电渗析工艺简介
电渗析（ED，Electrodialysis）是指在直流电场的作用下，溶液中带电离子定向迁移，选择性透过离子交换膜并得以去除的一种膜分离技术。电渗析以电位差为推动力，利用阴、阳离子交换膜对阴、阳离子的选择透过性，而使溶质与水分离的一种物理化学过程。可实现苦咸水或海水的淡化、盐浓缩，有机物溶液脱盐精制等。


电渗析膜组器由隔板、离子交换膜、电极、夹紧装置等主要部件组成。离子交换膜对不同电荷的离子具有选择透过性。阳膜（CM）只允许通过阳离子，阻止阴离子通过；阴膜（AM）只允许通过阴离子，阻止阳离子通过。在阴极与阳极之间，放置着若干交替排列的阴膜与阳膜，中间以隔板隔开形成浓室和淡室，在外加直流电场的作用下，水中离子作定向迁移，淡室中阴阳离子迁移到相邻的浓室中去，从而使含盐水淡化。
2、构造及组装方式
      构造：电驱动膜浓缩装置由膜堆、极区和压紧装置三部分构成。
（1）膜堆：是由相当数量的膜对组装而成的。
膜对：是由一张阳离子交换膜，一张隔板；一张阴离子交换膜，一张隔板丙组成。
膜：是电驱动膜浓缩装置的关键部件，采用本公司自主研发生产的均相阳离子交换膜（阳膜），均相阴离子交换膜（阴膜），电驱动膜浓缩装置中的膜在组装前需要裁剪，膜孔的位置与极室隔板的孔的位置相同。
隔板：本装置采用的是弹性隔板，分酸浓缩室隔板，淡化室室隔板，交替放在阴、阳膜之间，使膜与膜之间保持一定的间隔，沿着隔板平面通过水流，垂直隔板平面通过电流。极室隔板只放在极框与膜之间。隔板厚度0.85毫米。
（2）极区包括电极、极框。
电极：为连接电源所用，本设备电极阴阳极采用钛涂铱钽电极（黑色）。
极框：放置在电极和膜之间，以防膜贴到电极上去，起支撑作用。电极板已放置在极框里面。
（3）压紧装置：是用来压紧电渗析器，使膜堆、电极等部件形成一个整体，不致漏水。
 
   
           膜堆的链接说明：
如上述片所示：膜堆正负极各面底部对应浓缩装置的浓淡水进水口，上部对应的是浓缩装置浓淡水出水口，侧面是浓缩装置电极液的进出水口。按照管路标签将电驱动浓缩装置的进出水循环系统链接，并将直流稳压电源接入对应的正负极即可。注：电极液只是起到电作用，一直在液槽中循环使用，极液一般采用2-3%的硫酸钠溶液。
 4、规格性能
12060-200型电驱动膜浓缩装置主要供实验研究用，膜堆为整个电渗析设备的本体设备，膜堆是其核心。
膜堆中含有200对膜，包括，200张阴膜，200张阳膜，400张隔板，规格均为600*1200mm，单张膜有效面积为0.5㎡。
阳膜为苯乙烯系磺酸型均相阳离子交换膜(JCM-Ⅱ)（图5A下）；阴膜为苯乙烯季铵型均相阴离子交换膜(JAM-Ⅱ) （图5A上）；我公司自主研发生产。在外加直流电场力的作用下，阴膜只让阴离子通过而阻挡阳离子，阳膜只让阳离子通过而阻挡阴离子，它们具有耐强酸、强碱，柔韧度强，机械强度高，使用寿命长等特点。各膜性能指标如下：  

类型	型号	外观	厚度	交换容量	含水量	面电阻	迁移数	爆破强度
			mm	mmol/g干膜	%	Ω-cm2	%	105Pa
阳膜	JCM-Ⅱ-05	黑色或灰色	0.16-0.23	2.0-2.9	35-43	1-3	95-99	＞2.5
	JCM-Ⅱ-07	黑色或灰色	0.16-0.23	1.8-2.2	33-40	2-5	95-99	＞2.5
	JCM-Ⅱ-10	黑色或灰色	0.16-0.23	1.8-2.0	33-38	3-6	95-99	＞2.5
	JCM-Ⅱ-15	黑色或灰色	0.16-0.23	1.8-2.0	33-38	4-7	95-99	＞2.5
阴膜	JAM-Ⅱ-05	淡黄色	0.16-0.23	1.8-2.2	24-30	4-8	90-95	＞2.5
	JAM-Ⅱ-07	淡黄色	0.16-0.23	1.8-2.0	24-28	5-9	90-95	＞2.5
	JAM-Ⅱ-10	淡黄色	0.16-0.23	1.6-1.8	22-24	6-10	90-95	＞2.5
	JAM-Ⅱ-15	淡黄色	0.16-0.23	1.6-1.8	22-24	6-10	90-95	＞2.5

 
 
   
 
 
5、使用方法
         实验准备：按照实验需求组装膜堆，正确连接管路。检查电源开关，磁力泵开关，各管路阀门，取样阀门是否处于关闭状态
         清洗管道：各个罐中加入去离子水，打开相应的磁力泵开关，磁力泵运转，调节流量阀门，水在管路中流动，清洗3~5分钟，并检查膜堆是否漏水。关闭磁力泵开关，排出管路和罐中的水。
         实验：向极液水罐中加入H₂SO₄溶液（0.5M左右），，淡水水罐中加入待浓缩的料液，其它罐中加入去离子水，先开磁力泵开关，磁力泵运转，开流量阀调节流量，水循环5分钟。红色导线接整流器正极，另一端与膜堆阳极相连，黑色导线接整流器负极，另一端与膜堆阴极相连，开整流器开关，调节恒压或恒流至期望值，开始试验。试验结束后，将整流器电流电压调至最小，关整流器开关，断开导线与膜堆连接，再关磁力泵开关停水。
         实验后处理：排出料液，盐罐中的溶液，加入去离子水循环，清洗膜3~5分钟。排出清洗液，再加去离子水循环，使膜完全浸入在水中，关闭电源。
 
6、保养维护
         电驱动膜浓缩装置的膜无论是否拆卸下来，都需要保持湿润状态（室温在0℃以下时，膜需要拆卸下来保存），拆卸下来的膜最好保存在去离子水中或稀电解质（稀盐酸）溶液中，注意常换水，防止膜表面细菌滋生；
         切忌置膜于强光照射，太阳暴晒、高热烘烤、风吹雨淋、严寒冰冻之中；
         不与油污接触，不用合成洗涤剂洗涤，不用硬刷子洗刷，以免使膜受污染和表面损伤；
         不要让膜与尖锐物体接触，防止膜表面划伤或破裂；
         不要用力拉扯、揉捏或折叠膜，防止膜撕裂，阳膜较双极膜和阴膜强度稍低，尤为注意；
         阴膜及双极膜的阴面不耐氧化，不可与强氧化性化学物质接触；
         膜污染后，可将膜拆卸下来，对于有机物污染（有机酸等），可用0.2M左右 NaOH溶液浸泡清洗；对于无机物污染（高价阳离子的氢氧化物沉淀等）可用0.2M左右HCl溶液浸泡清洗，对于细菌和微生物污染，可以采用络合剂和表面活性剂的碱性水溶液处理。同时也可以采用上述药剂在线清洗，必要时可通过较小电流；
         运行时，不宜长时间采用大于60mA/cm²的电流密度，以免降低阳极电极的使用寿命；
         运行时，水温不宜超过40℃，以免使膜变形；
         暂停运行时，应使膜堆各隔室充满液体，防止膜干燥变形，收缩破裂；
         装置使用时都在酸碱的条件***意辅助设备等金属部件的腐蚀，经常擦拭；
         电驱动膜浓缩装置上禁止放金属物件，以防产生短路。
 
7、注意事项
      水的预处理是保证电渗析设备正常运行的因素之一，因此水进入电渗析器前必须预处理，保证进入电渗析设备的原水水质符合以下指标：
A:浊度：≯3mg/L；B:含铁总量：＜0.3 mg/L；C:含锰总量：＜0.1 mg/L；D:含钙镁总量＜50mg/L；E:耗氧量：＜3mg/L(KMnO₄)；F：水温：5-50℃；G：污染指数：＜7；
      膜四周边的裁剪尺寸，应比隔板四周边略小（0.5—1.0mm），孔的裁剪可比隔板对应的孔直径略大（如大1.0mm）。这样可以防止膜堆外部因素接触造成的漏电，也可保证配水管道组装的整齐；
      极水中电解质的选用可依照自己的试验情况而定，但要注意电极反应以及极水中各离子的迁移动向和浓度变化情况；
      阳极为钛涂铱钽极板，活性层是通过在钛板上多次涂上活性材料，再经高温烧结而成，禁止在用手在黑色活性层上来回抚摸或用刷子刷洗，以免使活性层脱落；
      注意起动时，必须先通水，后通电，停止时先断电，严禁停水不停电；
      调节流量时，先开极水流量阀，后开酸碱盐室流量阀；防止试验初期酸室，碱室中水向高浓度的盐室中渗透，需要保持一定程度的压力差；
      电驱动膜浓缩装置的阳、阴极与整流器的正、负极对应，不能反接；
      恒电流操作时，酸室和碱室不能以去离子水开始，以防电压超过整流器量程；
      运行时，整流器显示的电压为总电压（膜堆电压与电极电压之和），膜堆电压测定需要在膜堆组装时膜堆两侧贴膜放置两个薄铜片（铜片不可插入流道中与极水接触），再用电压表测定两个铜片间的电位差即为膜堆电压；
      双极膜电渗析器在运行阶段电极产生氢气和氧气，装置放置的房间注意通风；
      磁力泵禁止在无水条件下空转；