電滲析過程是電化學過程和滲析擴散過程的結合;在外加直流電場的驅動下,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。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,從而實現溶液淡化、濃縮、精制或純化等目的。
結垢是使用電滲析實驗設備的過程中比較常遇到的問題,對于這一問題我們應積極采取一定的預防和處置措施,因為如果電滲析設備內部嚴重結垢的話,會導致脫鹽率下降或流量減小直到嚴重堵塞。
防止和消除電滲析設備結垢的方法:
(1)控制極限電流。控制工作電流不超過極限電流可以預防水垢的產生。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而析出、時而溶解,時而在陰膜的這一面、時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%左右的稀鹽酸進行酸洗,酸洗周期根據結垢情況確定,一般為1~4周。
(4)濃水加酸。由于CaC03和Mg(OH)2的溶度積遠遠小于CaS04和CaCl2、MgCl2,采用濃水加酸的辦法,使碳酸鹽硬度轉變成非碳酸鹽硬度,可防止碳酸鹽硬度水垢的產生,同時防止Mg(OH)2的析出。一般投加鹽酸和硫酸,將濃水的pH值調整到4~6為宜。采用濃水加酸的辦法還有利于實現濃水循環(huán),可把水的利用率大大提高。
(5)預軟化。原水進人電滲析器之前預先軟化,以去除原水中的鈣、t離子,消除結垢的內因。
在使用電滲析設備的過程中,我們應每半年或一年把電滲析設備*拆散,解體清洗一次。將膜和隔板進行機械清刷和化學酸洗。