6.1.6 电渗析法(ED)

6.1.6 电渗析法(ED)

电渗析法(ElectroDialysis,ED)与RO同属于膜方法,不同的是ED是由于海水中的盐分通过离子交换膜迁移从而产生盐水分离。ED系统中交替排列了一系列的阴、阳离子交换膜,相邻的阴、阳离子交换膜之间形成通道,在膜的两端布置了正负电极。当海水流入膜之间的通道内时,处在海水内的正负电极通以直流电,海水内的带电离子(如Na+和Cl-)在直流电场的作用下向带有与其相反电荷的电极移动,即阳离子(如Na+)向负极移动,阴离子(如Cl-)向正极移动,阴离子可以自由通过离其最近的阴离子交换膜,而在进一步向正极移动的过程中会被阳离子交换膜阻挡,同样阳离子可以通过最近的阳离子交换膜,但在进一步向负极移动的过程中被阴离子交换膜阻挡。最终的效果是浓缩的海水和稀释的海水(即淡水)在膜的两侧通道内分别形成,而后分别被引出ED系统。

ED技术的主要特点有:①盐水分离过程中无相变;②相比RO技术中的半透膜,离子交换膜具有更高的化学和机械稳定性,也可以在更宽的温度范围内运行,对不同的水质有较好的灵活性,预处理工艺简单;③水回收率高;④结构简单紧凑;⑤耗电量与海水的浓度成正比,从能量经济性的角度考虑一般适用于苦咸水淡化;⑥只能去除海水中的带电离子,对中性的有机物、细菌和非离子成分等物质则无法处理,也无法改变残余浊度,因此需要进行额外的处理才能达到饮用水标准;⑦离子会在电极和离子交换膜表面聚集,随着时间的推移会导致污垢的生成,因而需要定期进行清洗。

为了解决结垢的问题,发展了频繁倒极电渗析法(Electro Dialysis Reversal,EDR),在EDR中电极极性周期性地反转,从而浓盐水通道变为淡水通道,而淡水通道变为浓盐水通道,离子反向迁移。EDR有利于破坏和冲洗水垢、污泥和其他沉积物,从而减少预处理时化学品的使用和污垢的生成。