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膜分離是利用薄膜以分離水溶液中某些物質(zhì)的方法的統(tǒng)稱。廢水處理中目前常用的方法有滲析法、電滲析法、反滲透法及超濾法等，其基本特性如表5-2。

膜分離技術(shù)有以下共同特點(diǎn)：①分離過(guò)程不發(fā)生相變，因此能量轉(zhuǎn)化效率高；②分離在常溫下進(jìn)行，特別適合于熱敏性物料，如果汁、酶、藥物等的分離、分級(jí)和濃縮；③適用范圍廣，分離效率高；④裝置緊湊、占地省，操作簡(jiǎn)單，易于自動(dòng)化。

一、滲析法

人們很早就發(fā)現(xiàn)，一些動(dòng)物膜，如膀胱膜、羊皮紙（一種把羊皮刮薄做成的紙），有分隔水溶液中某些溶質(zhì)的作用。例如，食鹽能透過(guò)羊皮紙，而糖、淀粉樹(shù)膠等則不能。這種具有選擇性的膜叫半透膜，而利用半透膜的選擇滲透性來(lái)分離或濃縮溶質(zhì)的方法就叫滲析法。

二、電滲析法

（一）電滲析原理

電滲析是在直流電場(chǎng)力作用下，以電位差為推動(dòng)力，利用離子交換膜的選擇滲透性（與膜電荷相反的離子透過(guò)膜，相同的離子則被膜截留），使溶液中的離子作定向移動(dòng)以達(dá)到脫除或富集電解質(zhì)的膜分離操作。其中所用的離子交換膜有兩種，只允許陽(yáng)離子通過(guò)的膜稱為陽(yáng)膜，只允許陰離子通過(guò)的膜稱為陰膜。

在常規(guī)的電滲析器內(nèi)兩種膜成對(duì)交替平行排列，如圖５-29　所示，膜空間構(gòu)成一個(gè)個(gè)小室，兩端加上電極，施加電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與膜平面垂直。

表5-2  幾種主要的膜分離過(guò)程

圖5-29 電滲析過(guò)程示意圖

含鹽料液均勻分布于各室中，水中的帶電離子在直流電場(chǎng)的作用下定向遷移。如在圖中２室中左邊為陽(yáng)膜，右邊為陰膜，電場(chǎng)方向從左向右。此時(shí)，隔室中的陽(yáng)離子便向陰極移動(dòng)，遇到右邊的陰膜，被截留。陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，遇到左邊的陽(yáng)膜也被截留。而其相鄰兩側(cè)室中，左室１內(nèi)陽(yáng)離子可以通過(guò)陽(yáng)膜進(jìn)入２室，右室３內(nèi)陰離子也可以通過(guò)陰膜進(jìn)入２室，這樣２室的離子濃度增加，故稱濃縮室。另一種隔室左邊為陰膜，右邊為陽(yáng)膜。在此室內(nèi)的陰、陽(yáng)離子都可以通過(guò)陰、陽(yáng)膜進(jìn)入相鄰的室，而相鄰室內(nèi)的離子卻不能進(jìn)入此室。這樣室內(nèi)離子濃度降低，故稱為淡化室。

由于兩種膜交替排列，濃縮室和淡化室也是交替存在。若將兩股物流分別引出，就成為電滲析的兩種產(chǎn)品。

（二）電滲析的特點(diǎn)

１．電滲析只對(duì)電解質(zhì)的離子起選擇遷移作用，而對(duì)非電解質(zhì)不起作用；

２．電滲析除鹽過(guò)程中沒(méi)有物相的變化，因而能耗低：

３．電滲折過(guò)程中不需要從外界向工作液體中加入任何物質(zhì)．也不使用化學(xué)藥劑，因而

保證了工作液體原有的純凈程度，也沒(méi)有對(duì)環(huán)境的污染，屬于清潔工藝；

４．電滲析過(guò)程是在常溫常壓下進(jìn)行的。

（三）電滲析流程

  電滲析器由膜堆、極區(qū)和夾緊裝置三部分組成（如圖5-30）。

   1．膜堆  位于電滲析器的中部，是由交替排列的濃、淡室隔板和陰膜及陽(yáng)膜所組成，

是電滲析器除鹽的主要部位。    

   2．極區(qū)  位于膜堆兩側(cè)，包括電極和極水隔板。極水隔板供傳導(dǎo)電溫和排除廢氣、廢

濃之用，所以比較厚。

   3．夾緊裝置  電滲析器有兩種鎖緊方式：壓機(jī)鎖緊和螺桿鎖緊。大型電滲析器采用油

壓機(jī)鎖緊，中小型多采用螺桿鎖緊。

   4．組裝方式  有串聯(lián)、并聯(lián)及串—并聯(lián)。常用“級(jí)”和“段”來(lái)表示，“級(jí)”是指電級(jí)對(duì)

的數(shù)目。“段”是指水流方向，水流通過(guò)一個(gè)膜堆后，改變方向進(jìn)入后一個(gè)膜堆即增加一段。