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电去离子作用

电去离子作用

电去离子是由传统的离子交换技术发展而来的一个过程。EDI提供连续脱矿,回收率达90%以上。在EDI中,就像传统的离子交换一样,给水中的阳离子和阴离子被交换为离子交换树脂中的氢离子和羟基离子,产生脱矿水。关键的操作区别在于,使用EDI,离子交换树脂是连续再生的,而传统离子交换,化学再生是间歇性的。EDI中的连续再生是通过离子导电膜和施加电流的电化学方法实现的。再生所需的氢离子和羟基离子是通过常见的水解离反应(有时称为水分裂)就地形成的,而不需要添加化学试剂。图示水分子分裂成氢离子和羟基离子。

电去离子是一种水处理技术,它利用电、离子交换膜和树脂来去除水的离子,从水中分离溶解的离子(杂质)。

要理解电去电离(EDI)如何从水中去除离子,我们需要了解EDI堆栈的组成部分和每个组件的功能。EDI堆栈由多层离子交换材料层组成,层间夹有膜壁和两个电极之间的开放通道。

两个电极位于堆栈的相对两端。这些电极向细胞内流动的水提供电流。其中一个电极是阴极。它带负电荷,是电子的来源。阴极吸引阳离子(带正电荷的离子)。

第二个电极是阳极。这个电极带正电,并吸引阴离子(带负电的离子)。这种吸引的发生是因为异性电荷相吸同性电荷相斥。因此,带负电的阴极吸引带正电的离子,带正电的阳极吸引带负电的离子。

有两种膜:阴离子膜和阳离子膜。使用与电极相同的原理,阴离子膜只允许带负电荷的离子(阴离子)渗透,而阳离子膜只允许带正电荷的离子(阳离子)渗透。水不穿透这些膜。

膜的位置使它们成为分隔腔室的墙壁。有三种类型的房间;稀释室或“D”室,浓缩室或“C”室和电解质室或“E”室。

要处理的水被送入稀释室或“D”室。该腔室包含一个树脂床,由压缩在阴离子膜和阳离子膜之间的阳离子和阴离子珠组成。这些树脂微珠允许离子吸附到各自的微珠中,并通过微珠向膜移动。一旦污染离子通过膜,它们就进入浓缩或“C”室。离子被一个循环流(浓缩回路)扫走,循环流有一个排液以防止离子的过度积聚,以及相应的补充流以引入更多的淡水。

一个D腔、一个阳离子膜、一个C腔和一个阴离子膜统称为一个细胞(或一个细胞对)。EDI堆栈由并行操作的多个单元组成。

最后一个腔是电解质或“E”腔。这两个腔室包含电极,并从浓缩回路中输送水。像浓缩室一样,E室从最近的膜接收污染离子。

阴极E室也接收了少量的氢离子还原产生的氢气,这些氢离子已经迁移到阴极:2H+ + 2e- = H2

阳极E室同样接收少量的氧和氯气由OH-和Cl-离子氧化产生:4OH- 4e- + 2H20 + O2 2Cl- 2e- + Cl2

从E室流出的水通常被送到废物池,以防止产生的氯气对膜的攻击。