電滲析過程是電化學(xué)過程和滲析擴(kuò)散過程的結(jié)合;在外加直流電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下,利用離子交換膜的選擇透過性(即陽離子可以透過陽離子交換膜,陰離子可以透過陰離子交換膜),陰、陽離子分別向陽極和陰極移動(dòng)。離子遷移過程中,若膜的固定電荷與離子的電荷相反,則離子可以通過;如果它們的電荷相同,則離子被排斥,從而實(shí)現(xiàn)溶液淡化、濃縮、精制或純化等目的。
結(jié)垢是使用電滲析實(shí)驗(yàn)設(shè)備的過程中比較常遇到的問題,對(duì)于這一問題我們應(yīng)積極采取一定的預(yù)防和處置措施,因?yàn)槿绻姖B析設(shè)備內(nèi)部嚴(yán)重結(jié)垢的話,會(huì)導(dǎo)致脫鹽率下降或流量減小直到嚴(yán)重堵塞。
防止和消除電滲析設(shè)備結(jié)垢的方法:
(1)控制極限電流??刂乒ぷ麟娏鞑怀^極限電流可以預(yù)防水垢的產(chǎn)生。一般選取極限電流的70~90%為工作電流。電滲析器的極限電流常采用電壓一電流極化曲線確定。
(2)倒換電極定時(shí)倒換電極的極性,隨之淡室和濃室交替變換,使得陰膜上的水垢處于時(shí)而析出、時(shí)而溶解,時(shí)而在陰膜的這一面、時(shí)而在陰膜的那一面的不穩(wěn)定狀態(tài),從而減輕了水垢的積累。
(3)定期酸洗結(jié)在陰膜上的碳酸鈣水垢,在電滲析器不解體的情況下,可用1%~2%左右的稀鹽酸進(jìn)行酸洗,酸洗周期根據(jù)結(jié)垢情況確定,一般為1~4周。
(4)濃水加酸。由于CaC03和Mg(OH)2的溶度積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于CaS04和CaCl2、MgCl2,采用濃水加酸的辦法,使碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)變成非碳酸鹽硬度,可防止碳酸鹽硬度水垢的產(chǎn)生,同時(shí)防止Mg(OH)2的析出。一般投加鹽酸和硫酸,將濃水的pH值調(diào)整到4~6為宜。采用濃水加酸的辦法還有利于實(shí)現(xiàn)濃水循環(huán),可把水的利用率大大提高。
(5)預(yù)軟化。原水進(jìn)人電滲析器之前預(yù)先軟化,以去除原水中的鈣、t離子,消除結(jié)垢的內(nèi)因。
在使用電滲析設(shè)備的過程中,我們應(yīng)每半年或一年把電滲析設(shè)備*拆散,解體清洗一次。將膜和隔板進(jìn)行機(jī)械清刷和化學(xué)酸洗。