填充床电渗析技术的研究进展

第33卷第5期2013年10月膜科学与技术MEMBRANESCIENCEANDTECHNOLOGYV01．33No．50ct2013填充床电渗析技术的研究进展石绍渊1，张晓琴1’2，王汝南1，曹宏斌¨(1．中国科学院过程工程研究所，北京100190；2．中国矿业大学(北京)，北京100083)摘要：从填充床电渗析的膜堆结构、技术原理、及其应用研究与技术开发等方面，概述了填充床电渗析技术取得的最新进展与应用前景，旨在促进填充床电渗析技术研究的深入开展和推动该技术的广泛应用．关键词：填充床电渗析；膜堆结构；离子传递；研究进展中图分类号：TQ085文献标志码：A文章编号：1007—8924(2013)05一0108一07填充床电渗析是电渗析和离子交换相结合的膜分离技术，通常在电渗析器的淡室隔板中装填阴、阳离子交换树脂，结合离子交换树脂和离子交换膜，在直流电场作用下实现去离子过程的新型水处理技术，又称为电去离子技术(Continuouselectrodeion—ization，简称CEDI或EDI)[1|．该技术兼有常规电渗析连续操作和离子交换深度脱盐的优点，同时克服了常规电渗析过程容易出现浓差极化(尤其在低离子浓度的条件下)，以及离子交换需要再生树脂和间歇操作的缺点．目前该技术主要应用于高纯水／超纯水制备，随着填充床电渗析技术研究的进一步开展，将有助于促进该技术在更广泛的领域获得应用．填充床电渗析技术的理论和实践被许多研究者进行了广泛的研究．最早的报道是1955年Argonne实验室的研究人员用于从水中去除微量的放射性物质，在1987由Millipore公司的分支机构(现隶属于美国Filter公司)最先实现商业应用．目前世界上有数千个电去离子(EDI)装置被用于纯水／超纯水的制备，主要由Ionpure、Ionics、GE和Electropure等公司制造，其容量范围从小于o．1m3／h以及到大于250m3／h等不同规模都有出现．国内也有少数企业生产类似的商业化产品，但规模较小．这类设备被广泛应用于电力、化工、半导体、电子和制药等领域，其用途是为这些领域的生产加工过程提供所需的高纯水／超纯水．近年来，随着电膜技术的发展，填充床电渗析技术的优点也越来越受到关注和重视，有关研究该技术应用于废水处理[2|、饮用水脱硝酸盐[3I、脱除废水中的重金属离子[4]、发酵清洁生产与产品分