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電滲析器在運行過程中，極化現象是一個重要且復雜的問題，它不僅影響設備的運行效率，還直接關系到出水水質和設備的使用壽命。下面將詳細介紹電滲析器運行中的極化現象，包括其產生原因、危害以及防止措施。
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電滲析器通過施加直流電場，利用陰、陽離子交換膜的選擇透過性，實現水中離子的分離與濃縮。在正常運行過程中，電流的傳導主要依靠水中陰、陽離子的遷移。然而，當電流提高到一定程度時，由于離子擴散速度跟不上電流的增長速度，就會在膜界面處發生水分子的電離（H?O → H? + OH?），這種現象稱為極化現象。
極化現象的產生主要基于以下幾個原因：
離子遷移速度與電流增長速度不匹配：在電滲析過程中，隨著電流的增加，離子在膜內的遷移速度逐漸加快。然而，當電流增大到某一極限值時，離子的遷移速度無法再滿足電流增長的需求，此時水分子開始電離以補充傳遞電流。
濃差極化：由于離子在膜內的遷移速度大于在水中的遷移速度，導致膜表面迅速出現離子短缺，形成濃差極化。這種濃差極化會進一步加劇水分子的電離，從而加劇極化現象。
膜污染與附著雜質：當膜表面附有鹽類沉淀或受水污染而附著一些雜質時，會加劇膜的極化現象。因為這些雜質會阻礙離子的正常遷移，使得膜表面更容易形成離子短缺和濃差極化。
極化現象對電滲析器的運行具有多方面的危害，主要包括以下幾個方面：
電能浪費：極化現象發生時，一部分電能被消耗在水的電解上，生成了H?和OH?離子，而這些離子與脫鹽過程無關，因此造成了電能的浪費。
膜電阻增加：極化產生的H?和OH?離子在濃水室中容易與溶液中的其他離子結合形成沉淀（如碳酸鈣、氫氧化鎂等），這些沉淀物會附著在膜表面，導致膜電阻顯著增加。膜電阻的增加會進一步加大電能消耗，降低設備的運行效率。
出水水質下降：極化現象會導致膜面上電解質離子的濃度分布不均，使得脫鹽效率降低，從而影響出水水質。此外，膜面上的沉淀物還會對水質造成二次污染。
設備內部結垢與堵塞：極化產生的沉淀物不僅會增加膜電阻，還會在設備內部積累形成結垢和堵塞，進一步影響設備的正常運行和出水水質。
縮短膜的使用壽命：極化現象會導致膜的物理結構和化學性能發生變化，如交換容量降低、選擇透過性下降、機械強度降低等，從而縮短膜的使用壽命。
為了防止電滲析器運行中的極化現象，可以采取以下幾種措施：
控制工作電流：有效的防止極化現象的措施是控制電滲析器在極限電流密度以下運行。這樣可以確保離子的遷移速度能夠跟上電流的增長速度，避免水分子電離和極化現象的發生。然而，這種方法可能會降低設備的脫鹽率。
定期進行倒換電極運行：定期倒換電極運行可以將膜上積聚的沉淀溶解下來，從而減輕膜的極化現象。一般情況下，極化沉淀大都結在濃水室的陰膜表面上，倒換電極后，濃、淡水室作了相應的變更，原來結在陰膜表面的沉淀物會脫落并溶解在溶液中。
定期酸洗：電滲析器運行中總會有少量沉淀水垢產生，累積到一定程度后就需要進行酸洗處理。酸洗可以有效地去除膜表面和設備內部的沉淀物，恢復膜的性能和設備的正常運行。酸洗周期應根據具體情況而定，一般1～2周酸洗一次。
加強原水預處理：原水中的懸浮固體、膠體物質和有機雜質等都會對電滲析器的運行產生影響。因此，在電滲析之前應對原水進行預處理，以去除這些雜質。預處理的目的是提高進水水質，減少膜污染和極化現象的發生。
濃極水加酸：在濃極水室中加入適量的鹽酸可以調節濃水室的pH值至4～6，從而避免OH?離子與Ca2?、Mg2?等離子結合生成沉淀。這種方法需要設備具有較高的耐酸性。
加入隱蔽劑：向濃極水中加入六偏磷酸鈉等隱蔽劑可以使水中的Ca2?、Mg2?等離子隱蔽起來，從而防止它們形成沉淀。這種方法可以在一定程度上減輕極化現象對設備的影響。
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