電滲析法的原理在物理化學(xué)中將溶質(zhì)透過(guò)膜的現(xiàn)象稱(chēng)為滲析。利用特制膜使廢水中某些溶質(zhì)從濃度高的一側(cè)透過(guò)膜而擴(kuò)散到濃度低的一側(cè)，就是廢水處理的滲析法，使用的膜被稱(chēng)為半滲透膜。滲析作用的推動(dòng)力是濃度差，擴(kuò)散過(guò)程進(jìn)行得很慢，耗時(shí)較長(zhǎng)，當(dāng)膜的兩側(cè)濃度達(dá)到平衡時(shí)，滲析過(guò)程即行停止。在廢水處理領(lǐng)域，滲析法主要用于酸、堿廢水的酸堿回收，回收率可達(dá)70%～90%，但不能對(duì)酸堿進(jìn)行濃縮。
通常所說(shuō)的電滲析是為提高滲析作用的推動(dòng)力，在半滲透膜的兩側(cè)通入直流電壓，促使廢水中的陰陽(yáng)離子分別趨向于直流電的正極和負(fù)極，使水中離子有選擇地透過(guò)半滲透膜的過(guò)程。電滲析英文簡(jiǎn)寫(xiě)為ED一Electro Dialysis。
電滲析設(shè)備的研究始于德國(guó),1903年,Morse和Pierce把2根電極分別置于透析袋內(nèi)部和外部溶液中,發(fā)現(xiàn)帶電雜質(zhì)能迅速地從凝膠中除去;1924年,Pauli采用化工設(shè)計(jì)的原理,改進(jìn)了Morse的實(shí)驗(yàn)裝置,力圖減輕極化,增加傳質(zhì)速率。但直到1950年Juda首次試制成功了具有高選擇性的離子交換膜后,電滲析設(shè)備才進(jìn)入了實(shí)用階段,其中經(jīng)歷了三大革新：
(1)具有選擇性離子交換膜的應(yīng)用;
(2)設(shè)計(jì)出多隔室電滲析組件;
(3)采用頻繁倒極操作模式。
現(xiàn)在離子交換膜各方面的性能及電滲析裝置結(jié)構(gòu)等不斷革新和改進(jìn),電滲析設(shè)備進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段,其應(yīng)用前景也更加廣闊。
電滲析設(shè)備由隔板、離子交換膜、電極、夾緊裝置等主要部件組成。離子交換膜對(duì)不同電荷的離子具有選擇透過(guò)性。陽(yáng)膜只允許通過(guò)陽(yáng)離子,阻止陰離子通過(guò),陰膜只允許通過(guò)陰離子,阻止陽(yáng)離子通過(guò)。在外加直流電場(chǎng)的作用下,水中離子作定向遷移。由于電滲析設(shè)備是由多層隔室組成,故淡室中陰陽(yáng)離子遷移到相鄰的濃室中去,從而使含鹽水淡化。在食品及醫(yī)藥工業(yè),電滲析可用于從有機(jī)溶液中去除電解質(zhì)離子,在乳清脫鹽、糖類(lèi)脫鹽和氨基酸精制中應(yīng)用得都比較成功。
電滲析作為一種新興的膜法分離技術(shù),在天然水淡化,海水濃縮制鹽,廢水處理等方面起著重要的作用,已成為一種較為成熟的水處理方法。