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电渗析设备为何会发生极化?有哪些危害?

时间:2019-08-07 点击次数:573
  电渗析工作中电流的传导是靠水中的阴、阳离子的迁移来完成的,当电流提高到相当程度,由于离子扩散不及,在膜界面处就会发生水分子的电离(H2O→H+十OH-),由H+和OH-的迁移来补充传递电流,这种现象称为极化现象。 极化现象出现的结果,极化发生后阳膜淡室的一侧富集着过量的氢氧根离子,阳膜浓室的一侧富集着过量的氢离子;而在阴膜淡室的一侧富集着过量的氢离子,阴膜浓室的一侧富集着过量的的氢氧根离子。由于浓室中离子浓度高,则在浓室阴膜的一侧发生碳酸钙、氢氧化镁沉淀。从而增加膜电阻,加大电能消耗,减小膜的有效面积,缩短寿命,降低出水水质,影响正常运行。 防止极化有效的方法是控制电渗析器在极限电流密度以下运行。另外,定期进行倒换电极运行,将膜上积聚的沉淀溶解下来。
 
  极化的危害简而言之是使一种电能消耗在与除盐无关的电解水上,因而造成电能 的浪费,而且 OH-离子进入浓水室后和 CO32-及 CaCO3 水垢,使膜和电渗析的性能下降。极化时脱盐室膜面上电解质离子的浓度比主体溶液浓度低得多,引起很高的极化电位,而浓水室膜面浓度则比主体溶液浓度高得多,使水中易形成沉淀的离子在膜面上产生沉淀,其结果是:膜对表观电阻明显增大,电流密度下降, 脱盐率降低。电流效率下降,因为很大一部分电流消耗在水的电解上,以产生 H+和 OH-离子代消耗的反离子来传递电荷。若阴膜先极化,脱盐室水离解产生的 H+离子透过阳膜进入浓水室,使脱盐室膜面呈碱性,容易使 Ca2+、Mg2+离子和 CO32-形成 CaCO3 沉淀。若阳膜先极化,脱盐室水解产生的 OH-离子透过阴膜进 入浓缩室,使被阴膜阻挡的 Ca2+、Mg2+离子容易形成结垢。膜面上形成的沉淀 除了是膜电阻增加、单位产水电耗量明显增加、水流阻力升高以外,还因溶液PH 值变化使离子交换膜受到腐蚀而缩短了使用寿命。

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