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双极膜电渗析技术的研究进展
工业水处理 孙文文等 / 时间:2021-11-02 21:06:57

北极星水处理网11月2日讯:电渗析(ED),作为膜分离中发展较早的分离技术,是在电场作用下,以电势差为驱动力,利用离子交换膜对料液进行分离和提纯的一种高效、环保的分离过程。

1956年,V. J. Frilette发现在电渗析膜面上形成的钙镁垢是由膜面上的水解离造成的,从而首次提出利用双极膜(BPM)促进膜中水解离现象的想法。

随着膜分离技术和膜材料的发展,出现了由阴阳离子交换层和中间界面催化层复合而成的双极膜材料。其与传统电渗析结合构成的双极膜电渗析(BMED)技术在近年来得到了迅速发展,成为了ED工业发展的新增长点。

BMED是由BPM、阴离子交换膜(AEM)、阳离子交换膜(CEM)等基本单元按照一定的排列方式组合而成的。在电场作用下,双极膜中的H2O快速解离为H+和OH-,将盐溶液转化为酸和碱。

近年来,BMED多用于清洁生产、资源回收利用、污染零排放中,同时作为新兴的绿色技术,BMED与其他化工技术正朝着集成化的方向发展。

本文从BMED的基本工作原理出发,回顾BMED技术的发展过程,并总结其近年来在酸碱生产、资源分离和污染控制等方面的研究和应用进展,最后根据目前双极膜应用中存在的问题探讨其研究的重点和未来发展的方向。

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总结与展望

BMED工艺因其具有可实现清洁生产、零污染排放、提升经济效益等优点,近年来在酸碱生产、环境保护等领域受到越来越多的关注。特别是BMED与其他技术的集成化,将会成为之后应用发展的趋势。但BMED存在一些制约其发展的问题:双极膜制备成本较高,在运行过程中存在膜污染、离子泄漏等问题。

下一步探究的重点:寻找新型膜材料、改善膜制备工艺、对工艺过程中的操作条件进行调控。以降低双极膜成本、减轻膜污染和离子泄漏等问题为目标,进一步加快双极膜工业化进程。

详情见工业水处理  


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