影響電滲析設備電流效率的因素

　　電滲析過(guò)程是電化學(xué)過(guò)程和滲析擴散過(guò)程的結合；在外加直流電場(chǎng)的驅動(dòng)下，利用離子交換膜的選擇透過(guò)性(即陽(yáng)離子可以透過(guò)陽(yáng)離子交換膜，陰離子可以透過(guò)陰離子交換膜)，陰、陽(yáng)離子分別向陽(yáng)極和陰極移動(dòng)。離子遷移過(guò)程中，若膜的固定電荷與離子的電荷相反，則離子可以通過(guò)；如果它們的電荷相同，則離子被排斥，從而實(shí)現溶液淡化、濃縮、精制或純化等目的。
 

　　電滲析可以說(shuō)是一種除鹽技術(shù)，因為各種不同的水(包括天然水、自來(lái)水、工業(yè)廢水)中都有一定量的鹽分，而組成這些鹽的陰、陽(yáng)離子在直流電場(chǎng)的作用下會(huì )分別向相反方向的電極移動(dòng)。如果在一個(gè)電滲析器中插入陰、陽(yáng)離子交換膜各一個(gè)，由于離子交換膜具有選擇透過(guò)性，即陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子自由通過(guò)，陰離子交換膜只允許陰離子以通過(guò)，這樣在兩個(gè)膜的中間隔室中，鹽的濃度就會(huì )因為離子的定向遷移而降低，而靠近電極的兩個(gè)隔室則分別為陰、陽(yáng)離子的濃縮室，最后在中間的淡化室內達到脫鹽的目的。
 

　　影響電流效率的因素很多，包括離子交換膜的性能、電滲析器的設計水平與應用條件等方面?，F簡(jiǎn)單敘述如下：
 

　　(1)電滲析器本體設計不合理，造成漏液、濃淡水互漏和漏電。
 

　　從結構上講，主要由布水槽區引起。其影響程度取決于漏液的數量級和濃度，或者說(shuō)濃、淡水濃度比。對于一般低含鹽量的苦咸水脫鹽系統，由于濃、淡水濃度比較小，并且采用一次連續式脫鹽流程，對電流效率的影響不大，往往被人們所忽視。但對循環(huán)式脫鹽流程，以及濃、淡水濃度較大的脫鹽系統，濃、淡水水流反復通過(guò)布水槽區，其對電流效率的影響是明顯的。從式(7-5)不難看出，當淡水漏入濃水時(shí)，Q值減小，反之濃水漏入淡水時(shí)，脫鹽量下降，這都將導致電流效率下降。
 

　　(2)系統設計不佳，操作工藝參數不合理
 

　　預處理設施不完善，造成膜污染或中毒，導致膜的物理化學(xué)性能下降，膜電阻增加，選擇透過(guò)性和脫鹽率下降，電流效率下降。另外，操作電流過(guò)高，超過(guò)極限電流，不僅造成水解離增加額外能耗，而且解離后的OH-離子遷移至濃水室，在膜內和膜面上形成極化結垢，再次造成電流效率下降。
 

　　(3)電滲水遷移的影響
 

　　電解質(zhì)溶液中帶電荷離子和偶極水分子相互吸引形成水合離子。在電滲析過(guò)程中，水分子隨水合離子一起進(jìn)入濃水室，引起大家所熟悉的“電滲析逃水”。