雙極膜是一種一面是陽離子交換層而另一面是陰離子交換層的層狀膜，陽離子交換層和陰離子交換層的接界處為水層，在外加直流電場的作用下，水層的H2O裂解成H+和OH-，并分別通過陽離子交換層和陰離子交換層。雙極膜是雙極膜電滲析器的關鍵部件。雙極膜電滲析器就是利用雙極膜分解水以及陰、陽離子交換膜的選擇透過性將鹽轉變為酸和堿的電滲析裝置。
雙極膜可將無機鹽制成酸堿的技術使雙極膜成為廢鹽資源化的新選擇，實現鹽的循環利用，實現有效手段。礦井水經過預處理后用均相膜電滲析進行濃縮。其濃水再進雙極膜制備酸堿，所得酸堿回用至前預處理工藝或出售。
雙極膜是一種新膜，通常是由陰離子交換層、陽離子交換層復合而成的一種復合型離子交換膜，也可以在陰膜層、陽膜層之間加入第三層物質催化層促進水的解離，成為陰離子交換層、陽離子交換層、中間反應層構成的三層結構。在直流電場的作用下，雙極膜可以將水解離，在陽膜層、陰膜層兩側分別產生H+和OH-。將雙極膜與其他陰、陽離子交換膜組合成的雙極膜電滲析系統，能夠在不引入新組分的情況下將溶液中的鹽轉化為對應的酸和堿。
雙極膜電滲析設備中膜堆配置由雙極膜、陽離子交換膜和陰離子交換膜組合而成。雙極膜電滲析電滲析是在直流電場作用下，溶液中的帶電離子選擇性地通過離子交換膜的過程。主要用于溶液中電解質的分離。
在淡化室中通入含鹽水，接上電源，溶液中帶正電荷的陽離子，在電場的作用下，向陰極方向移動到陽膜，受到膜上帶負電荷的基團的異性相吸引的作用而穿過膜，進入右側的濃縮室。帶負電荷的陰離子，向陽極方向移動到陰膜，受到膜上帶正電荷的基團的異性相吸引的作用而穿過膜，進入左側的濃縮室。
在直流電場的作用下，陰、陽膜復合層間的 H2O 解離成 H+ 和 OH- ，并進行離子定向遷移，分別通過陽離子交換膜層和陰離子交換膜層，作為系統 H + 和 OH - 離子供應源。 H + 和 OH - 則主要通過過渡區水的解離而得到及時的補充，消耗的水又通過周圍溶液中的水向膜中間滲透而彌補。
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