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EDI膜堆填充材料及其填充方式的研究进展 电去离子（EDI）技术有机结合了电渗析与离换技术的优点，以初级纯水（如反渗透水）作为，可直接生产高纯水，实现了去离子过程连续进填充的离子交换材料自动再生。EDI与电渗析的不同之处在于淡室中填充了离子交换材料，因充材料的选择是EDI关键技术之一。目前，EDI膜堆填充材料一般为离子交换树脂，离子交换纤维作为填充材料的研究也有报道，同时，其它类型填充材料的研发也在继续。针对不充材料采取不同的填充方式，这方面的研究也得进展[3-4]。1 填充材料在EDI膜堆中，填充材料作为离子传导的载体，离子交换、传导的作用，其性能直接影响EDI过进行。填充材料应具备以下性能：交换容量高；速度快；导电能力强；水流阻力小；强度高；无溶等。离子交换树脂选择离子交换树脂作为填充材料，除能满足上件外，更主要是因为树脂不需要作进一步加工直接使用，而且价格便宜，容易得到，所以自7年美国Millipore公司推出第一台商业化EDI以来，颗粒状离子交换树脂一直被广泛采用。目前，市场上颗粒状离子交换树脂种类较多，分类方法不一，一般根据离子交换树脂上所带功能基的特性、功能基上反离子类型和树脂形态等进行分类。按照离子交换树脂上所带功能基特性，可将其划分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。带有酸性功能基的叫作阳离子交换树脂；带碱性功能基的叫作阴离子交换树脂。再按功能基上酸、碱的强弱程度，粗略地划分为强酸、弱酸或强碱、弱碱性离子交换树脂。不同类型离子交换树脂在性能上存在一定的差异，因而作为填充材料会使EDI过程出现不同的现象。国内外绝大多数EDI膜堆均使用强酸、强碱性离子交换树脂。这类树脂的离子交换能力较强，再生也相对容易。而弱酸、弱碱性树脂虽然容易被H+和OH-所再生，但再生后树脂的离子交换能力变弱，因而较少被采用。这主要是由弱酸、弱碱性树脂的选择吸附性决定的。在中性水溶液中，弱酸、弱碱性树脂对各种离子的选择性吸附顺序为：H+gt;gt;Fe3+gt;Ca2+gt;Mg2+gt;K+gt;Na+gt;Li+；OH-gt;gt;SO42-gt;PO43-gt;NO2-gt;Cl-gt;HCO3-。可以看出弱酸、弱碱性树脂对H+、OH-的选择性系数明显高于其它离子，使得再生后树脂上的H+、OH-不易与溶液中其它离子进行交换。因而，再生后的树脂，离子交换能力变弱，树脂的离子交换、再生过程不能持续高效进行，最终影响膜堆的脱盐率。按照离子交换树脂功能基上反离子的类型可分为盐型树脂和再生型树脂。所谓盐型树脂就是指树脂上可交换的基团为Na+或Cl-，所谓再生型树脂是脂上可交换的基团为H+或OH-。有试验表明，功能基上反离子类型的不同会对EDI过程有影响，填充盐型和再生型树脂的膜堆，其浓水电和产水电阻率的变化趋势有明显的差异。按照离子交换树脂形态可分为凝胶型和大孔前者仅在溶胀状态下具有内部微孔，且孔径较一般为2～4nm，故发生粒扩散时离子传导阻力，速度较慢。大孔型树脂则无论处于干、湿或收膨胀（在水中）状态，都存在比一般凝胶树脂更更大的孔道，因而表面积较大，在离子交换过程子容易迁移扩散，交换速度较快。有研究表明，树脂虽然具有上述诸多优点，但作为EDI膜堆材料并没有带来好的去离子效果，与凝胶型树充的膜堆相比，其产水水质差，膜堆电阻大。该认为出现此现象的原因是由于EDI过程中离换的控制因素为“薄膜扩散控制”；同时，大孔粒径较大，填充密度低于凝胶型树脂，且与凝胶脂相比其交换容量低30%。在以离子交换树脂作为填充材料的EDI膜堆除树脂类型的不同会对EDI过程产生影响外，的粒径分布范围也是一个重要因素。2000年清学王方提出用均粒或单一粒径范围的阴、阳交换树脂作填充材料，改善EDI膜堆淡室内工况。其专利中所提到的均粒树脂是通过物料喷制得的，粒径约为0.5～0.7mm，从最小粒径至粒径的变化仅35%。由于均粒树脂具有填充密匀、水流阻力小等优点，国外膜堆普遍使用，但较贵。军事医学科学院选用国产普通的201×7碱性和001×7型强酸性阴、阳离子交换树脂，经门处理，可以提高树脂的填充密度，膜堆性能也到国外使用均粒树脂的水平。目前国内企业，如浙江千秋环保水处理有限公浙江东大水业有限公司、杭州华新净水有限公司均使用离子交换树脂作为膜堆的填充材料，推出品。同时，国内多数研究人员，如王方、闻瑞梅、友[10-14]等均以离子交换树脂作为填充材料，对I的传质机理及工艺过程等做了较细致的研究工为以树脂作为填充材料的EDI膜堆产品的研发能提高提供了有益的借鉴。本文认为，由于离子交换树脂功能基、功能基上子类型和树脂形态等因素的不同，使树脂的性在一定的差异，因而作为填充材料可能会使E-DI过程表现出不同的现象，所以有必要系统地研究各种不同类型离