（2）增加实习环节，让实习生更多参与到污水处理过程中，提高实践能力；（3）注重安全生产教育，提高实习生的安全意识。
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三、电渗析技术的特点及优势
2．能量消耗低 电渗析过程无相变，在一定的含盐量条件下，
是用清洁能源电力来将水中已离解的离子迁 移掉，动力耗电也较低，经济效益显著，是 目前比较经济的水处理技术之一。同时在常 温下进行对产品性能影响小，适用于氨基酸、 维生素等热敏的活泼化合物的生产，减少了 破坏其结构的可能性或减少副反应的发生， 稳定了产品质量。
二、膜处理技术发展历史及应用行业
电渗析技术过去主要应用于苦咸水脱盐以 及锅炉和工业工程用初级纯水的制备等， 随着具有更好选择性、热稳定性、化学稳 定性和力学性能的新型 离子交换膜的出现， 电渗析技术也不断得到改进和提高，目前 已发展成为一个大规模的化工单元过程， 产业应用领域也有了新的扩展，完全可以 适应 硝酸铵生产的数量较多的冷凝废水的 治理需要。
三、电渗析技术的特点及优势
4.使用寿命长 装置预处理工艺简便，设备经久耐用。正 常情况下，分离专用膜一般可用3～5 a， 电极板可用7～8 a，隔板可用 15 a左右。 且操作维修方便。
三、电渗析技术的特点及优势
实例：以处理量为40 t／h的硝酸铵冷凝废水的电渗析系统为例， 固定资产投资1280万元，运行费用根据冷凝废水的水质情况有
三、电渗析技术的特点及优势
3.无环境污染 电渗析运行时，工艺过程洁净，不像离子 交换树脂那样有饱和失效问题，所以不用 酸、碱频繁清洗再生，也不需要加入其它 药剂，仅在定时清洗时用少量的水，即可 实现清洗过程，就能达到分离、净化、提 纯和精制产品的目的，对环境基本无污染。 与反渗透相比，也没有高压泵的强烈噪声， 有利于实施清洁文明生产。
所差异。处理每吨冷凝液大致耗用循环冷却水6～7 t， 耗电10 kW·h ，离子交换膜正常使用时间为3～5 a，更换
膜每组费用30 万元。实践证明，相对于其它生化处理的方法， 电渗析工艺处理硝酸铵废水能达到节能减排、循环利用的效果， 而且2 a左右就可收回全部投资。 目前国内现有50余家硝酸铵 生产企业，已有川化股份有限公司、陕西兴化化学股份公司、山 东联合化工有限公司、贵州开磷集团剑江化肥厂等6 家硝酸铵企 业应用了该工艺，使用效果良好，硝酸铵冷凝废水实现了达标排 放，排放水中氨氮指标低于国家新制定标准。陕西兴化化学股份 公司30万 t／a硝酸铵装置成功应用了电渗析技术处理硝酸铵冷 凝废水，实现了废水资源化回用，硝酸铵回收率超过99%，公 司外排水氨氮的质量浓度小于30 mg／L，每天减排废水720 t。
二、膜处理技术发展历史及应用行业
电渗析技术处理硝酸铵冷凝废水的工艺分为 中和调节和电渗析分离回收两部分，首先通 过加稀硝酸或氨对冷凝废水中氨或稀硝酸进 行中和反应生成硝酸铵，再采用电渗析膜法 将中和调节后的冷凝液进行浓缩分离后回收。 目前开发出的新工艺还实现了装置压力、温 度、流量、pH值的自动控制调节（川化没投 用自动调节控制），确保废水处理与回用装 置长周期安全稳定运行。
二、膜处理技术发展历史及应用行业
电渗析技术作为一项高科技，以其高效、 节能、无 三废、占地少等优点，通过不同工艺组合，已经越来 越广泛地应用于化工、染料、冶金、 食品、医药、 生物工程等领域的特种分离、环保工程、资源回收、 有机电解、食品脱盐浓缩等，以其许多出色的应用实 例，证实了其在技术上的先进性以及其它分离方法所 不能替代的若干优异的特点，已成为一种重要的水处 理方法，并日益受到重视。 在硝酸铵生产中，电渗 析技术用于处理氨氮严重超标的冷凝废水，对氨、硝 酸铵和排放水进行回收利用，装置投资少和操作费用 较低，实现了消除污染、节能减排、清洁生产的目标， 是一项把废水处理、环境保护与资源回收、循环经济 有效结合起来的新技术，具有十分广阔的推广应用前 景。
二、膜处理技术发展历史及应用行业
电渗析是பைடு நூலகம்直流电场作用下，以电位差为推 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，从而实现溶液的淡 化、浓缩、精化或纯化的目的。利用电渗析 脱盐这一特性，从某些化工、医药、食品等 产品中去除无机电解质，达到分离、净化、 提纯和精制的目的，以提高产品的品质。并 且逐渐扩大到海水淡化和制取工业纯水的给 水处理中，在重金属废水、放射性废水等工 业废水处理中都已得到了应用。
川化股份 Sichuan Chemical Works Group Ltd.
电渗析膜处理技术讲解
一、国内目前硝铵装置情况
•我国传统的硝酸铵生产装置大多技术装备陈旧，工艺 落后，环保水平偏低，在生产过程中产生大量的含氮 工业废水。特别是由于硝酸铵生产工艺决定的，由稀硝 酸带入的水分在中和、蒸发及结晶过程中以二次蒸汽 的形式排出，形成的工艺冷凝液中含有硝酸铵和氨， 成为硝酸铵生产的主要废水源。 这些冷凝液若直接排 放，会使排放水中氨氮含量超标，造成地表水体的富 营养化，破坏水环境的生态平衡。如直接送回硝酸作 吸收加水回用又不利于生产安全，并且还不能全部回 收利用。由于缺乏有效的治理措施，有一些公司采用 加水稀释排放的办法以实现达标排放，耗费大量的水 资源。
一、国内目前硝铵装置情况
• 目前，新修订的地方和行业污水排放标准 都相继提高了氨氮排放标准，并对污染物 的排放限值、水污染物基准排水量和排放 浓度都做了相应新规定。因此，硝酸铵冷 凝液的治理及回收利用成为硝酸铵生产企 业面临的亟待解决的难题。
二、膜处理技术发展历史及应用行业
目前已开发出利用电渗析（ED）技术处理 硝酸铵冷凝废水的新工艺，既可将废水中的 硝酸铵回用于生产系统，同时又使冷凝废水 实现达标排放。电渗析技术最早西方国家运 用在军舰上的海水脱盐处理成食用淡水，从 20世纪50年代确立以来，在工程技术应用过 程中迅速崛起，所起的作用与日俱增。我国 是从1958年开始电渗析工程的研究开发工作， 属于世界上起步较早的国家之一。
三、电渗析技术的特点及优势
电渗析和离子交换、反渗透一样，也是分离、提取 物质的一种方法，缺点：与反渗透技术相比，脱盐 率较低。
电渗析技术的优势也是十分突出主要特点如下： 1.装置设计灵活
除盐率比较任意，根据需要可在30%～99% 的 范围内选择。浓水回收率较高，一般能达到 65%～80%。装置设计与系统应用灵活，根据不 同的条件要求，可以灵活地采用不同形式的系统设 计，并联可增加处理量，串联可提高脱盐率，循环 或部分循环可缩短工艺流程。整个操作简单，易于 实现机械化和自动化控制。