擴散滲析濃縮酸堿是指利用離子交換膜將濃度不同的進(jìn)料液和接受液隔開(kāi),溶質(zhì)從濃度高的一側透過(guò)膜而擴散到濃度低的一側,當膜兩側的濃度達到平衡時(shí),滲析過(guò)程即停止進(jìn)行。濃度差是滲析的推動(dòng)力。在滲析過(guò)程中進(jìn)料液和接受液一般是逆向流動(dòng)的。
擴散滲析濃縮酸堿的基本原理:
整個(gè)裝置是由一定數量的膜組成的一系列結構單元;其中每個(gè)單元由一張陰離子均相膜隔開(kāi)成滲析室和擴散室,采用逆流操作,在陰離子均相膜的兩側分別通入廢酸液及接受液時(shí),廢酸液側的酸及其鹽的濃度遠高于水的一側,由于濃度梯度的存在,廢酸及其鹽類(lèi)有向擴散室滲透的趨勢,但膜對陰離子具有選擇透過(guò)性,故在濃度差的作用下,廢酸側的陰離子被吸引而順利地透過(guò)膜孔道進(jìn)入水的一側。同時(shí)根據電中性要求,也會(huì )夾帶陽(yáng)離子,由于H+的水化半徑比較小,電荷較少;而金屬鹽的水化半徑較大,電荷較多,因此H+會(huì )優(yōu)先通過(guò)膜,這樣廢液中的酸就會(huì )被分離出來(lái)。
擴散滲析濃縮酸堿設備由隔板、電驅動(dòng)膜、電極、夾緊裝置等主要部件組成。電驅動(dòng)膜對不同電荷的離子具有選擇透過(guò)性。陽(yáng)膜只允許通過(guò)陽(yáng)離子,阻止陰離子通過(guò);陰膜只允許通過(guò)陰離子,阻止陽(yáng)離子通過(guò)。
在外加直流電場(chǎng)的作用下,水中離子作定向遷移。由于電驅動(dòng)膜分離器是由多層隔室組成,故淡室中陰陽(yáng)離子遷移到相鄰的濃室中去,從而使含鹽水淡化。
該技術(shù)已普遍應用于海水淡化、工業(yè)廢水處理、醫用水處理以及食品發(fā)酵、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域,并取得了較好的效果,具有顯著(zhù)的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。