影响电渗析设备电流效率的因素

　　电渗析过程是电化学过程和渗析扩散过程的结合；在外加直流电场的驱动下，利用离子交换膜的选择透过性(即阳离子可以透过阳离子交换膜，阴离子可以透过阴离子交换膜)，阴、阳离子分别向阳极和阴极移动。离子迁移过程中，若膜的固定电荷与离子的电荷相反，则离子可以通过；如果它们的电荷相同，则离子被排斥，从而实现溶液淡化、浓缩、精制或纯化等目的。
 

　　电渗析可以说是一种除盐技术，因为各种不同的水(包括天然水、自来水、工业废水)中都有一定量的盐分，而组成这些盐的阴、阳离子在直流电场的作用下会分别向相反方向的电极移动。如果在一个电渗析器中插入阴、阳离子交换膜各一个，由于离子交换膜具有选择透过性，即阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，阴离子交换膜只允许阴离子以通过，这样在两个膜的中间隔室中，盐的浓度就会因为离子的定向迁移而降低，而靠近电极的两个隔室则分别为阴、阳离子的浓缩室，最后在中间的淡化室内达到脱盐的目的。
 

　　影响电流效率的因素很多，包括离子交换膜的性能、电渗析器的设计水平与应用条件等方面。现简单叙述如下：
 

　　(1)电渗析器本体设计不合理，造成漏液、浓淡水互漏和漏电。
 

　　从结构上讲，主要由布水槽区引起。其影响程度取决于漏液的数量级和浓度，或者说浓、淡水浓度比。对于一般低含盐量的苦咸水脱盐系统，由于浓、淡水浓度比较小，并且采用一次连续式脱盐流程，对电流效率的影响不大，往往被人们所忽视。但对循环式脱盐流程，以及浓、淡水浓度较大的脱盐系统，浓、淡水水流反复通过布水槽区，其对电流效率的影响是明显的。从式(7-5)不难看出，当淡水漏入浓水时，Q值减小，反之浓水漏入淡水时，脱盐量下降，这都将导致电流效率下降。
 

　　(2)系统设计不佳，操作工艺参数不合理
 

　　预处理设施不完善，造成膜污染或中毒，导致膜的物理化学性能下降，膜电阻增加，选择透过性和脱盐率下降，电流效率下降。另外，操作电流过高，超过极限电流，不仅造成水解离增加额外能耗，而且解离后的OH-离子迁移至浓水室，在膜内和膜面上形成极化结垢，再次造成电流效率下降。
 

　　(3)电渗水迁移的影响
 

　　电解质溶液中带电荷离子和偶极水分子相互吸引形成水合离子。在电渗析过程中，水分子随水合离子一起进入浓水室，引起大家所熟悉的“电渗析逃水”。