图片来源：贤集网

浓水利用工艺

目前国内反渗透系统的规模已达2000m³/h量级，加之水源短缺严重，大型系统中约25%排放浓水的进一步回收利用也成为反渗透系统的典型工艺问题。利用电渗析具有在难溶盐超饱和工况下的运行能力，可以运用电渗析装置淡化回用反渗透浓水，以有效提高系统整体回收率，并可在程度上提高反渗透系统产水水质。

电渗析装置的原理 | 电渗析装置的结构

电渗析工程是膜法分离工程之一，它是利用离子透过选择性离子交换膜在直流电场的作用下进行迁移，使电解质离子自溶液中部分分离出来的过程。

电渗析装置的原理

渗析是属于一种自然发生的物理现象。如将两种不同含盐量的水，用一张渗透膜隔开， 就会发生含盐量大的水的电介质离子穿过膜向含盐量小的水中扩散，这个现象就是渗析。这种渗析是由于含盐量浓度不同而引起的，称为浓差渗析。渗析过程与浓度差的大小有关，浓差越大，渗析的过程越快，否则就越慢。因为是以浓差作为推动力的，因此，扩散速度始终是比较慢的。如果要加快这个速度，就可以在膜的两边施加一直流电场。电解质离子在电场的作用下；会迅速地通过膜，进行迁移过程，这就称为电渗析。

电渗析是在直流电场作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择渗透性（与膜电荷相反的离子透过膜，相同的离子则被膜截留）。使溶液中的离子做定向移动以脱除或富集电解质的膜分离操作。电渗析可使电解质从溶液中分离出来，从而实现溶液的浓缩、淡化、精制和提纯。它是一种特殊的膜分离操作，所使用的膜只允许一种电荷的离子通过而将另一种电荷的离子截留，称为离子交换膜。由于电荷有正、负两种，离子交换膜也有两种。只允许阳离子通过的膜称为阳膜，只允许阴离子通过的膜称为阴膜。

电渗析设备的除盐过程，当含盐水通过电渗析器，由于水中的离子是带电的，在直流电源的作用下，阳离子和阴离子各自会作定向迁移，阳离子向负极迁移，阴离子向正极迁移，而离子交换膜具有选择透过性能。淡水室的阴离子向正极迁移，透过阴离子交换膜（简称阴膜）进入浓水室，浓水室内的阴离子不能透过阳离子交换膜（简称阳膜）而留在浓水室内；阳离子向负极迁移，通过阳膜进入浓水室，浓水室中阳离子不能透过阴膜而留在浓水室中。这样，浓水室因阴、阳离子不断进入使浓度增高，淡水室因阴、阳离子不断迁出使浓度降低而获得淡水。

电渗析装置的结构

电渗析器由膜堆、极区、夹紧装置三大部件组成。

1、膜堆

一张阳膜、一张隔板、一张阴膜，再一张隔板组成一个膜对。一对电极之间所有的膜对之和称为膜堆，它是电渗析器性能的关键部件。组成膜对零件的主要材料如下:

(1)阴、阳离子交换膜。按膜中活性基团的均一程度可分为异相膜(非均质)、均相膜两类。异相膜是把粉状树脂与胶黏剂混合后制成的膜;均相膜是直接使离子交换树脂的合成与成膜工艺结合制成的膜。

(2)隔板。隔板常用1~2mm的硬聚氯乙烯板制成，板上开有配水孔、布水槽、流水道、集水槽和集水孔。隔板的作用是使两层膜间形成水室，构成流水通道，并起配水和集水的作用。

2、极区

极区由托板、电极、极框和弹性垫板组成。极区的主要作用是给电渗析器供直流电，将原水导人膜堆的配水孔，将淡水和浓水排出电渗析器，并通人和排出极水。电极托板的作用是加固极板和安装进出水接管，常用厚的硬聚氯乙烯板制成。电极的作用是接通内外电路，在电渗析器内造成均匀的直流电场。阳极常用石墨，铅、铁丝涂钉等材料;阴极可用不锈秀钢等材料制成。极框用来在极板和膜堆之间保持一定的距离，构成极室，也是极水的通道。极框常用厚5~7mm的粗网多水道式塑料板制成。垫板起防止漏水和调整厚度不均的作用，常用橡胶或软聚氯乙烯板制成。

电渗析器通电后，电极表面发生电才电极反应，致使阳极水呈酸性，并产生初生态的氧02和氰气Cl2。阴极水呈碱性，当极水中有Ca2+和Mg2+时，有可能生成CaC03和Mg (OH)2水垢，结集在阴极上，阴极室有O2和H2排出。因此极水要畅通，可不断排出电极反应产物，有利于电渗析器正常运行。

3、夹紧装置

夹紧装置是使电极、膜堆、隔板连成整体并防止内外泄漏。一般有铸铁和钢板两种。因钢板有弹性能局部变形，即使隔板，膜厚度不均，也不会泄漏。拉杆螺栓有碳钢、不锈钢两种。

注：文章内的所有配图皆为网络转载图片，侵权即删！