電滲析法海水淡化原理
電滲析法是利用離子交換膜進行海水淡化的一種方法，以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性而脫出水中離子的淡化過程。電去離子(EDI)是一種電滲析和離子交換相結合的方法，在直流電場的作用下，實現電滲析過程，離子交換鹽和離子交換連續再生過程。一起來看看電滲析法海水淡化原理：
電滲析法海水淡化的原理
電滲析法：水中的離子在直流電場的作用下，可透過半透膜。最初的惰性半透膜電滲析法，主要用於溶膠的提純，電流效率很低。到了20世紀50年代初，由於選擇性離子交換膜向世，才能夠用電滲析法淡化海水或苦鹹水。脫鹽用的選擇性離子交換膜有兩種：①陽膜，只允許陽離子透過的陽離子交換膜;②陰膜，只允許陰離子透過的陰離子交換膜。使陰膜和陽膜交替排列，中間襯以隔板(其中有水流通道)，夾緊之後，在兩端加上電極，就成電滲析脫鹽裝置。
當海水流經電滲器時，在直流電場的作用下，陰離子透過陰膜向陽極方向遷移，途中被陽膜擋住去路，被水流沖洗而出;陽離子透過陽膜向陰極方向遷移，途中被陰膜擋住，也被水流衝出。透過陽膜或陰膜的水為淡水。結果，從大約一半的夾層流出的水為淡水，從另一半流出的則為濃縮的'海水。
電滲析脫鹽所用的半透膜，除要求電阻低、透過的選擇性高、交換容量大和水的電滲小之外，還要求有一定的機械強度、尺寸不變和化學穩定性高等。
在電滲析脫鹽過程中，反離子(電荷與膜內交換基團相反的離子)在膜內的遷移速度比在溶液裡大，致使淡化夾層的內膜半身，溶液介面上的離子濃度低於主體溶液濃度而形成濃度差。當電流升至某值時，擴散遷移的離子不足以補充介面上離子的缺額，而使介面濃度趨近於零，這時的電流稱為極限電流。如再增加電流，就會迫使介面上的水分子解離,由解離出的H和OH來承擔超過極限值那部分電流的輸送。這種現象稱為極化現象。這不僅使電流白白消耗在無助於脫鹽的 H和OH的遷移上，而且會引起溶液的pH值發生變化，使鈣鹽鎂鹽之類的離子濃度的乘積超過溶度積，而在濃縮海水夾層的陰膜和陽膜的表面沉澱，阻塞水流通道，甚至被迫停機拆洗。防止極化沉澱的根本措施，是設法增加夾層溶液的攪拌作用和布水的均勻性，並把操作電流控制在極限電流之下。此外，定期倒換電極的極性，在濃縮海水夾層中加酸和進行不拆裝的化學清洗等，均能延長運轉週期。
採用高溫電滲析，可明顯地提高極限電流，防止極化沉澱和降低耗能量。例如：75C時的極限電流為25C時的2.5倍，而耗電量僅為25C時的50%。
電滲析脫鹽是離子在電場中遷移的結果，用於含鹽量高的海水淡化時，單位產量的耗電量大,很不經濟,故多用於淡化苦鹹水，或結合離子交換技術製造工業純水，很少單獨用於淡化含鹽量高的海水。
電滲析法的應用
電滲析法最先用於海水淡化製取飲用水和工業用水，海水濃縮製取食鹽，以及與其它單元技術組合製取高純水，後來在廢水處理方面也得到較廣泛應用。入在廢水處理中，根據工藝特點電滲析操作有兩種型別：一種是由陽膜和陰膜交替排列而成的普通電滲析工藝，主要用來從廢水中單純分離汙染物離子，或者把廢水中的汙染物離子和非電解質汙染物分離開來，再用其它方法處理;另一種是由複合膜與陽膜構成的特殊電滲析分窩工藝，利用複合膜中的極化反應和極室中的電極反應以產生H+離子和OH-離子，從廢水中製取酸和鹼。
電滲析法在廢水處理實踐中應用最普遍的有：
1)處理鹼法造紙廢液，從濃液中回收鹼，從淡液中回收木質素;
2)從含金屬離子的廢水中分離和濃縮盈金屬離子，然後對濃縮液進一步處理或回收利用
3)從放射性廢水中分離放射性元素;
4)從芒硝廢液中製取硫酸和氫氧化鈉;
5)從酸洗廢液中製取硫酸及沉積重金屬離子;
6)處理電鍍廢水和廢液等，含Cu2+、Zn2+、Cr(Ⅳ)、Ni2+等金屬離子的廢水都適宜用電滲析法處理，其中應用較廣泛的是從鍍鎳廢液中回收鎳，許多工廠實踐表明，用這種方法可以實現閉路迴圈。
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海水淡化技術
一、反滲透法(RO)
將海水加壓，使淡水透過滲透膜而鹽分被截留的淡化方法。反滲透主體裝置主要由高壓泵、反滲透膜、能量回收三部分組成，無論海水、苦鹹水，亦無論大型、中型、小型都適應，是海水淡化技術近二十年來發展最快的，除了中東國家，美洲、亞洲和歐洲，大中生產規模的裝置都以反滲透為首選，也是我國目前的首選方法。
二、多級閃蒸(MSF)
將經過加熱的海水，引入到一個壓力較低的空間內，由於環境壓力低於受熱海水的溫度所對應的飽和蒸汽壓，此時海水急速地部分汽化，產生蒸汽，經冷凝而變成淡水。利用這一原理便可做成依次多個壓力逐級降低的閃蒸室進行蒸發。多級閃蒸海水淡化裝置其規模可以較大，成為大型海水淡化工廠，並可以與熱電廠建在一起，利用熱電廠的餘熱加熱海水，而水電聯產將可以大幅度降低生產成本，現行大型海水淡化廠大多采用此法。
三、多效蒸發(ME)
將加熱後的海水經多個蒸發器串聯執行的蒸發過程。也主要是與火電站聯合執行，但規模一般在日產萬噸以下。這包括兩種型別，一類是多效分裂式，七八十年代較盛行，稱為豎管蒸發(VTE)。操作溫度一般較高，頂溫在100~120度，歐洲和亞洲一些火電廠都在使用;另一類是低溫多效蒸餾(LTMED)，頂溫在70度左右，較前者更具競爭力，是蒸餾法中最節能的方法之一，國華黃驊電廠就是用的這項技術。
四、壓汽蒸餾(VC)
海水預熱後，進入蒸發器並在蒸發器內部分蒸發。所產生的二次蒸汽經壓縮機壓縮提高壓力後引入到蒸發器的加熱側。蒸汽冷凝後得到淡水，如此實現熱能的迴圈利用。其用電或蒸汽驅動，也屬於最省能的淡化方法之一。但規模一般不大，多為日產千噸級。
五、電滲析法(ED)
電滲析以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性而脫出水中離子的淡化過程。電去離子(EDI)是一種電滲析和離子交換相結合的方法，在直流電場的作用下，實現電滲析過程，離子交換鹽和離子交換連續再生過程。
六、冷凍法
即冷凍海水使之結冰，在液態淡水變成固態冰的同時鹽被分離出去。從理論上分析，是最有前途的淡化方法之一，但目前未形成實用規模。我國海冰資源巨大，只是採集、融化、冰水除鹽等的工耗、能耗以及相關設施問題，尚需進一步做工程研究。而人工冷卻法，早在七十年代美國就著手研究，問題是從製冷、結冰、冰晶輸送、洗滁、融化以及冷量回收等單元過程太多，效率不高，成本過大。
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