離子交換膜離子交換膜是一種由高分子材料制成的具有離子交換基團的膜,它具有離子選擇透過作用。按照膜體的構(gòu)造可分為異相膜和均相膜;按照膜的作用又可分為陽膜、陰膜和復合膜。均相膜和異相膜相比,其電化學件能好,耐溫性能也較好,但制造較復雜。
良好的離子交換膜應(yīng)具備下列條件:離子選擇透過性高,陰膜則相反,導電性好,膜的面電阻低,化學穩(wěn)定性好,能耐酸、堿,抗氧化,抗氯。平整性、均勻性好,無針孔,具有一定的柔韌性和足夠的機械強度,滲水性低等。
電滲析設(shè)備又稱電滲析器,由膜堆包括離子交換膜、隔板,極區(qū)包括電極、極框、墊板和壓緊裝置三大部分組成。隔板用于隔開陰陽膜,隔板本身也是水流的通道。電極材料則一般采用石墨電極、鈦涂釕電極、鉛電極等。在每臺電滲析裝置屮,膜的對數(shù)可達數(shù)百對。
由于電滲析所需能量與處理水的鹽度成正比,因此它不太適合處理海水及高濃度廢水,而苦咸水(小于log/L)的除鹽是電滲析的主要用途。電滲析也可以作為離子交換制取純水的預處理,通過預處理使離子交換柱的生產(chǎn)能力提高,延長交換周期,并節(jié)省再生劑的用量。
電滲析應(yīng)用于給水處理時,由于電滲析器的濃室和淡室的進水往往是同一種原水,因此有時為了節(jié)約原水,濃水常常循環(huán)使用。
在電滲析技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展近況中,有一些趨勢值得重視:①頻繁倒極電滲析(EDR),國外20世紀70年代起研制,國內(nèi)也已研究開發(fā)和應(yīng)用,每小時倒電極3?4次,對于消除和防止結(jié)垢有良好的效果;②離子導電隔網(wǎng)電滲析,國外1975年開始研究,即以離子交換材料制備導電隔網(wǎng)代替普通隔網(wǎng)和在隔室內(nèi)充填陰陽樹脂,研究表明,離子導電隔網(wǎng)具有較高的極限電流密度和除鹽率,國內(nèi)也已研制成功并投入批量生產(chǎn);③高溫電滲析,可將水加熱至70°C?75°C,這時電滲析的工效大為提高,電耗則顯著降低,但要求膜能耐高溫、耐化學侵蝕,并存高的強度,這也是今后電滲析發(fā)展的方向之一。