随着科学技术不断的发展,纯水特别是超纯水在电力、电子、生物医药、化工行业中的重要作用越来越明显。电去离子(EDI)是一种将电渗析与离子交换有机结合形成的膜分离技术,它结合了电渗析连续脱盐和树脂深度净化的特点,并克服了这两种分离技术原有的缺点,EDI技术已成为一种制备超纯水发展趋势。 目前我国工业应用中的EDI装置多为国外进口,价格较为昂贵。本课题采用国产离子交换膜与离子交换树脂组装EDI装置,以此来对EDI的国产化起到指导作用。本实验考察了EDI不同工艺条件下的伏-安特征曲线、浓水pH-电流曲线,通过对影响运行的各种因素的分析,总结出了传质过程的基本特征。实验结果表明,EDI装置适用于含盐量较小的原水;浓水pH由于水解离随着膜堆电流的增加而下降,最后趋于平衡;原水流量对淡水室电阻影响较小,因此不同流量下的伏-安特征曲线变化较小,但流量太大时,离子来不及迁移出淡水室使得出水水质变差;淡水室厚度的变化导致了水中离子在去除过程中的迁移时间发生变化,厚淡水室由于填充树脂多,达到相同电流时比薄淡水室需要更大的电压。 在此基础上本文采用“空穴”传导理论对膜堆树脂层态加以分析,解释EDI的脱盐机理。当吸附在树脂表面的离子在电场的作用下发生迁移时,在树脂颗粒上留下“空穴”,并在表面形成双电层结构,溶液中的离子在其吸引下进入树脂层,最后在电场的作用下发生迁移进入浓水室,达到去除的目的。