电驱动膜技术在工业领域中的应用-北极星水处理网

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膜分离现象在大自然特别是在生物体内广泛存在，但人类对其认识、利用、模拟直至人工制备的历史却是相当漫长的。1748年，Nollet看到水自发地扩散透过猪膀胱壁进入酒精中而发现了渗透现象。19世纪中叶，Granbam发现了透析现象。20世纪30年代，德国建立了世界上首座生产微滤膜的工厂，用于过滤微生物等微小颗粒。20世纪50年代，原子能工业的发展促使离子交换膜应运而生，并在此基础上发展了电渗析工业。20世纪60年代初，由于海水淡化的需要，Loeb和Sourirajan利用相转化制膜法(L-S)制备了世界上第一张实用的反渗透膜。从此，膜分离技术得到全世界的广泛关注。

膜分离过程按其开发年代先后有微孔过滤(MF1930)、透析(D1940)、电渗析(ED1950)、反渗透(RO1960)、超滤(UF1970)、气体分离(GP1980)、和纳滤(NF1990)。

反渗透同NF、UF、MF、GS一样均属于压力驱动型膜分离技术。电驱动膜可以进行物质的浓缩，达到反渗透无法达到的浓度;而电驱动膜可在EDI技术中制造高纯度的水，这些都是电驱动膜与压力驱动膜最大的不同处，具有一些压力驱动膜无法替代的作用。

水处理技术的发展历程

水处理技术经过长期的发展与革新，诞生出许多不同种类的工艺方法，EDI技术的出现时水处理工业的一次划时代的革命，标志着水处理工业全面跨入绿色产业的时代。而EDI技术中的关键即为电渗析膜分离技术。电渗析原理简介

电渗析技术被定义为“在电场力的作用下离子通过具有选择性的离子交换膜的膜分离过程”，它利用离子交换膜对阴阳离子的选择透过性能，在直流电场的作用下，使阴阳离子发生定向的迁移，从一部分水体转移到另一部分水体，从而达到溶液分离、提纯和浓缩的目的。其基本原理如图所示。

早期的电渗析技术广泛的应用于海水淡化、苦咸水淡化工程过程中，后来在欧美等发达国家的海水淡化领域迅速推广和发展，占据了海水淡化的主导地位。但是随着压力式驱动膜(反渗透)脱盐技术的出现，其脱盐率达到了更高的水平，达99.6%以上，并且由于反渗透过程中能量回收装置的成功应用，使能量的回收达95%，从而使反渗透海水淡化水的能耗大大的降低，这使得电渗析技术在传统的海水淡化领域的发展受到了严重的制约，并逐渐退出海水淡化工程领域。虽然反渗透技术在很大程度上提高了脱盐率，但是从表中可以发现反渗透技术对溶液中溶解的物质只能全部脱除，而不能选择性的脱除溶液中的无机盐成分，特别是对于一些有机溶液中带电离子的脱除。并且对于小型化的工程，反渗透能量回收装置不能广泛的应用。

ED与RO技术对比

而随着特种离子交换膜的研制和传统电渗析装置的不断革新和改进，以及电渗析对带电离子选择性的迁移作用，电渗析对电解质的浓缩倍率远远高于反渗透技术，因此电渗析技术在特种物料分离的领域进入了一个崭新的发展阶段。

原标题：电驱动膜技术在工业领域中的应用

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