雙極膜-廢鹽資源化的新選擇

【資料簡(jiǎn)介】

　　雙極膜是一種一面是陽(yáng)離子交換層而另一面是陰離子交換層的層狀膜，陽(yáng)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(chǎng)的作用下，水層的H2O裂解成H+和OH-，并分別通過(guò)陽(yáng)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(guān)鍵部件。雙極膜電滲析器就是利用雙極膜分解水以及陰、陽(yáng)離子交換膜的選擇透過(guò)性將鹽轉(zhuǎn)變?yōu)樗岷蛪A的電滲析裝置。
 

　　雙極膜可將無(wú)機(jī)鹽制成酸堿的技術(shù)使雙極膜成為廢鹽資源化的新選擇，實(shí)現(xiàn)鹽的循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)有效手段。礦井水經(jīng)過(guò)預(yù)處理后用均相膜電滲析進(jìn)行濃縮。其濃水再進(jìn)雙極膜制備酸堿，所得酸堿回用至前預(yù)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(yáng)離子交換層復(fù)合而成的一種復(fù)合型離子交換膜，也可以在陰膜層、陽(yáng)膜層之間加入第三層物質(zhì)催化層促進(jìn)水的解離，成為陰離子交換層、陽(yáng)離子交換層、中間反應(yīng)層構(gòu)成的三層結(jié)構(gòu)。在直流電場(chǎng)的作用下，雙極膜可以將水解離，在陽(yáng)膜層、陰膜層兩側(cè)分別產(chǎn)生H+和OH-。將雙極膜與其他陰、陽(yáng)離子交換膜組合成的雙極膜電滲析系統(tǒng)，能夠在不引入新組分的情況下將溶液中的鹽轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的酸和堿。
 

　　雙極膜電滲析設(shè)備中膜堆配置由雙極膜、陽(yáng)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(chǎng)作用下，溶液中的帶電離子選擇性地通過(guò)離子交換膜的過(guò)程。主要用于溶液中電解質(zhì)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(yáng)離子，在電場(chǎng)的作用下，向陰極方向移動(dòng)到陽(yáng)膜，受到膜上帶負(fù)電荷的基團(tuán)的異性相吸引的作用而穿過(guò)膜，進(jìn)入右側(cè)的濃縮室。帶負(fù)電荷的陰離子，向陽(yáng)極方向移動(dòng)到陰膜，受到膜上帶正電荷的基團(tuán)的異性相吸引的作用而穿過(guò)膜，進(jìn)入左側(cè)的濃縮室。
 

　　在直流電場(chǎng)的作用下，陰、陽(yáng)膜復(fù)合層間的 H2O 解離成 H+ 和 OH- ，并進(jìn)行離子定向遷移，分別通過(guò)陽(yáng)離子交換膜層和陰離子交換膜層，作為系統(tǒng) H + 和 OH - 離子供應(yīng)源。 H + 和 OH - 則主要通過(guò)過(guò)渡區(qū)水的解離而得到及時(shí)的補(bǔ)充，消耗的水又通過(guò)周圍溶液中的水向膜中間滲透而彌補(bǔ)。