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      淺談脫鹽水純水處理相關基礎知識(五)

      來源:人氣:發表時間:2015/10/13 9:02:15

      電滲析

      電滲析(eletrodialysis ,簡稱ED) 技術是膜分離技術的一種,它將陰、陽離子交換膜交替排列于正負電極之間,并用特制的隔板將其隔開,組成除鹽(淡化) 和濃縮兩個系統,在直流電場作用下,以電位差為動力,利用離子交換膜的選擇透過性,把電解質從溶液中分離出來,從而實現溶液的濃縮、淡化、精制和提純。

      電滲析工作流程

      在淡化室中通入含鹽水,接上電源,溶液中帶正電荷的陽離子,在電場的作用下,向陰極方向移動到陽膜,受到膜上帶負電荷的基團的異性相吸引的作用而穿過膜,進入右側的濃縮室。帶負電荷的陰離子,向陽極方向移動到陰膜,受到膜上帶正電荷的基團的異性相吸引的作用而穿過膜,進入左側的濃縮室。淡化室鹽水中的氯化鈉被不斷除去,得到淡水,氯化鈉在濃縮室中濃集。

      離子交換膜對離子選擇性透過

      1. 孔隙作用

      2. 靜電作用

      3. 擴散作用

      其它遷移過程

      (1) 同名離子遷移

      (2) 電解質的濃差擴散

      (3) 水的滲透

      (4) 水的電滲透

      (5) 壓差滲漏

      (6) 水的解離

      離子交換

      離子交換器分為:鈉離子交換器、陰陽床、混合床等種類。離子交換柱(器)外殼一般采用硬聚氯乙烯(PVC)、硬聚氯乙烯復合玻璃鋼(PVC-FRP)、有機玻璃(PMMA)、有機玻璃復合透明玻璃鋼(PMMA-FRP)、鋼襯膠(JR)、不銹鋼襯膠等材質。

      鈉離子交換器

      鈉離子交換器即水軟化器,是應用離子交換技術,通過樹脂上的功能離子與水中的鈣、鎂離子進行交換,從而吸附水中多余的鈣、鎂離子,達到去除水垢(碳酸鈣或碳酸鎂)的目的。

      水軟化器中裝有軟化劑樹脂,這種人造的離子交換樹脂上有軟性礦物質鈉,可以與溶解在水中的鈣、鎂等硬性礦物質發生離子交換反應,而鈉不會以水垢的形式堆積在物體表面上,所以對與它接觸的物體危害很小。

      復床和混床

      復床和混床都是利用陰陽離子交換樹脂與水中的離子進行交換,得到除離子的目的。

      陰陽離子交換床也就是復床,它是由陽、陰離子交換器串聯使用;混床是將陰陽離子交換樹脂按一定混合比例裝填在同一個離子交換器內,由于混合離子交換后進入水中的H離子與OH離子立即生成電離度很低的水分子,可以使交換反應進行得十分徹底。混床一般設置于一級復床之后,對水質的進一步純化處理。當水質要求不高時,也可以單獨使用。

      離子交換樹脂的基本類型

      1、強酸性陽離子樹脂

      2、弱酸性陽離子樹脂

      3、強堿性陰離子樹脂

      4、弱堿性陰離子樹脂

      離子交換樹脂的吸附選擇性

      (1)對陽離子的吸附

      高價離子通常被優先吸附,而低價離子的吸附較弱。在同價的同類離子中,直徑較大的離子的被吸附較強。一些陽離子被吸附的順序如下:

      Fe3+>Al3+>Pb2+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+

      (2)對陰離子的吸附

      強堿性陰離子樹脂對無機酸根的吸附的一般順序為:

      SO42->NO3->Cl->HCO3->OH-

      弱堿性陰離子樹脂對陰離子的吸附的一般順序如下:

      OH->檸檬酸根3->SO42->酒石酸根2->草酸根2->PO43->NO2->Cl->醋酸根->HCO3-

      樹脂的保養和保存

      (1)保持一定水分

      (2)保持一定溫度

      (3)雜質去除

      (4)定期活化處理

      拋光混床

      拋光混床(MBI)又稱一次性混床,一般用于超純水處理系統末端,來保證系統出水水質能夠維持用水標準。一般出水水質都能達到18兆歐以上,以及對TOC、SIO2都有一定的控制能力。拋光樹脂出廠的離子型態都是H、OH型,裝填后及可使用無需再生。一般用于半導體行業。

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