电渗析技术

人很容易对熟悉的事物形成思维定式，这一定程度上会限制我们对它的思考。

电渗析技术基于膜材料功能、组装方式的多样性，其功能很灵活，有些人开发了不同的“配方”，从而造出了不同的“味道”。

01 高浓度金属离子废水系统

含有高浓度金属离子的废水系统，对电渗析而言，往往是非常头疼的事情。一方面部分金属离子在系统中容易形成胶体，或者运行过程中浓水和极水容易结垢，造成设备污堵；另一方面多价金属离子容易进入极水室，从而在阴极室被还原成金属单质，从而降低电极板处理效率，且不易恢复。

针对于冶炼酸性废水，其处理是一个行业问题。污酸系统内很多重金属都具有回收价值，但是部分杂质又影响收回。比如：在这类系统中，砷的去除往往得到了重点考虑，传统的药剂沉淀除砷，由于反应的时间、沉淀的形态等问题，往往无法去除及过滤彻底，导致后续膜处理系统容易出现污染，广受工程公司和业主讨厌。

电渗析除砷则是一副良方，酸性条件下，砷的存在形式导致了它在电渗析系统内无法有效迁移，从而实现了砷的高效截留，重金属离子和酸分离出来。

针对于铜/酸废水，系统主要为含有铜的酸性废水，比如：PCB板行业、铜箔行业等，现在铜的价格较高，几十mg/L铜的废水系统行业内都在考虑回收。有些行业铜的浓度提浓达到30-50g/L就可以直接回用，这样废水浓缩处理要求，恰恰与电渗析的功能非常匹配，市场也接受了电渗析技术。

上述这些系统，多价金属离子对于电渗析的影响到底怎么来控制？因为涉及到部分厂家的研发技术，下面仅作简单分享，具体需要各位自己去分析本质原因。

这类系统主要风险是极水的结垢和金属的析出，而难以预防的是金属单质的析出，如果析出的金属导电性较差，电极板的效率会大打折扣，而且想用酸清洗或者倒极等恢复，效果较差。现在金属电极及其涂层市场价疯涨，更换单张膜整体比更换电极成本要低且更加方便。

我们知道金属离子一般是通过极膜渗透至极水室，而电渗析常规所用的极膜都属于阳离子交换膜，甚至有些还以全氟磺酸膜为极膜，在金属溶液的系统，它基本都会中招。系统避免溶液中的金属离子进入极室，上面原理图只是一个参考，同样市场上也有用阴膜做极膜、单价选择性离子交换膜做极膜等，有兴趣的可以再去做些延伸。

02 高盐废水零排放系统

工业废水零排放是一个相对热门的关键词，而在这类系统中，会有一系列待处理的问题，如预处理的除硅、除硬等，膜浓缩系统的分盐/浓缩，高倍浓缩下的预处理配套等，其中蕴含了电渗析的一些使用。

零排放中的预处理配套代价一般比较高，光一个除硬的工艺配套可能都要多级处理，而上述选择性EDR电渗析系统浓缩一价盐的同时对二价盐具有截留效率，可以有效避免浓缩过程中部分无机结垢，从而降低系统进水除硬的要求。有时候废水可以不经过除硬直接进入系统，缩短工艺流程，降低系统投资和运行成本等。

另外，有些零排放系统纳滤分盐后，纳滤的浓水往往需要进一步预处理才能往下走，代价挺高。为了尽量避免这种情况发生，也有一部分人这么干：

NF-ED的联用工艺可以算一个思路，工艺可行性没有问题，它其实是置换电渗析（第二张图）的延伸应用。这种工艺在废水处理需求中落地性会受限于多种因素，如废水组成、浓水溶液的纯度、脱盐水的处理等。

置换电渗析技术常规用于化工产品合成，可以理解为化工系统内的一个复分解反应，它的应用条件要求较低，是一个单一的膜分离过程，在某些特定的系统内，完全可以找到使用点。

电渗析技术的不常规使用其实还有很多，欢迎探讨。与之相似的双极膜电渗析应用也是如此。