反渗透电渗析技术比较

反渗透、电渗析、电吸附技术比较

一、原理比较

1、反渗透（RO）除盐原理

当纯水和盐水被理想半透膜隔开，理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过，此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧，这种现象称为渗透，若在膜的盐水侧施加压力，那么水的自发流动将受到抑制而减慢，当施加的压力达到某一数值时，水通过膜的净流量等于零，这个压力称为渗透压力，当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时，水的流向就会逆转，此时，盐水中的水将流入纯水侧，上述现象就是水的反渗透处理的基本原理。

2、电渗析除盐原理

电渗析是膜分离技术的一种，是利用离子交换膜对阴、阳离子的选择透过性能，在外加直流电场力的作用下，使阴、阳离子定向迁移透过选择性离子交换膜，从而使电介质离子自溶液中分离出来的过程。

二、反渗透、电渗析在污水回用领域的技术特点比较序号项目电渗析反渗透RO(双膜法)

使利用离交换膜和直流电场，以分子扩散膜为介质，以静水中电解质的离子产生选择压差为推动力将溶剂从溶1除盐原理从而达到使水淡化的性迁移，液中取出装置。溶剂，水溶质，盐透过物2溶质，盐3截留物溶剂，水

不对称膜，复合膜4膜类型离子膜80%－595%（废水）除盐率90%60%－处理污水膜通量与－16处理净水膜通量比60%－70%经济回收率745%－75%

大于8℃大于5℃小于40工作温度4℃小于40℃

随温度降低通量衰9无每降低1℃膜通量下降2-3%减10污堵导致通量衰减影响大衰减7%-15%/年

易结垢，在极板及阴离子膜侧易结垢,垂直穿透膜,浓差11是否结垢及原因浓

超滤反渗透电渗析组合工艺

超滤-反渗透-电渗析组合工艺一、前言我所于七十年代起开展用“四台电渗析器”和“电渗析器-填充床电渗析器”两个流程来处理放射性废水，获得了成功。但也发现在处理本所放化实验室排除的放射性废水时，效果不理想。主要是该废水中，组分复杂，特别是含有的有机大分子、络合物等，很难用电渗析工艺去除，影响了净化效果[2]。近年来，我们研制了YM型磺化聚砜超滤膜，并做了超滤膜处理放射性废水的探索试验[3]。对反渗透处理放射性废水的方法也作了研究[4]。在此基础上，综合各种处理手段的优点，提出了用超滤（UF）－反渗透（RO）－电渗析（ED）组合工艺（简称URE流程）处理低水平放射性废水的新工艺。二、流程与设备处理低放废水URE流程见图1。采用本所研制YM型内压管式超滤器（磺化聚砜超滤膜，截留分子量为2万），膜面积1.5m2，纯水通量250L/h，（压力0.25Mpa）。反渗透器为海洋二所研制的HRC型中空纤维组件，膜面积40m2，纯水通量270L/h（压力1.3Mpa）。电渗析器为400mm×800mm，一级一段，膜对40对，由本所组装。放化实验室排出的低放废水进入沉降槽，静止澄清24h后，上清液放入超滤原水槽，经超滤处理后，渗透液进入中间槽。同时启动反渗透器和电渗析器，反渗透器进一步脱盐和去污，渗透液可直接排放或流入混床进一步处理。电渗析起浓缩作用。超滤和电渗析处理的最终浓缩液留待固化处理。三个单元均采用循环式操作。三、全流程冷试验运行冷试验累计运行147.5h，共处理模拟废水14m3。模拟废水按实际放射性废水组份配制，具体配方为：NaHCO3 60mg/L，NaNO3 146mg/L，NaCl 128mg/L，CaCl2 88mg/L，MgCl2 71mg/L， Na2SO4 7mg/L，30%TBP-煤油50mg/L，机油50mg/L，洗涤剂50mg/L。冷试验运行情况分述如下：图1 URE流程图 1．超滤单元在URE流程中，UF作为预处理除去大部分有机物和大分子物质，以保证RO的进水要求，提高ED 的浓缩效果。 ⑴脱盐效果与普通超滤膜不同，由于磺化聚砜超滤膜是荷电的，因而具有一定的脱盐能力。但脱盐率随原水中含盐量的增加和pH值的下降而降低（表1）。

反渗透、电渗析技术比较

反渗透、电渗析、电吸附技术比较一、原理比较 1、反渗透（RO）除盐原理当纯水和盐水被理想半透膜隔开，理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过，此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧，这种现象称为渗透，若在膜的盐水侧施加压力，那么水的自发流动将受到抑制而减慢，当施加的压力达到某一数值时，水通过膜的净流量等于零，这个压力称为渗透压力，当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时，水的流向就会逆转，此时，盐水中的水将流入纯水侧，上述现象就是水的反渗透处理的基本原理。 2、电渗析除盐原理电渗析是膜分离技术的一种，是利用离子交换膜对阴、阳离子的选择透过性能，在外加直流电场力的作用下，使阴、阳离子定向迁移透过选择性离子交换膜，从而使电介质离子自溶液中分离出来的过程。除盐原理如图所示，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；阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。结果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。

二、反渗透、电渗析在污水回用领域的技术特点比较序号项目电渗析反渗透RO(双膜法) 1 除盐原理利用离交换膜和直流电场，使水中电解质的离子产生选择性迁移，从而达到使水淡化的装置。以分子扩散膜为介质，以静压差为推动力将溶剂从溶液中取出 2 透过物溶质，盐溶剂，水 3 截留物溶剂，水溶质，盐 4 膜类型离子膜不对称膜，复合膜 5 除盐率60%－90%80%－95%（废水）6 处理污水膜通量与处理净水膜通量比 10.5－0.7 7 经济回收率45%－70%60%－75% 8 工作温度大于5℃小于40℃大于4℃小于40℃ 9 随温度降低通量衰减无每降低1℃膜通量下降 2-3%

电渗析知识

电渗析知识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。电渗析与近年引进的另一种膜分离技术反渗透相比，它的价格便宜，但脱盐率低。当前国产离子交换膜质量亦很稳定，运行管理也很方便，自动控制频繁倒极电渗析(EDR)，运行管理更加方便。原水利用率可达80%，一般原水回收率在45-70%之间。电渗析主要用于水的初级脱盐，脱盐率在45-90%之间。它广泛被用于海水与苦咸水淡化;制备纯水时的初级脱盐以及锅炉、动力设备给水的脱盐软化等。实质上，电渗析可以说是一种除盐技术，因为各种不同的水(包括天然水、自来水、工业废水)中都有一定量的盐分，而组成这些盐的阴、阳离子在直流电场的作用下会分别向相反方向的电极移动。如果在一个电渗析器中插入阴、阳离子交换膜各一个，由于离子交换膜具有选择透过性，即阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，阴离子交换膜只允许阴离子以通过，这样在两个膜的

中间隔室中，盐的浓度就会因为离子的定向迁移而降低，而靠近电极的两个隔室则分别为阴、阳离子的浓缩室，最后在中间的淡化室内达到脱盐的目的。实际应用中，一台电渗析器并非由一对阴、阳离子交换膜所组成(因为这样做效率很低)，而是采用一百对，甚至几百对交换膜，因而大大提高效率。一、应用范围目前电渗析器应用范围广泛，它在水的淡化除盐、海水浓缩制盐精制乳制品，果汁脱酸精和提纯，制取化工产品等方面,还可以用于食品，轻工等行业制取纯水、电子、医药等工业制取高纯水的前处理。锅炉给水的初级软化脱盐，将苦咸水淡化为饮用水。电渗析器适用于电子、医药、化工、火力发电、食品、啤酒、饮料、印染及涂装等行业的给水处理。也可用于物料的浓缩、提纯、分离等物理化学过程。电渗析还可以用于废水、废液的处理与贵重金属的回收，如从电镀废液中回收镍。二、基本性能 (1)操作压力0.5─3.0kg /cm2左右 (2)操作电压、电流100─250V，1─3A (3)本体耗电量每吨淡水约0.2─2.0度三、电渗析法的特点为

电渗析

1 电渗析技术概述电渗析(ED)技术Il1是膜分离技术的一种， 1、1原理：是将阴、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，从而实现溶液的浓缩、淡化、精制和提纯。 1、2优点是：①能量消耗低；②药剂耗量少，环境污染小；⑧对原水含盐量变化适应性强；④操作简单，易于实现机械化、自动化；⑤设备紧凑耐用，预处理简单；⑥水的利用率高。电渗析也有它自身的缺点：与反渗透(RO)相比，脱盐率较低。在运行过程中易发生浓差极化而产生结垢； 1、3两个基本理论-解释离子交换膜的双电层理论和应用于膜两侧大分子渗透平衡以及离子交换树脂与电解质溶液间平衡的膜平衡理论书本p118-119（规律） 1、4 传递现象书本p119 2 电渗析技术及其应用 2．1 电渗析技术发展简述经历了三大革新：①具有选择性离子交换膜的应用网；②设计出许多层电渗析的组件；③采用倒换电极的操作式。目前电渗析技术已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。应用前景非常广阔。 2．2 几种常见的电渗析过程（6种） 2．2．1 倒极电渗析(EDR) EDR为电渗析的应用前景提供了一个重要方向[，根据ED原理，每隔一定时间(一般为15-20min)，正负电极极性相互倒换(频繁倒极)，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。在废水处理方面的应用有其独到之处，EDR 浓水循环，水回收率最高可达95％，它的服役寿命长，管理简单，与其他方法相比更有竞争力。 2．2．2 填充电渗析(EDI) 填充床电渗析(EDI)，它是将电渗析与离子交换法结合起来的一种新型水处理方法，它集中了电渗析和离子交换法的优点，并克服了它们各自的缺点，提高了极限电流密度和电流效率的作用。

电渗析

电渗析是膜分离技术的一种，它是在直流电场作用下，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，从而实现溶液的谈化、浓缩、精制或纯化的目的。在水处理方面，这项技术首先用于苦咸水淡化，而后逐渐扩大到海水淡化及制取饮用水和工业纯水的给水处理中，并且在里金属废水处理、放射性废水处理等工业废水处理中部巳得到应用，目前已成为一种重要的膜法水处理方法，愈来愈受到重视。对电渗析基本概念的研究始于本世纪初，但在相当长的一段时间内，一直采用动物皮、膀肋膜或人造纤维、羊皮纸等进行实验室研究，而这些膜都没有工业应用价值‘随着合成树脂的发展，1950年w．朱达试制出具有高选择性的明、阳离子交换膜后，才奠定了电渗析技术的实用基础。1954年美、英等国将电渗析首先用于生产实践中，淡化苦咸水、制备工业用水和饮用水。此后，电渗析技术逐步引入中东和北非。自1959年起前苏联也开始研究和推广应用。日本主要利用电渗桥法浓编制盐，1969年日本国内食盐有30％是用离于交换膜电渗析法生产的，1970年才将电渗新技术用于苦咸水淡化。目前高于交换膜的研究、生产和应用均已达到很高的水乎。电渗析技术领先的国家是美国和日本。生产离子交换膜和电渗析器最多的国家是日本，如日本的旭化成、旭硝于和德山曹达等公司。美国的Lo础c化学公司、AMF公司(机械和铸造公司)、Ionlcs(离子)公司等也都是生产离子交换膜的大企业。电渗析器的发展韧期以小型化为主，如美国、前苏联、以色列等国均制造小型电渗析器，用于提供家庭饮用水。美国还将电渗析用在人造卫星上，即将人体诽出的汗水和小便，用电渗析与活性炭床联合装置处理后再用作饮用水。而目前电渗桥装置主要向大型化、高膜堆方向发展，发展高温电渗桥，提高电导，减少电耗，发展新型电渗析装置等。同时正着重于膜的改性和特殊用途膜的开发研制，如耐高温、耐氧化、耐酸碱、耐辐射及抗有机污染等膜的研制。我国电渗析技术的发展始于1958年*最初中国科学院化学所、上海医药工业研究院及海军某科研单位相继开展研究。首先开展了海水淡化和苦咸水谈化的研究，并以组织攻关、会战等形式，大大推动了电渗析技术的发展。到1966年上海化工厂开始工业化试生产聚乙烯异相离子交换膜，从此电渗忻技术开始进入实用化阶段。40年来离子交换膜生产已具相当规模，聚乙烯异相膜的生产量已超过20万m2／a，主要生产厂家是上海化工厂，产量居全国第一，占全国总产量的90％，其次还有南新纯水设备厂、晨光化工研究院三分厂等。全国研制的膜品种共44种，己商品生产的膜有12类19种(多数系小规模)，已具有相当水平。电渗析器的生产也得到迅猛的发展，据不完全统计，到1984年我国已有30多个厂家．历年生产电渗疥器共4000台左右．分布于全国28个省市的994个用户。仅上海市就有近500台，分布在200多个单位使用。北京市有电渗济器约600台．其中本市产450台。目前我国在世界上已成为电渗析的大用户之一。二、电渗轿拉术的特点电渗析技术的特点有以下几个方面： (1) 能量消耗低。电渗桥除盐过程中，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，其耗电量大致与水中的台盐量成正比，尤其是对含盐量为数于”8儿的苦咸水，其耗电量更低。 (2) 药刑耗量少．环境污染小。常规的离子交换处理水时，树脂失效后密用酸、碱进行再生，再生后生成大量酸、碱再生废液，水洗时还耍诽放大量酸、碱性废水。而电诊析法处理水时，它不必再生，仅酸洗时需要少量的酸。因此*电渗析法是耗用药刑少，环境污染小的一种除盐手段。

电渗析技术

双极膜电渗析技术在有机酸生产中的应用进展职业扩展2009-07-29 12:42:32 阅读118 评论0字号：大中小来源:中国化工信息网2007年7月31日在最近的10几年里，双极膜电渗析技术(Elec-Trodialysis with Bipolar Membrane，EDBM)的理论和应用研究获得了突飞猛进的发展。双极膜的应用研究已经深入到环境、化工、生物、食品、海洋化工和能源等各个方面。但是真正用于大规模生产的，主要也就是在有机酸发酵生产中的应用了。采用双极膜电渗析技术可以浓缩发酵液中的有机酸，可以除去发酵液中的无机盐离子。对于发酵产物为有机酸盐的，还可以实现从有机酸盐到有机酸的转化，而不需要另外加酸，也不产生任何酸碱盐废液。因此能够减少环境污染，降低化工原料和能源消耗，具有显著的工业应用价值和环境效益。同时因其产品回收率高、纯度高，而由此导致的产品质量提高所带来的经济效益更令人振奋。所以从1995年后，在美国、意大利、日本、法国和德国等都纷纷建立了双极膜电渗析法生产有机酸或氨基酸的工厂，而国内大多还只停留在实验研究阶段。我们也正在从事这方面的研究，但由于双极膜价格贵，设备一次性投入很大，因而在大规模生产上还不是很普及。所以若能在双极膜本身的生产方面有所突破，那么双极膜电渗析技术在有机酸生产中的应用前景将会非常乐观。 1双极膜电渗析技术生产有机酸的原理双极膜是近年来发展比较迅猛的一种新型离子交换复合膜，由阴、阳膜层缔合而成，在电场的作用下，阴、阳膜层的界面就会发生水的解离，产生H+和OH-．H+可与阴离子结合成酸，OH-可与阳离子结合成碱，这就是双极膜能够实现制酸、制碱的关键所在。据理论计算，制备1mol/L

反渗透和软化水

反渗透（RO ）技术反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般常指水）通过反渗透膜(一种半透膜)而分离出来与渗透方向相反，可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子围。反渗透，英文为Reverse Osmosis ，是花费数亿美元并经过多年的精心研制而成的高科技水处理技术。这种薄膜分离技术，是依靠渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。渗透是一种物理现象。反渗透就是在有盐份的水中（如原水）施加比自然渗透压力更大的压力，使水由浓度高的一方渗透到浓度低的一方，把原水肿的水分子压到膜的另一边变成纯净水，而原水中的细微杂质、胶体、有机物、重金属、细菌、病毒及其他有害物质都统统截留下来并经污水出口排放掉。由于反渗透膜的孔径仅0.0001微米，一个细菌要缩小4000倍，过滤性病毒也要缩小200倍以上才能通过，所以其有效去除率高达96％以上。反渗透法分离过程有如下优点： ①不需加热、没有相变； ②能耗少； ③设备体积小、操作简单，适应性强； ④对环境不产生污染。

反渗透纯水系统根据不同的源水水质采用不同的工艺。一般自来水经一级反渗透系统处理后，产水电导率＜10μS/cm，经二级反渗透系统后产水电导率＜5μS/cm甚至更低，在反渗透系统后辅以离子交换设备或EDI设备可以制备超纯水，使电阻率达到18兆欧姆(电导率=1/电阻率)。

反渗透(以下简称RO)是近20年来广泛应用的水处理技术，它对提高水资源的利用，缓解全球性水资源紧缺有实际意义。因其优越的操作性能和经济效益，也越来越多地应用于发电厂锅炉补给水处理中。 1 设备原理和技术参数反渗透是渗透的逆意，在RO设备膜的浓溶液一侧，外加一个大于其渗透压的压力，则溶剂(水)会由浓溶液侧渗透膜流向稀溶液，从而得到纯净的水。发电厂从美国引进2套RO设备，其主要技术参数为：膜材料芳香聚酰胺螺旋卷式膜；设备型号FT30；最大工作压力 2.1 MPa；标准流量进水83 t/h(净水62 t/h，浓盐水21 t/h)；组装型式一段8个容器，2段4个容器组装而成。 2 RO设备运行中主要参数的控制发电厂RO设备经调试于1999年3月投入运行。要达到经济、高效运行，就要做好运行中主要参数的控制。 2.1 原水预处理出水水质的控制 a)原水经澄清过滤后出水浊度小于1 mg/L； b)软化器进口加入NaHSO3溶液，维持ORP值在70～130围，以除去水中过大的余氯，使余

电渗析课件

电渗析过程原理及应用一、电渗析过程原理电渗析是指在直流电场作用下，溶液中的荷电离子选择性的定向迁移，透过离子交换膜并得以去除的一种膜分离技术。电渗析过程的原理如图所示，在正负两电极之间交替地平行放置阳离子和阴离子交换膜，依次构成浓缩室和淡化室，当两膜形成的隔室中充入含离子的溶液并接上直流电源后，溶液中带正电荷的阳离子在电场力作用下向阴极方向迁移，穿过带负电荷的阳离子交换膜，而被带正电荷的阳离子交换膜所挡住，这种与膜所带电荷相反的离子透过膜的现象被称为反离子迁移。同理，溶液中带负电荷阴离子在电场力作用下向阳极运动，透过带正电荷的阴离子交换膜，而被阻于阳离子交换膜。其结果是使第2、4浓缩室的水中离子浓度增加；而与其相间的第3淡化室的浓在实际的电渗析系统中，电渗析器通常由100-200对阴、阳离子交换膜与特制的隔板等组装而成，具有相应数量的浓缩室和淡化室。含盐溶液从淡化室计入，在直流电场的作用下，溶液中荷电离子分别定向迁移并透过相应离子交换膜，使淡化室溶液脱盐淡化并引出，而透过离子在浓缩室中增浓排出。由此可知，采用电渗析过程脱除溶液中的离子基于两个基本条件：直流电场的作用，使溶液中正负离子分别向阴极和阳极做定向迁移；离子交换膜的选择透过性，使溶液中的荷电离子在膜上实现反离子迁移。电渗析器, 就是利用多层隔室中的电渗析过程达到除盐的目的，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。电渗析器中，阴阳离子交换膜交替排列是最常见的一种形式，事实上，对一定的分离要求，电渗析器也可单独由阴离子或阳离子交换膜组成。电渗析脱盐过程与离子交换膜的性能有关，具有高选择性渗透率、低电阻力、优良的化学和热稳定性以及一定的机械强度是离子交换膜的关键。

海水淡化电渗析法分析

海水淡化电渗析法分析海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理，海水淡化设备可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。电渗析法在海水淡化中的作用反渗透法海水淡化与蒸馏法对比，膜法海水淡化只能利用电能，蒸馏法海水淡化利用热能和电能。所以反渗透淡化适合有电源的场合，蒸馏法适合有热源或电源的各种场合。但是随着反渗透膜性能的提高和能量回收装置的问世，其吨水耗电量逐渐降低。反渗透海水淡化经一次脱盐，能生产相当于自来水水质的淡化水。虽然蒸馏法海水淡化水质较高，但反渗透技术仍具有较强的自身优势，如应用范围广，规模可大可小，建设周期短，不但可在陆地上建设，还适于在车辆、舰船、海上石油钻台、岛屿、野外等处使用。预处理在反渗透系统中的作用

反渗透系统需要较好的预处理，才能保证出水水质。在海水淡化领域中，预处理是保证反渗透系统长期稳定运行的关键。由于海水中的硬度、总固体溶解物和其他杂质的含量均较高，在运行过程中，反渗透系统对于浊度、pH值、温度、硬度和化学物质等因素较为敏感，所以对进水的要求相对较高，如果进水水质差，产水率就非常低。因此，海水在进入反渗透膜装置之前必须进行预处理。水是非常重要的自然资源，现在随着淡水资源越来越少，水资源不足已经成为了人们日益关切的问题。有人预言，19世纪争煤，20世纪争油，21世纪以后争水。这个预言看着都会觉得心酸，我们生活中最常见，也最重要的水居然在渐渐地离我们远去，而这一现象绝大多数取决于浪费资源。海水淡化设备充分利用了全球优势，将以前我们认为不可能食用的海水转化为淡水，大大节省了淡水资源，为水资源短缺这一现象带来希望。

重新认识电渗析---为什么是电渗析(家用领域)

为什么是电渗析提笔想来“家用水”三个字实际上是非常有分量，因为关系到每一个人的安全和健康，需要非常慎重的谈这个问题，原因是在中国快速发展，人们对安全饮水需求越来越迫切，甚至也有提出健康饮水的需求，这非常合情合理，但是这需要我们所有人对水质的提高有更加深入和谨慎的思考；笔者斗胆结合我们在电渗析（透）用于家用水处理场景一些关键点进行探讨；首先第一个问题是：为什么会选用电渗析？充分的证据表明长期饮用纯净水或者低矿化度的水引起的健康问题，世界卫生组织（WHO）的研究也表明长期饮用纯净水存在健康风险；同时由于中国人的膳食结构好不足以完成对微量矿物元素的补充，水中矿物就显得更重要，同时水中部分矿物元素协同效应也要表明其重要性，这些都不断的提示需要更合适的饮用水的处理技术，本文这里尤其指末端饮水处理技术，主流技术市场的产品依然是以反渗透膜为核心的压力驱动过滤技术，更新的净化技术研发工作已经在近几年悄悄展开，出现较多的是纳滤（也有叫松散反渗透），笼统的说纳滤净水技术宣传就是能保留部分有益元素，过滤掉有害元素（截留相对分子质量在200～1000），如果从脱盐和有机物的去除效果上看，纳滤技术是具有优势的，但是目前的纳滤技术似乎并不能做到首先去除有害元素，纳滤脱盐是一个复杂的过程（大多膜片会荷电），现有的研究表明以钙镁为主的营养元素会首先被去除，其次才是低价离子，如果深究元素种类的脱除效果，纳滤显然不能完全匹配宣传，需要进一步对脱盐机制进行研究，克服上述的问题，纳滤的可靠性仍然需要更深层次的研究，细分作用的纳滤产品仍然任重道远；除了纳滤电渗析（透）也在近几年出现各个会议或部分研发工作者的圈子中，电渗析（透）实际上是一项“老”技术，国内在工业领域内的探索已经有数十年，异相膜片的制造技术上已经取得较好的成熟度，但国内整体技术进展尤其是产品化膜堆配套技术依然不尽如人意，我们进行了电渗析（透）用于不同家用场景下的技术探索和储备，研究人员近几年的研发结果表明，电渗析（透）技术在家用水质控制方面有一些让人欣喜的发现，电渗透可以通过调控电压（电流），完成对离子化溶质的控制脱除或保留，显然这比起纳滤的脱除过程让人兴奋；关于电渗析的可控水质调节，这里有三个层次的意思，第一层意思是通过合理方便的变量（电压或者电流更加方便，响应更迅速）控制，例如电压和电流控制脱盐的程度，实现不同价态离子脱除的先后次序（涉及膜片的选择性），控制不同离子之间的相对脱除比例（对于保留和去除具有十分重要的意义，不同的膜片的此类性质差别明显，例如日本某厂商的膜片机会是同比例脱除，而我们的膜片在低电压和高电压下的脱除效果明显差异）。第二层意思合理的利用电渗析的浓水，有目的的调整脱盐过程，得到浓水，将电渗析的浓水用于特殊场景对淡水的勾兑，实现淡水的安全矿化；说到这里不得不在这里澄清一个问题，那就是电渗析在工作过程中，可能大部分的人认为，电渗析淡水室中的有机物是不能通过膜被浓缩！这是这个十分朴素的观点，但是我们的评估工作中发现，电渗析是可以具有1-20%（数据比较保守，测试采用我们的膜片）的有机物脱除，（这里就不展开了，

电渗析处理废水技术

电渗析废水处理技术 <摘要>对电渗析技术在工业废水方面的应用进行了一般总结,并指出了电渗析技术在水处理方面具有的一些优点。 <关键词>电渗析:废水处理膜分离技术;离子交换膜采取一切措施治理废水、消除污染及回收有用资源已经成为全世界共同关心的问题。据最新资料统计26个国家的。亿多人口完全生活在缺水状态。废水中含有大量污染物如石油类废物、酸性物质、重金属离子及一些盐类物质等F这些污染物若不经处理直接排放,不但会破坏土壤结构,使农作物生长受到抑制,降低农作物产量,而且可能污染人们的饮用水,给人类身体造成严重威胁。我国多年来平均水资源人均拥有量只有2700立方米。,是世界人均拥有量的百分之25，我国城市的百分之67，存在缺水问题F所以,工业废水对水环境、生态系统、国民经济发展与人民身体健康所造成的损失与严重后果,必须引起我们高度重视。电渗析技术是膜分离技术的一种,它是在直流电场的作用下,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、精制或纯化的目的F电渗析技术已广泛应用于各种工业废水的处理以及许多其它的化工过程,其应用范围还，在不断扩大，并已经发展成为一种新型的单元操作。此技术日趋完善,前景广阔。另外,电渗析组合工艺的出现也给电渗析技术的发展带来了新生力量。 1、电渗析废水处理的应用目前，电渗析分离技术已普遍应用于化工、冶金、造纸、纺织、轻工、制药等工业废水的处理并取得了较好的效果，具有显著的社会效益。 1.1 化学工业废水的处理化学工业的特点是产品多样化，原料和工艺路线多样化,因此化工废水的种类繁多，一些废水中含有毒性物质，例如,重金属汞、铬等，农药废水中的有机氯,石油化工废水中的酸、酚、醛、酮、醇、醚和环氧化物，煤矿废水中的硫酸盐及氟化物等污染物。这些废水的排放直接威胁水生生物和农作物的生存。在化工行业中，往往释放出含盐（如乙酸钠、硫酸钠等、）有机物(如醛、酮等)及其它化学物质的乙酸废水。此废水腐蚀性严重，若不经处理直接排放，既浪费了有用化工产品乙酸，又污染了环境。太原理工大学化工系陈玉莲等人就以此含醛废水进行了研究，使乙酸得到了回收,实现了含醛乙酸废水的综合治理，经济效益和社会效益显著F国外也有人用此项技术回收废水中的酸,其电流效率可达百分之80-90。目前国内外主要采用液膜法J##-和离子交换法回收酸水中的锌离子，而对硫酸钠和硫酸无法回收。有人采用电渗析技术对化纤厂粘胶单丝淋洗废水的处理进行了研究,结果表明酸和盐可浓缩到200克每升，为蒸发回收固体)硫酸钠，硫酸和硫酸锌浓缩液奠定了基础；淡化水为35度的软化水，可做洗涤用水。采用本工艺后,即可消除酸和锌对环境的污染,又可获得显著的经济效益。薜德明等也用电渗析法处理了含锌废水，他们把氯化锌溶液在极限电流下浓缩,电流效率可达百分之90，氯化锌溶液质量浓度可由5213和、3003分别浓缩至和1、595至91219,构成闭路循环，回收了锌盐，并使水循环再用。

电渗析工作原理

一、工作原理电渗析器除盐的基本原理，是利用离子交换膜的选择透过性。阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻档阴离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过，在外加直流电场的作用下，水中离子作定向迁移，使一路水中大部份离子迁移到另一路离子水中去，从而达到含盐水淡化的目的。二、应用范围电渗析器具有工艺简单，除盐率高，制水成本低、操作方便、不污染环境等主要优点，广泛应用于水的除盐，具体应用在如下场合：海水及苦咸水淡化，根据我单位的试验资料，可将含盐量高达60克/升的苦咸水淡化成饮用水，解决沙漠地区的饮用水源。制取软水，（水的电阻率为105欧姆一厘米），可供低压锅炉给水，不需要食盐再生，还可节煤20%左右。深度除盐水及高纯水的前级处理，采用电渗析一离子交换法，扩大了原水适用范围，广泛应用电力、电子、化工、制药、科研化验等场合、降低制水成本50%以上。节省离子交换法再生用酸碱80%左右，延长再生周期五倍以上。用于饮料食品工业的提纯，使啤酒、汽水的质量提高，为创优质名牌产品创造了条件。电渗析器还可用于化工分离，浓缩及工业废水处理回收率。三、构造及组装方式

1.构造：电渗析器由膜堆、极区和压紧装置三部分构成。（1）膜块：是由相当数量的膜对组装而成的。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：是电渗析器的关键部件，本厂采用上海化工厂产的异相膜。隔板：分浓、淡水隔板，交替放在阴阳膜之间，使阴膜和阳膜之间保持一定的间隔，沿着隔板平面通过水流，垂直隔板平面通过电流。隔板厚离0.9毫米。（2）极区包括电极、极框和导水板。电极：为连接电源所用，本厂电极采用钛涂钌。极框：放置在电极和膜之间，以防膜帖到电极上去，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。2、组装方式：电渗析器的组装是用“级”和“段”来表示，一对电极之间的膜堆称为“一级”。水流同向的每一个膜称为“一段”。增加段数就等于增加脱盐流程，也就是提高脱盐效率，增加膜对数，可提高水处理量。电渗析器的组装方式可根据淡水产量和出水水质的不同要求而调整，一般有以下几种组装形式：一级一段；一级多段；多段一段；多级多段。四、辅助设备

反渗透、电渗析、电吸附技术对比

反渗透、电渗析、电吸附技术对比一、原理比较 1、反渗透RO（Reverse Osmosis）除盐原理当纯水和盐水被理想半透膜隔开，理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过，此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧，这种现象称为渗透，若在膜的盐水侧施加压力，那么水的自发流动将受到抑制而减慢，当施加的压力达到某一数值时，水通过膜的净流量等于零，这个压力称为渗透压力，当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时，水的流向就会逆转，此时，盐水中的水将流入纯水侧，上述现象就是水的反渗透处理的基本原理。 2、电渗析ED除盐原理电渗析ED(Electro Dialysis )是膜分离技术的一种，是利用离子交换膜对阴、阳离子的选择透过性能，在外加直流电场力的作用下，使阴、阳离子定向迁移透过选择性离子交换膜，从而使电介质离子自溶液中分离出来的过程。

除盐原理如图所示，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；阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。结果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。 3、电吸附（EST）除盐原理电吸附技术EST(Electro-Sorption Technology)，又称电容性除盐技术，其基本原理是基于电化学中的双电层理论，利用带电电极表面的电化学特性来实现水中带电粒子的去除、有机物的分解等目的。电吸附原理见图，原水从一端进入由两电极板相隔而成的空间，从另一端流出。原水在阴、阳极之间流动时受到电场的作用，水中带电粒子分别向电性相反的电极迁移，被该电极吸附并储存在双电层内。同时，随着电极吸附带电粒子的增多，带电粒子在电极表面富集浓缩，从而使水中的溶解盐类、胶体颗粒及其带电物质滞留在电极表面，最终实现盐与水的分离，获得净化/淡化的出水。

反渗透、电渗析技术比较

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子截留下来。结果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。

二、反渗透、电渗析在污水回用领域的技术特点比较序号项目电渗析反渗透RO(双膜法) 1 除盐原理利用离交换膜和直流电场，使水中电解质的离子产生选择性迁移，从而达到使水淡化的装置。以分子扩散膜为介质，以静压差为推动力将溶剂从溶液中取出 2 透过物溶质，盐溶剂，水 3 截留物溶剂，水溶质，盐 4 膜类型离子膜不对称膜，复合膜 5 除盐率60%－90% 80%－95%（废水） 6 处理污水膜通量与处理净水膜通量比 1 0.5－0.7 7 经济回收率45%－70% 60%－75% 8 工作温度大于5℃小于40℃大于4℃小于40℃ 9 随温度降低通量衰减无每降低1℃膜通量下降2- 3% 10 污堵导致通量衰减影响大衰减7%-15%/年 11 是否结垢及原因易结垢，在极板及阴离子膜侧浓差极化严重，易发生结易结垢,垂直穿透膜,浓差极化,浓水侧偏碱难溶盐离子

电渗析法综述

电渗析技术综述摘要：电渗析技术属于膜分离技术，广泛应用于食品、化工、废水处理等行业的分离纯化的生产过程中，有效率高、经济节能等优点。本文重点介绍电渗析技术的原理和分类，还有电渗析技术在食品行业中的应用及对其发展的展望。关键词：电渗析原理分类应用展望 1、电渗析电渗析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] 2、电渗析技术的发展简介电渗析技术的研究始于20世纪初的德国，1903年，Morse和Pierce把两根电极分别置于透析袋内部和外部的溶液中发现带点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的试验装置，力图减轻极化，增加传质速率，直至20世纪50年代离子交换膜的制造进入工业化生产后，电渗析技术才进入实用阶段。其中经历了三大革新：一是具有选择性离子交换膜的应用，二是设计出多层电渗析的组件，三是采用倒换电极的操作式。目前电渗析技术已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。 3、电渗析技术的分类 3.1、倒极电渗析倒极电渗析就是根据电渗析原理,每隔一定时间 (一般为15～20min),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。在20世纪80年代后期,倒极电

电渗析工作原理及特点

电渗析工作原理及特点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。电渗析与近年引进的另一种膜分离技术反渗透相比，它的价格便宜，但脱盐率低。当前国产离子交换膜质量亦很稳定，运行管理也很方便，自动控制频繁倒极电渗析（EDR），运行管理更加方便。原水利用率可达80%，一般原水回收率在45-70%之间。电渗析主要用于水的初级脱盐，脱盐率在45-90%之间。它广泛被用于海水与苦咸水淡化；制备纯水时的初级脱盐以及锅炉、动力设备给水的脱盐软化等。实质上，电渗析可以说是一种除盐技术，因为各种不同的水（包括天然水、自来水、工业废水）中都有一定量的盐分，而组成这些盐的阴、阳离子在直流电场的作用下会分别向相反方向的电极移动。如果在一个电渗析器中插入阴、阳离子交换膜各一个，由于离子交换膜具有选择透过性，即阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，阴离子交换膜只允许阴离子以通过，这样在两个膜的中间隔室中，盐的浓度就会因为离子的定向迁移而降低，而*近电极的两个隔室则分别为阴、阳离子的

浓缩室，最后在中间的淡化室内达到脱盐的目的。实际应用中，一台电渗析器并非由一对阴、阳离子交换膜所组成（因为这样做效率很低），而是采用一百对，甚至几百对交换膜，因而大大提高效率。一、应用范围目前电渗析器应用范围广泛，它在水的淡化除盐、海水浓缩制盐精制乳制品，果汁脱酸精和提纯，制取化工产品等方面,还可以用于食品，轻工等行业制取纯水、电子、医药等工业制取高纯水的前处理。锅炉给水的初级软化脱盐，将苦咸水淡化为饮用水。电渗析器适用于电子、医药、化工、火力发电、食品、啤酒、饮料、印染及涂装等行业的给水处理。也可用于物料的浓缩、提纯、分离等物理化学过程。电渗析还可以用于废水、废液的处理与贵重金属的回收，如从电镀废液中回收镍。二、基本性能（1）操作压力0.5─3.0kg/cm2 左右（2）操作电压、电流100─250V，1─3A（3）本体耗电量每吨淡水约 0.2─2.0度三、电渗析法的特点为 ① 可以同时对电解质水溶液起淡化、浓缩、分离、提纯作用； ② 可以用于蔗糖等非电解质的提纯，以除去其中的电解质； ③ 在原理上，电渗析器是一个带有隔膜的电解池，可以利用电极上的氧化还原效率高。四、在电渗析过程中，也进行以下次要过程 ① 同名离子的迁移，离子交换膜的选择透过性往往不可能是百分之百的，因此总会有少量的相反离子透过交换膜； ② 离子的浓差扩散，由于浓缩室和淡化室中的溶液中存在着浓度差，

反渗透、电渗析技术比较

反渗透、电渗析技术比较-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

子截留下来。结果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。二、反渗透、电渗析在污水回用领域的技术特点比较序号项目电渗析反渗透RO(双膜法) 1 除盐原理利用离交换膜和直流电场，使水中电解质的离子产生选择性迁移，从而达到使水淡化的装置。以分子扩散膜为介质，以静压差为推动力将溶剂从溶液中取出 2 透过物溶质，盐溶剂，水 3 截留物溶剂，水溶质，盐 4 膜类型离子膜不对称膜，复合膜 5 除盐率60%－90% 80%－95%（废水） 6 处理污水膜通量与处理净水膜通量比 1 0.5－0.7 7 经济回收率45%－70% 60%－75% 8 工作温度大于5℃小于40℃大于4℃小于40℃