第二章-3第五节电渗析分离技术-2015

1、第五节第五节 电渗析分离技术电渗析分离技术 一、电渗析技术的发展史一、电渗析技术的发展史 1903年，（德）年，（德）Morse和和Pierce （电极作（电极作用）用） 1940年年Meyer和和Strauss：多隔室多隔室电渗析装电渗析装置置 1950年年Juda 首次试制成功了具有高选择性首次试制成功了具有高选择性的的离子交换膜离子交换膜（实用阶段）（实用阶段） 1952年美国年美国Ionics公司制成首台电渗析装公司制成首台电渗析装置置 二、电渗析基础理论二、电渗析基础理论432阴膜阴膜阳膜阳膜阴膜阴膜阳膜阳膜直流电源直流电源Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+-+Na+Na+Cl-C

2、l-Cl-Cl-阳极阳极浓缩室浓缩室淡化室淡化室浓缩室浓缩室阴极阴极152-43 电渗析过程示意图u电渗析电渗析是利用是利用离子交换膜和直流电场离子交换膜和直流电场的作用，从水溶液分的作用，从水溶液分离出电解质组分的一种离出电解质组分的一种电化学分离过程电化学分离过程u阴阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性，而使溶阴阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性，而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。u阴膜只让阴离子穿过；阳膜只让阳离子穿过阴膜只让阴离子穿过；阳膜只让阳离子穿过-4-电渗析分离原理图+浓淡浓淡浓淡阳阳阴阴阳阳阴阴阳阳阴阴阳阳浓水淡水原水

3、原水极水极 室极 室阳极阳极阴极阴极传递过程传递过程 反离子的迁移反离子的迁移 （主要过程主要过程） 同名离子的迁移同名离子的迁移 电解质的浓差扩散电解质的浓差扩散 水的渗透水的渗透 水的电渗透水的电渗透 压差渗漏压差渗漏 次要过程次要过程反离子迁移反离子迁移 电渗析膜是荷电膜。电渗析膜是荷电膜。 与膜带的电荷性相同的离子称为与膜带的电荷性相同的离子称为同名离子同名离子，与膜带的电荷性相反的离子称为与膜带的电荷性相反的离子称为反离子反离子。 阳膜阳膜显示强烈的负电场，溶液中的阴离子显示强烈的负电场，溶液中的阴离子被排斥，阳离子被膜吸引，并在外电场作被排斥，阳离子被膜吸引，并在外电场作用下向负极

4、方向传递交换而透过阳膜。用下向负极方向传递交换而透过阳膜。 同名离子的迁移同名离子的迁移 电渗析膜是荷电膜。与膜带的电荷性相同电渗析膜是荷电膜。与膜带的电荷性相同的离子称为同名离子的离子称为同名离子 由于离子交换膜的由于离子交换膜的选择性选择性未达未达100%，再加，再加上膜外溶液上膜外溶液浓度浓度过高的影响，阳离子会通过高的影响，阳离子会通过阴膜，阴离子也会通过阳膜，从而进行过阴膜，阴离子也会通过阳膜，从而进行同名离子的迁移。同名离子的迁移。 降低了电渗析的降低了电渗析的分离效率分离效率，但与反离子的，但与反离子的迁移相比，其迁移量一般很小。迁移相比，其迁移量一般很小。 电解质的浓差扩散电解

5、质的浓差扩散 由于浓缩室和淡化室存在着由于浓缩室和淡化室存在着溶液浓度差溶液浓度差，受浓度差的推动作用，电解质由浓缩室向受浓度差的推动作用，电解质由浓缩室向淡化室的渗透淡化室的渗透 其扩散速度随两室浓度差的增加而增加其扩散速度随两室浓度差的增加而增加 水的渗透水的渗透 扩散推动力为扩散推动力为渗透压差渗透压差 水由淡化室向浓缩室的渗透。水由淡化室向浓缩室的渗透。 水的电渗透水的电渗透 反离子和同名离子都是水合离子反离子和同名离子都是水合离子 由于离子的由于离子的水合作用水合作用，在反离子和同名离，在反离子和同名离子迁移时都带了一定量的水一同迁移子迁移时都带了一定量的水一同迁移 降低了浓缩的浓度

6、降低了浓缩的浓度 压差渗漏压差渗漏 由于膜两侧存在由于膜两侧存在压差压差而引起的溶液渗漏而引起的溶液渗漏 在实际操作中，应使膜两侧的压力趋向平在实际操作中，应使膜两侧的压力趋向平衡，以减少压差渗漏损失衡，以减少压差渗漏损失 阳膜阳膜阴膜阴膜Na+(H2O) Cl-(H2O)Na+Cl-Cl-Na+H2ONaCl +H2O浓缩室浓缩室浓缩室浓缩室脱盐室脱盐室图图2-44 电渗析的各种传递过程电渗析的各种传递过程.水的电渗透水的电渗透.同名离子迁移同名离子迁移.电解质渗析电解质渗析.水的渗透水的渗透.压差渗漏压差渗漏（二）离子交换膜的选择透过机理（二）离子交换膜的选择透过机理 1.双电层理论双电层

7、理论 2.Donnan膜平衡理论膜平衡理论 双电层理论双电层理论 当离子交换膜浸没于电解质溶液中后，在当离子交换膜浸没于电解质溶液中后，在溶剂溶剂水的作用下，其水的作用下，其活性基团活性基团发生解离，发生解离，离子进入溶液中，使膜表面带电荷离子进入溶液中，使膜表面带电荷 (Sollner) 紧靠膜的一层为紧密层，紧密层外为扩散紧靠膜的一层为紧密层，紧密层外为扩散层，扩散层外才是溶液主体。层，扩散层外才是溶液主体。 膜对反离子有吸附作用，反离子就可以通膜对反离子有吸附作用，反离子就可以通过过.(eg.阳膜对正离子具有选择透过性阳膜对正离子具有选择透过性)-d图图2-45 阳离子交换膜扩散双电层阳

8、离子交换膜扩散双电层d.阳膜表面紧密部分阳膜表面紧密部分 .分散部分分散部分Donnan膜平衡理论膜平衡理论 当达到平衡时，某离子在膜内的化学位与当达到平衡时，某离子在膜内的化学位与它在溶液中的化学势相等。它在溶液中的化学势相等。 由于活性基团的解离，使膜内活性基团带由于活性基团的解离，使膜内活性基团带电，吸引了溶液中的反离子，这些离子在电，吸引了溶液中的反离子，这些离子在膜内的浓度大于它在溶液中的浓度。而同膜内的浓度大于它在溶液中的浓度。而同名离子在膜内的浓度则小于它在溶液中的名离子在膜内的浓度则小于它在溶液中的浓度，这就产生了选择性。浓度，这就产生了选择性。 以钠型阳膜与以钠型阳膜与NaC

9、l溶液形成的体系为例。溶液形成的体系为例。 RSO3-是固定的，则膜上是固定的，则膜上Na+和溶液中和溶液中Na+，Cl-都可以移动，达到平衡时化学势相等。都可以移动，达到平衡时化学势相等。1、根据质量作用定律，膜内外扩散离子浓度、根据质量作用定律，膜内外扩散离子浓度之积相等，即：之积相等，即：Na+膜内膜内Cl-膜内膜内=Na+溶液溶液Cl-溶液溶液 （2-31）Na+膜内膜内= Cl-膜内膜内+RSO-3膜中膜中 2-32Na+溶液溶液=Cl-溶液溶液 .2-332、根据膜和溶液的电中性条件，有：、根据膜和溶液的电中性条件，有：比较式比较式2-31和式和式2-33，得：，得： Na+膜内膜

10、内Cl-膜内膜内=Na+2溶液溶液= Cl-2溶液溶液 . 2-34由式由式2-34、2-32，可得：，可得： Cl-2溶液溶液 = Cl-2膜内膜内+ RSO-3膜中膜中 Cl-膜内膜内. 2-35式（式（2-32）两边乘）两边乘Na+膜内膜内得到：得到：Na+2膜内膜内= Na+2溶液溶液+Na+膜内膜内RSO-3膜中膜中 2-36由此可知：由此可知： Na+膜内膜内 Na+溶液溶液 2-37 Cl-膜内膜内 Cl-溶液溶液 .2-38 平衡时膜内、外电解质离子浓度的分配是不相等的。平衡时膜内、外电解质离子浓度的分配是不相等的。Na+膜内膜内Cl-膜内膜内=Na+溶液溶液Cl-溶液溶液 （

11、2-31）Na+溶液溶液=Cl-溶液溶液 .2-33Na+膜内膜内= Cl-膜内膜内+RSO-3膜中膜中 2-32Donnan膜平衡膜平衡 （1）平衡时膜内反离子浓度大于溶液中反离子）平衡时膜内反离子浓度大于溶液中反离子浓度，同名离子浓度小于溶液中同名离子浓度。浓度，同名离子浓度小于溶液中同名离子浓度。这说明阳膜对阳离子、阴膜对阴离子有选择透过这说明阳膜对阳离子、阴膜对阴离子有选择透过性。性。 （2）当膜内固定基团浓度足够大时，膜内的同）当膜内固定基团浓度足够大时，膜内的同性离子浓度很低，即平衡态下膜具有很好的选择性离子浓度很低，即平衡态下膜具有很好的选择透过性，几乎达透过性，几乎达100%。

12、但任何膜都不可以达到。但任何膜都不可以达到100%的选择透过性，因为总有一部分同名离子渗的选择透过性，因为总有一部分同名离子渗透入膜内。透入膜内。 （3）膜的选择透过性随膜外溶液浓度的下降而）膜的选择透过性随膜外溶液浓度的下降而提高，因此，离子交换膜不宜在高浓度溶液中使提高，因此，离子交换膜不宜在高浓度溶液中使用，否则容易发生泄漏现象。用，否则容易发生泄漏现象。电渗析基本传质方程电渗析基本传质方程 能斯特能斯特-普郎克离子渗透流率方程普郎克离子渗透流率方程 电渗析中的迁移过程可归三类：对流扩散、电渗析中的迁移过程可归三类：对流扩散、分子扩散和电迁移，共同组成了电渗析隔室分子扩散和电迁移，共同组

13、成了电渗析隔室中的物质传递过程中的物质传递过程 在三种作用下，在三种作用下，i离子总传质速率为：离子总传质速率为： J=Jic+Jid+Jie 理想溶液：理想溶液： J=cii-Didci/dx+(ciFZi/RT)dE/dx2-55 三、浓差极化和极限电流密度三、浓差极化和极限电流密度1电渗析过程中的浓差极化电渗析过程中的浓差极化 当电流密度超过在界面上进行稳定传质的电流密当电流密度超过在界面上进行稳定传质的电流密度时，离子在膜中的迁移速度比在溶液中快。度时，离子在膜中的迁移速度比在溶液中快。 当操作电流密度增大到一定程度时，主体溶液内当操作电流密度增大到一定程度时，主体溶液内的离子不能迅速

14、补充到膜的界面上，的离子不能迅速补充到膜的界面上，使界面的离使界面的离子浓度远低于主体溶液浓度，于是在界面上发生子浓度远低于主体溶液浓度，于是在界面上发生水分子解离，其产生的水分子解离，其产生的H+和和OH-代替反离子来传代替反离子来传递电流。递电流。这就是电渗析的这就是电渗析的极化现象。极化现象。 产生的条件是迁移离子在膜表面上的浓度接近耗产生的条件是迁移离子在膜表面上的浓度接近耗竭。竭。浓差极化对电渗析不利 （1）OH-离子将通过阴膜进入浓缩室，另一侧离子将通过阴膜进入浓缩室，另一侧H+离子也离子也将通过阳膜进入浓缩室，结果浓缩室被冲淡，分离效率降将通过阳膜进入浓缩室，结果浓缩室被冲淡，分

15、离效率降低。低。 （2）若阴膜先极化，在脱盐室阳膜处将有）若阴膜先极化，在脱盐室阳膜处将有OH-离子积累，离子积累，使膜表面呈碱性。当溶液中存在使膜表面呈碱性。当溶液中存在Ca2+、Mg2+等离子时将等离子时将形成沉淀。形成沉淀。 （3）若阳膜先极化，在脱盐室阴膜处将有）若阳膜先极化，在脱盐室阴膜处将有SO42-、HCO3-等阴离子积累，结果在阴膜表面形成等阴离子积累，结果在阴膜表面形成MgCO3、CaCO3、CaSO4等沉淀。等沉淀。 （4）极化时，膜电阻、溶液电阻将大大增加，使操作电）极化时，膜电阻、溶液电阻将大大增加，使操作电压增加或电流下降，从而降低了分离效率。压增加或电流下降，从而降

16、低了分离效率。 （5）溶液）溶液pH将发生很大变化，使膜受到腐蚀而缩短使用将发生很大变化，使膜受到腐蚀而缩短使用寿命。寿命。避免极化现象发生的措施 （1）严格控制）严格控制操作电流操作电流，使电渗析在低于，使电渗析在低于极限电流密度条件下运行，一般取操作电极限电流密度条件下运行，一般取操作电流密度为极限电流密度的流密度为极限电流密度的80%左右。左右。 （2）采用）采用湍流湍流效果好的格网及提高渗析温效果好的格网及提高渗析温度等措施来强化电渗析隔室中的传质过程。度等措施来强化电渗析隔室中的传质过程。 （3）对膜定期进行）对膜定期进行酸洗酸洗，加入防垢剂，对，加入防垢剂，对料液进行预处理等来消除

17、极化沉淀。料液进行预处理等来消除极化沉淀。 （4）定时定时倒换电极。倒换电极。2极限电流密度 膜界面上电解质浓度为膜界面上电解质浓度为0时的电流密度称为时的电流密度称为极限电流密度。极限电流密度。 提高极限电流密度的方法提高极限电流密度的方法： （1）提高淡化室内的主体溶液浓度。）提高淡化室内的主体溶液浓度。 （2）扩散系数。提高操作温度。）扩散系数。提高操作温度。 （3）减少边界层厚度。增加湍流程度。）减少边界层厚度。增加湍流程度。 四、离子交换膜的种类及性能指标四、离子交换膜的种类及性能指标性能性能均相膜均相膜非均相膜非均相膜各部分性质各部分性质孔隙率孔隙率厚度厚度膜电阻膜电阻耐温性耐温性

18、机械强度机械强度制成难易程度制成难易程度制作成本制作成本相同（都是由树脂组成）相同（都是由树脂组成）小小0.150.30mm小小好（可达好（可达5065）小（改进后大为提高）小（改进后大为提高）较复杂较复杂低低不同（除树脂外还有粘合剂）不同（除树脂外还有粘合剂）大（易渗漏）大（易渗漏）0.40.8mm大大差（低于差（低于40）大（有网隔）大（有网隔）简单简单高高（一）离子交换膜的种类（一）离子交换膜的种类按膜的宏观结构分为三大类按膜的宏观结构分为三大类 均相离子交换膜均相离子交换膜 非均相离子交换膜非均相离子交换膜 半均相离子交换膜半均相离子交换膜 特殊的离子交换膜特殊的离子交换膜：两性：两性

19、 、两极、两极 、镶嵌膜、镶嵌膜 、表面涂层膜、表面涂层膜 、螯合膜螯合膜 均相离子交换膜均相离子交换膜 均相离子交换膜系将活性基团直接引入高均相离子交换膜系将活性基团直接引入高分子基膜上，或用含活性基团的高分子树分子基膜上，或用含活性基团的高分子树脂溶液直接制得的。因其离子交换活性基脂溶液直接制得的。因其离子交换活性基团分布均匀，膜的整体结构均一，故称均团分布均匀，膜的整体结构均一，故称均相膜。相膜。 此膜孔隙小，膜电阻小，不易渗漏，电化此膜孔隙小，膜电阻小，不易渗漏，电化学性能优良，在生产中应用广泛。学性能优良，在生产中应用广泛。 非均相离子交换膜非均相离子交换膜 由粉末状的离子交换树脂（

20、由粉末状的离子交换树脂（250目）加粘合目）加粘合剂混炼、拉片、加网热压而制得的。因为剂混炼、拉片、加网热压而制得的。因为黏合剂的存在，其所含的离子交换活性基黏合剂的存在，其所含的离子交换活性基团与所形成的膜状结构的化学组成不同，团与所形成的膜状结构的化学组成不同，活性基团的分布也不均匀，故称非均相膜。活性基团的分布也不均匀，故称非均相膜。 由于粘合剂是绝缘材料，因此它的膜电阻由于粘合剂是绝缘材料，因此它的膜电阻大一些，选择透过性也差一些，但制作容大一些，选择透过性也差一些，但制作容易，机械强度较高，价格也较便宜。易，机械强度较高，价格也较便宜。 半均相离子交换膜半均相离子交换膜 将离子交换树

21、脂与黏合剂同溶于溶剂中再将离子交换树脂与黏合剂同溶于溶剂中再成膜，其外观、性能介于均相离子交换膜成膜，其外观、性能介于均相离子交换膜和非均相离子交换膜之间和非均相离子交换膜之间 对离子交换膜的要求对离子交换膜的要求 （1）有良好的）有良好的选择透过性选择透过性。实际上此项性。实际上此项性能不可能达到能不可能达到100%，通常在，通常在90%以上，最以上，最高可达高可达99%。 （2 ）膜电阻低。膜电阻低。膜电阻应小于溶液电阻。膜电阻应小于溶液电阻。若膜电阻太大，则由膜本身引起的电压降若膜电阻太大，则由膜本身引起的电压降相当大，减少了电流密度，对分离不利。相当大，减少了电流密度，对分离不利。 （

22、3）有足够的）有足够的化学稳定性和机械强度化学稳定性和机械强度。 （4）有适当的）有适当的孔隙度孔隙度，一般要求孔隙度为，一般要求孔隙度为50100 nm。（二）离子交换膜的性能指标（二）离子交换膜的性能指标 1.膜电阻膜电阻 2.交换容量交换容量 指每克干膜所含活性基团的毫克当量指每克干膜所含活性基团的毫克当量数，一般膜的交换容量为数，一般膜的交换容量为23 mmol/g。 3.含水量含水量 膜内与活性基团结合的内在水，以每克膜内与活性基团结合的内在水，以每克干膜的含水克数来表示（干膜的含水克数来表示（%）。膜的含水量为）。膜的含水量为20%40%左右。左右。 4.反离子迁移数和选择透过度反

23、离子迁移数和选择透过度 选择透过度为反离选择透过度为反离子在膜内迁移的实际增值与理想增值之比。选择子在膜内迁移的实际增值与理想增值之比。选择透过度应大于透过度应大于85%，反离子迁移数大于，反离子迁移数大于90%。五、电渗析装置与操作方式五、电渗析装置与操作方式 （一）电渗析器的构造（一）电渗析器的构造 电渗析器主要由电渗析器主要由离子交换膜、隔板、电极和夹紧离子交换膜、隔板、电极和夹紧装置及辅助设备装置及辅助设备等组成，整体结构类似于板式换等组成，整体结构类似于板式换热器热器 。 电渗析器两端为电渗析器两端为端框端框，框上固定有电极、极水孔，框上固定有电极、极水孔道和进料、浓缩和淡液孔道。端

24、框较厚、较坚固，道和进料、浓缩和淡液孔道。端框较厚、较坚固，便于加压以夹紧元件。便于加压以夹紧元件。 电极内表面成凹形，与膜贴紧时即形成电极冲洗电极内表面成凹形，与膜贴紧时即形成电极冲洗室。相邻两膜之间有隔板，隔板边缘有垫片。当室。相邻两膜之间有隔板，隔板边缘有垫片。当膜与隔板夹紧时即形成膜与隔板夹紧时即形成浓室或淡室浓室或淡室。 隔板、膜、垫片及端框上的孔对齐后即能形成不隔板、膜、垫片及端框上的孔对齐后即能形成不同溶液的同溶液的供料或出料孔道供料或出料孔道。-33-2.电渗析器装置与组装主要部件主要部件离子交换膜离子交换膜：组装前膜预处理，操作溶液浸泡组装前膜预处理，操作溶液浸泡24-48小

25、时，停运时充满溶液小时，停运时充满溶液隔板隔板：膜的支撑体，保持膜间距，水流通道；浓、淡室隔开膜的支撑体，保持膜间距，水流通道；浓、淡室隔开电极电极：要求耐腐蚀、导电性能好要求耐腐蚀、导电性能好夹紧装置夹紧装置：把极区和把极区和膜堆膜堆组成不漏水的电渗析器整体组成不漏水的电渗析器整体浓缩液浓缩液浓缩液浓缩液稀释液稀释液进料进料进料进料浓缩室浓缩室淡水室淡水室阳离子交换膜阳离子交换膜隔板隔板阴离子交换膜阴离子交换膜稀释液稀释液图图2-46 电渗析器的构造电渗析器的构造-35-电渗析装置示意动画电渗析装置示意动画隔板隔板 隔板是支撑和形成水流通道的构件，是电隔板是支撑和形成水流通道的构件，是电渗析

26、器不可缺少的组成部分。渗析器不可缺少的组成部分。 隔网一般附在隔板上，其作用是增加湍流，隔网一般附在隔板上，其作用是增加湍流，还可减小流动阻力。还可减小流动阻力。 回流式隔板（左）和直流式隔板（右）对隔板的要求对隔板的要求 （1）用绝缘、非吸湿材料制成，具化学稳定性，）用绝缘、非吸湿材料制成，具化学稳定性，耐酸、碱，且较经济。目前一般用硬聚氯乙烯或耐酸、碱，且较经济。目前一般用硬聚氯乙烯或聚丙烯塑料板。聚丙烯塑料板。 （2）厚度应尽量小，以减少水层厚度、降低水）厚度应尽量小，以减少水层厚度、降低水层电阻。一般厚度为层电阻。一般厚度为12 mm。隔板厚度要求厚。隔板厚度要求厚薄均匀，便于组装。薄

27、均匀，便于组装。 （3） 在隔板上开有的流槽应使水在流动时能形在隔板上开有的流槽应使水在流动时能形成良好的湍流。成良好的湍流。 （4） 在隔板设计上应尽量加大膜的有效面积。在隔板设计上应尽量加大膜的有效面积。电极电极 （1）有良好的化学和电化学稳定性。）有良好的化学和电化学稳定性。 （2）导电性能好，电阻小；）导电性能好，电阻小； （3）机械强度高，不易破裂；）机械强度高，不易破裂； （4）对电极反应的过电位低，以降低能耗；）对电极反应的过电位低，以降低能耗； （5）轻便，价格低廉。）轻便，价格低廉。 常用的电极材料常用的电极材料 （1）石墨价格低廉，但易磨损。石墨的磨损由电化学）石墨价格低廉

28、，但易磨损。石墨的磨损由电化学和机械两方面的原因引起。在使用前浸渍石蜡或糠醛树脂和机械两方面的原因引起。在使用前浸渍石蜡或糠醛树脂可大大延长其使用寿命。石墨电极一般用作阳极。可大大延长其使用寿命。石墨电极一般用作阳极。 （2）二氧化钌又称钛涂钌，是在钛的表面上涂一层二）二氧化钌又称钛涂钌，是在钛的表面上涂一层二氧化钌、二氧化铱或二氧化钛制成，适用于酸性和中性溶氧化钌、二氧化铱或二氧化钛制成，适用于酸性和中性溶液，不适用于碱溶液，可用作阳极和阴极。液，不适用于碱溶液，可用作阳极和阴极。 （3）不锈钢一般用作阴极，在重碳酸盐、硝酸盐或硫）不锈钢一般用作阴极，在重碳酸盐、硝酸盐或硫酸盐溶液中也可用作

29、阳极。在酸性溶液中只用作阴极。它酸盐溶液中也可用作阳极。在酸性溶液中只用作阴极。它的价格低，加工方便，是较好的电极材料。的价格低，加工方便，是较好的电极材料。 （4）钛镀铂可用作阳极和阴极，是目前最好的电极材）钛镀铂可用作阳极和阴极，是目前最好的电极材料。料。 （5）二氧化铝是很好的阳极材料，但不能用作阴极。）二氧化铝是很好的阳极材料，但不能用作阴极。夹紧装置夹紧装置 由型钢铁夹板、螺杆和螺母等组成，整个由型钢铁夹板、螺杆和螺母等组成，整个电渗析器组装后要求密封不漏水。电渗析器组装后要求密封不漏水。 辅助设备辅助设备 直流电源、泵、流量剂、压力表、电压表、直流电源、泵、流量剂、压力表、电压表、

30、电导仪和电导仪和pH计等。计等。 （二）电渗析器的组装（二）电渗析器的组装 由一张阳膜、一张阴膜和相应的隔板组成由一张阳膜、一张阴膜和相应的隔板组成的一个浓缩室和一个淡化室是一个最基本的一个浓缩室和一个淡化室是一个最基本的单元，称为的单元，称为一对膜一对膜。 若干对膜组装在一起，称为一个若干对膜组装在一起，称为一个膜堆膜堆。 一对电极之间的膜堆称为一一对电极之间的膜堆称为一级级。 浓缩室、淡化室流向一致的膜堆称为一浓缩室、淡化室流向一致的膜堆称为一段段。 一般每段内的膜对数为一般每段内的膜对数为150-200对，每台电渗析对，每台电渗析器的总膜对数不超过器的总膜对数不超过400-500对对一级

31、一段一级一段二级一段二级一段一级二段一级二段二级二段二级二段图图2-48 电渗析器的组装方式电渗析器的组装方式-45-一对正、负电极之间的膜堆称为一级一对正、负电极之间的膜堆称为一级具有同一水流方向的并联膜堆称为一段具有同一水流方向的并联膜堆称为一段（三）电渗析的操作方式（三）电渗析的操作方式 单向电渗析单向电渗析 带极性反转的电渗析带极性反转的电渗析 单向操作单向操作 进料液泵入膜堆，经过电渗析后转化成稀进料液泵入膜堆，经过电渗析后转化成稀释液和浓缩液，当浓缩程度达到要求后转释液和浓缩液，当浓缩程度达到要求后转到贮存罐。为了避免阴极氧化形成游离氯，到贮存罐。为了避免阴极氧化形成游离氯，电极室单独浸渍在不含氯离子的溶液中。电极室单独浸渍在不含氯离子的溶液中。 单向电渗析的缺点是膜很容易被堵塞而达单向电渗析的缺点是膜很容易被堵塞而达饱和，因此要求对进料液进行预处理，并饱和，因此要求对进料液进行预处理，并定期对膜堆进行清洗。定期对膜堆进行清洗。 膜堆膜堆进料进料料液入口料液入口浓缩液入口浓缩液入口电极电极进料进料电极废液电极废液电极废液电极废液产品产品浓缩液循环浓缩液