浅析电渗析技术和离子交换技术

时间：2021-09-22

电渗析技术是一种利用离子透过选择性离子交换膜在直流电场的作用下进行迁移，使电解质离子自溶液中部分分离出来的过程。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。使这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室，出水为淡水。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，水质得到净化。电渗析技术已广泛应用于海水浓缩制取食盐、纯水处理设备废水处理设备、苦咸水脱盐。
离子交换技术是利用阴阳离子交换树脂，在离子交换反应中，水中的阳离子（如Na+）被转移到树脂离子交换树脂上的一个可交换的H+转入水中。Na+从水中转移到树脂上的过程是离子的置换过程。而树脂上的H+交换到水中的过程称游离过程。因此，由于置换和游离过程的结果，使得Na+与H+互换位置，这一变化，称为离子交换。同理，阴树脂置换出OH-，从而生产H2O。树脂交换具有交换容量高、水流阻力小、机械强度高、化学稳定性好，同时又具有可逆性的交换反应，便于再生，对各种不同离子吸附的选择来达到除盐、提纯的目的。
电渗析和离子交换相比，有以下差异：
分离离子的工作介质都是离子交换树脂，但前者是呈片状的薄膜，后者则为圆球形的颗粒。
电渗析器不需要再生，但消耗电能；离子交换的工作介质需再生，但不消耗电能。
从交换原理上看，离子交换技术属于离子转移置换，离子交换树脂在过程中发生离子交换反应，从而获得水质的目的。而电渗析技术属于离子截留置换，离子交换(膜离子选择性透过膜)在过程中起离子选择透过和截阻作用。

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