文档介绍：(如压力差、浓度差、电位差)时,使溶剂(通常是水)与溶质或微粒分离的方法。
分类:包括电渗析、反渗透、超滤、扩散渗析等:其中的反渗透、超滤相当于过滤技术。
用选择性透过膜进行分离时,使溶质通过膜的方法称为渗析;而使溶剂通过膜的方法则称为渗透。
电渗析法是以电位差为推动力的膜分离法,用于从水溶液中脱除离子,主要用于苦咸水脱盐或海水淡化。其膜是导电膜,即阳离子交换膜和阴离子交换膜。
以压力差为推动力的膜分离法,根据溶质粒子的大小及膜的结构性质(超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等),又可分为超滤、纳滤、反渗透等。反渗透法可用于溶剂的纯化和溶液浓缩。。反渗透法的另一个重要应用为制备高纯水。
膜是分离技术的核心。膜材料的化学性能、结构对膜分离法起着决定性的作用;一般是高分子材料制成的膜,有纤维素膜、芳香聚酰胺类膜、杂环类膜、聚砜类膜、聚烯烃类膜和含氟高分子膜等。
膜分离法的特点:
不发生相变、常温进行、适用范围广(有机物、无机物等)、装置简单、易操作和易控制等。
膜法水处理具有适应性强、效率高、占地面积小、运行经济的特点。所以,国内外已把电渗析法、反渗透法或膜分离法与离子交换相结合的方法应用于锅炉水处理。
第一节电渗析
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,从而实现溶液的淡化、浓缩、精制或纯化的目的。
电渗析的进展
对电渗析基本概念的研究始于20世纪初,采用动物皮、膀胱膜或人造纤维、羊皮纸等进行实验室研究,但无工业应用价值。
随着合成树脂的发展,1950年,朱达试制出具有高选择性的阴、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。
1959年起,前苏联也开始研究和推广应用。
日本主要利用电渗析法浓缩制盐,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年才将电渗析技术用于苦咸水淡化。
一、电渗析基本原理及过程
1. 渗析过程
2. 电渗析过程
3. 电渗析脱盐的基本原理
4. 电渗析技术的特点
1. 渗析过程
渗析是最早被发现和研究的一种膜分离过程,它是一种自然发生的物理现象。
当两种不同浓度的盐水用一张渗析膜(半透膜或离子交换膜)隔开时,浓盐水中的电解质离子就会穿过膜扩散到稀盐水中去,这种过程称为渗析过程,亦称扩散渗析。
渗析过程的推动力是浓度梯度,因此又称浓差渗析。
渗析过程是缓慢进行的,随着盐分浓度
,直到
膜两边浓度相同,建立了平衡,盐分的迁
移也就完全停止。
渗析的应用
血液透析
从酸碱废液中回收酸碱。