日韩av在线高清免费毛片日韩欧美一级成人|女人18以后毛片|国产18女人毛多水多毛片|乱系列人妻视频|中文字幕久久熟女人妻av|91麻豆人妻|校花被我玩弄|父女乱荡|高潮videossex潮喷另类|日本在线观看人妻,黑人侵犯日本人妻,色哟哟视频线在线播放欧美,亚洲欧美国产国产一区第二页

 一,、電滲析技術(shù)歷史淵源

        電滲析技術(shù)的研究始于德國,，1903年，Morse和Pierce把2根電極分別置于透析袋內(nèi)部和外部溶液中,，發(fā)現(xiàn)帶電雜質(zhì)能迅速地從凝膠中除去,；1924年，Pauli采用化工設(shè)計(jì)的原理,，改進(jìn)了Morse的實(shí)驗(yàn)裝置,，力圖減輕極化，增加傳質(zhì)速率,。但直到1950年Juda**試制成功了具有高選擇性的離子交換膜后,，電滲析技術(shù)才進(jìn)入了實(shí)用階段，其中經(jīng)歷了三大革新：具有選擇性離子交換膜的應(yīng)用,；設(shè)計(jì)出多隔室電滲析組件,；采用頻繁倒極操作模式。隨著離子交換膜各方面的性能及電滲析裝置結(jié)構(gòu)等不斷革新和改進(jìn),，電滲析技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段,，其應(yīng)用前景也更加廣闊。

       二,、電滲析概念和原理

        電滲析(eletrodialysis,，簡稱ED)技術(shù)是電化學(xué)過程和滲析擴(kuò)散過程的結(jié)合，在外加直流電場的驅(qū)動(dòng)下,，以電位差為動(dòng)力,，利用離子交換膜的選擇透過性,，把電解質(zhì)從溶液中分離出來，陰,、陽離子分別向陽極和陰極移動(dòng),，從而實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮、淡化,、精制和提純等目的,。

        電滲析裝置主要包括電滲析器本體及輔助設(shè)備兩部分。其中電滲析器本體是由膜堆,、極區(qū)和夾緊裝置三部分組成的,。輔助設(shè)備是指各種料液罐、水泵,、直流電源及進(jìn)水預(yù)處理設(shè)備等,。

       電滲析中的離子交換膜可分為陽離子交換膜(陽膜)和陰離子交換膜(陰膜)兩種。離子交換膜的選擇透過性主要表現(xiàn)在陽膜允許陽離子透過而排斥阻擋陰離子,，陰膜允許陰離子透過而排斥阻擋陽離子,，離子交換膜無需再生。

        三,、電滲析技術(shù)分類

        根據(jù)所采用的離子選擇性通過膜的種類及操作模式的不同,，電驅(qū)動(dòng)膜分離過程可分為普通電滲析(CED)、雙極膜電滲析(BMED),、電解電滲析(EED),、選擇性電滲析(SED)、填充床電滲析子(EDI)等,，其中普通電滲析和雙極膜電滲析是電驅(qū)動(dòng)過程常見的兩種膜分離工藝。能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)溶液的脫鹽和濃縮過程稱為CED,；采用了雙極膜及普通的陰/陽離子交換膜,，并能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)料液產(chǎn)酸和產(chǎn)堿的過程稱為BMED；采用具有一多價(jià)離子選擇能力的離子選擇性通過膜,，實(shí)現(xiàn)溶液中具有不同電荷數(shù)的離子之間分離的過程稱為SED,；采用了具有耐酸耐堿性的陰/陽離子交換膜，能夠通過電極反應(yīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)酸產(chǎn)堿的過程稱為EED,；采用普通的陰/陽離子交換膜,，并利用能夠輔助離子遷移的離子交換樹脂來實(shí)現(xiàn)溶液的脫鹽，從而得到超純水的過程稱為EDI,。

        （一）普通電滲析（CED）

       普通電滲析采用普通陰/陽離子交換膜,，在電場的作用下，溶液中離子發(fā)生遷移,。普通電滲析的膜堆一般由普通陰,、陽離子交換膜，兩端電極，流道格網(wǎng)及密封墊片組成,。施加電場后,，淡化室中的陽離子在正極的推動(dòng)作用下透過陽離子交換膜向著陰極移動(dòng)，同時(shí)被相鄰隔室的陰離子交換膜所阻礙,；淡化室中的陰離子在負(fù)極的推動(dòng)作用下透過陰離子交換膜向著正極移動(dòng),，同時(shí)被相鄰隔室的陽離子交換膜所阻礙，分別在濃縮室發(fā)生聚集,，這樣便實(shí)現(xiàn)了溶液的脫鹽和濃縮,。

         電滲析的操作模式可采用恒流、恒壓及脈沖式電流,。恒流操作可維持溶液中離子穩(wěn)定的速率進(jìn)行傳質(zhì)過程,，但是在實(shí)驗(yàn)過程中容易達(dá)到極限電流密度，在膜的表面發(fā)生水解離,；采用恒壓操作時(shí),，膜堆兩端的電流隨著膜堆電阻的增加而減小，因此操作中不易達(dá)到極限電流密度,，但是過程中傳質(zhì)速率較慢,，相比于恒流過程其操作時(shí)間較長；采用脈沖式的電滲析操作主要為了減少電滲析過程中的膜污染,，特別是當(dāng)處理容易引起膜結(jié)垢的有機(jī)料液體系時(shí),。

        （二）雙極膜電滲析（BMED）

       雙極膜電滲析不同于普通電滲析過程，其采用了一種能夠在線催化水解離的新型離子交換膜-雙極膜,，雙極膜一般由陽離子交換膜層,、中間水解離催化層及陰離子交換膜疊加而成，在電場的作用下,，雙極膜能夠在水解離催化層中發(fā)生水解離,，使得水分子在線的轉(zhuǎn)化為H+和OH-，并在電場的驅(qū)動(dòng)下分別透過陽離子交換膜層及陰離子交換膜層,，遷移至與雙極膜接觸的兩側(cè)溶液中,。

       利用雙極膜水解離的理論能耗要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于電解過程，其速率是其的5X107倍,，因此,，雙極膜得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在生物工程,、食品工程及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域,。雙極膜水解離的理論模型很多，其中報(bào)道及引用較多的為第二Wien效應(yīng),，以及弱酸和弱堿基團(tuán)之間的質(zhì)子化和去質(zhì)子化的化學(xué)反應(yīng)模型,。其中第二Wien效應(yīng)強(qiáng)調(diào)雙極膜的水解離是靠電場的促進(jìn)作用發(fā)生的,，雙極膜的水解離速率與施加的電場有直接的關(guān)系；而化學(xué)反應(yīng)模型強(qiáng)調(diào)了弱酸弱堿基團(tuán)存在的可逆的質(zhì)子化和去質(zhì)子化反應(yīng)對于水解離的重要性,。

        （三）填充床電滲析（EDI）

       填充床電滲析（又稱電去離子技術(shù),，簡稱EDI）是電滲析和離子交換相結(jié)合的膜分離技術(shù)，通常在電滲析器的淡室隔板中裝填陰,、陽離子交換樹脂,，結(jié)合離子交換樹脂和離子交換膜，在直流電場作用下實(shí)現(xiàn)去離子過程的新型水處理技術(shù),。該技術(shù)兼有常規(guī)電滲析連續(xù)操作和離子交換深度脫鹽的優(yōu)點(diǎn),，集中了電滲析和離子交換法的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了常規(guī)電滲析過程容易出現(xiàn)濃差極化,，以及離子交換需要再生樹脂和間歇操作的缺點(diǎn),。目前該技術(shù)主要應(yīng)用于高純水（超純水制備），隨著填充床電滲析技術(shù)研究的進(jìn)一步開展,，將有助于促進(jìn)該技術(shù)在更廣泛的領(lǐng)域獲得應(yīng)用,。

        填充床電滲析裝置一般由離子交換膜、隔板,、電極,、夾緊裝置、溶液流道和管路等組成,，其中膜堆由淡室和濃室交替排列組合而成,，與常規(guī)電滲析不同的是淡室中填充了陰離子和陽離子的交換介質(zhì)，如離子交換樹脂,、離子交換纖維以及無機(jī)離子交換劑等,。其工作原理包括離子遷移和樹脂再生，即在直流電場作用下,，淡室水中的正,、負(fù)離子沿樹脂床和離子交換膜構(gòu)成的通道分別向負(fù)極和正極方向遷移，正,、負(fù)離子分別透過陽、陰離子交換膜進(jìn)入相鄰的濃室,，由此生成淡水和濃水,。由于填充交換樹脂顆粒使電滲析淡室的電導(dǎo)率增加，從而使極化現(xiàn)象減弱和去離子能力提高,，出水水質(zhì)提高,。當(dāng)超過極限電流時(shí)，膜和樹脂附近的界面層發(fā)生極化,，使水電離為H+和OH-,，可以分別被混合陰,、陽離子交換樹脂吸附，并替代被樹脂吸附的電解質(zhì)離子,，從而使樹脂得到再生,。

        四、電滲析技術(shù)優(yōu)勢

• 能量消耗低： 電滲析過程無相變,，運(yùn)行費(fèi)用低,，動(dòng)力耗電也較低，經(jīng)濟(jì)效益顯著,；常溫運(yùn)行,，特別適用于熱敏性的體系，產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定,；再生也只耗電,，不用酸堿，節(jié)省材料費(fèi)用,。

• 使用壽命長： 裝置預(yù)處理工藝簡便,，設(shè)備經(jīng)久耐用；分離專用膜和電極可用5年以上,，隔板可用10 年以上,；且操作維修方便。

• 抗污染能力強(qiáng)： 由于電滲析不是過濾型,，具有較強(qiáng)的抗污染能力,，對原水的水質(zhì)要求相對較低。

• 裝置設(shè)計(jì)靈活： 系統(tǒng)裝置的脫鹽率和原水回收率可根據(jù)需求進(jìn)行靈活設(shè)計(jì),，脫鹽率可達(dá)30%～99%,，回收率可達(dá)40%～90%；整個(gè)系統(tǒng)操作簡單,，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化控制,；占地空間小，省略了混床和再生裝置,；操作簡單,，噪音低。產(chǎn)水連續(xù)穩(wěn)定,，出水質(zhì)量高,。

• 環(huán)境污染小： 運(yùn)行時(shí),，工藝過程潔凈,，無需頻繁用酸、堿或其他藥劑再生,；無需高壓操作,，避免了噪音對環(huán)境的影響,； 環(huán)保效益顯著，操作安全性高,。

  
  

        五,、電滲析技術(shù)的應(yīng)用

        由于電滲析優(yōu)異的脫鹽和濃縮性能，其被廣泛的用于海水淡化,、污水處理,、環(huán)境保護(hù)及工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。壓力驅(qū)動(dòng)的反滲透,、電驅(qū)動(dòng)的電滲析及熱驅(qū)動(dòng)的滲透汽化等都是有效的手段,。而采用電驅(qū)動(dòng)的電滲析脫鹽過程由于其過程能耗較低、水回收率較高,、膜壽命長,、不易引起膜污染等優(yōu)點(diǎn)得到了很廣泛的應(yīng)用。對于電滲析海水淡化的成本可低至1.2元/噸,，有著很強(qiáng)的競爭優(yōu)勢,。

        電滲析的另一個(gè)特點(diǎn)是使得廢水或物料中的有效成分得以分離純化，主要體現(xiàn)在雙極膜電滲析/普通電滲析過程對于有機(jī)酸生產(chǎn)中的應(yīng)用,。傳統(tǒng)的有機(jī)酸的生產(chǎn)與提純工藝路線較長,，需要消耗大量的酸和堿，同時(shí)過程中還會(huì)產(chǎn)生大量的廢渣,，這樣不但操作成本高,，而且對于環(huán)境的污染較嚴(yán)重。因此,，通過利用雙極膜電滲析能夠在線產(chǎn)酸產(chǎn)堿的特點(diǎn),，將發(fā)酵液通入至雙極膜電滲析膜堆，可在線的將有機(jī)酸鹽轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸及堿的副產(chǎn)品,，副產(chǎn)品可以回用至發(fā)醇液的pH的調(diào)節(jié),，同時(shí)發(fā)酵液中的未發(fā)酵組分如細(xì)菌、蛋白質(zhì)及葡萄糖等在電場中不發(fā)生移動(dòng),，從而被保留在發(fā)酵液中,，因此得到的有機(jī)酸產(chǎn)品純度較高，整個(gè)過程不再需要引入額外的酸和堿便可高效的將有機(jī)酸進(jìn)行提取,。另一方面,，由于雙極膜電滲析可實(shí)現(xiàn)發(fā)酵液中有機(jī)酸的在線脫除，因此避免了有機(jī)酸的積累對于發(fā)酵過程的抑制效應(yīng),。