對(duì)普通電滲析器來說,隨著電滲析過程的進(jìn)行,淡室電阻越來越高,濃室電阻越來越低。為了克服淡室電阻增大的弊病,可在淡室隔板中填充混合陰、陽(yáng)離子交換樹脂。像這種在淡室隔板中充填離子交換樹脂的電滲析器,就簡(jiǎn)稱為離子交換樹脂電滲析器。
離子交換樹脂電滲析器之所以能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行制得高純水,是由于在直流電場(chǎng)的作用下,電滲析器內(nèi)的離子交換膜和混合離子交換樹脂對(duì)水中電解質(zhì)離子綜合作用的結(jié)果。同時(shí)參與綜合作用的過程可能是:
1、電滲析過程:與普通電滲析器的作用相仿,在直流電場(chǎng)中,利用離子交換膜的選擇透過性,使淡室的電解質(zhì)離子遷移到濃室達(dá)到淡化脫鹽的目的。
2、離子通過離子交換樹脂的遷移過程:由于樹脂的存在,水中離子在電場(chǎng)中的遷移速度大大增加,離子在淡室中的遷移可能有三種途徑:①僅通過水溶液。②僅通過相互接觸的具有相同電性的可交換離子的離子交換樹脂顆粒。③既通過溶液,又通過具有相同電性的可交換離子的離子交換樹脂顆粒。
3、離子交換樹脂的交換過程:裝填在隔板內(nèi)的離子交換樹脂,可以與水中的電解質(zhì)離子進(jìn)行離子交換反應(yīng),達(dá)到進(jìn)一步除鹽的目的。
4、電化學(xué)再生作用:在離子交換樹脂電滲析器中,極化作用除了使膜表面滯留層內(nèi)的水發(fā)生電離外,離子交換樹脂顆粒表面的滯留層內(nèi)的水也會(huì)發(fā)生電離作用,由此生成的氫離子和氫氧根離子可以對(duì)離子交換樹脂起再生作用。再生出來的陰離子大多在相應(yīng)的陰樹脂內(nèi)向陽(yáng)極方向遷移,而再生出來的陽(yáng)離子則相反地向陰極方向遷移。與一般離子交換法不同的是:在此類電滲析器中,樹脂的交換反應(yīng)和電化學(xué)再生作用是同時(shí)進(jìn)行的,只是在不同的電流密度下,不同的反應(yīng)占優(yōu)勢(shì)而已。
在離子交換樹脂電滲析器中,上述幾個(gè)過程是同時(shí)發(fā)生的。前三個(gè)作用能提高水質(zhì),后一個(gè)過程保證電滲析器能長(zhǎng)期運(yùn)行。這幾個(gè)作用顯然是相互對(duì)立而又相輔相成的,也正因?yàn)槿绱?,它才兼?zhèn)淞穗姖B析法和離子交換法的一些優(yōu)點(diǎn),而又不同于它們,成為制備高純水的一種獨(dú)特的新工藝。