双极膜技术在环境工程中的应用与展望

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双极膜技术在环境工程中的应用与展望

作者：杜凤智

来源：《科学与信息化》2017年第07期

摘 要 膜技术指的主要是将选择性的多孔薄膜作为分离的介质，让分离出的溶液依靠某种推力穿过膜，低分子的溶质通过膜，而截留大分子的溶质，以此分离出溶液里分子量不相同的物质，进而实现分离、纯化、浓缩的目标。在社会工业化快速发展的今天，环境问题应受到人们的高度重视，只有保护好我们赖以生存的环境，才能实现社会的可持续发展。双极膜作为一种全新的技术，已被广泛应用于环境工程领域，它有效解决了传统方法在环境治污过程中存留的技术疑难问题。因此，双极膜技术被大家公认为是最具发展潜力的科学技术之一。 关键词 双极膜技术；环境工程；工程应用；应用展望 1 导言

双极膜也叫双极性膜，是一种新型的特种离子交换膜，通常由一张阳膜和一张阴膜复合而成。该膜的特点是在直流电场的作用下，阴、阳膜复合层间的从口解离成H+和OH-并分别通过阴膜和阳膜，作为H+和OH-离子源，通过一系列电化学反应公式，达到有效处理环境污染问题的目的。随着全球工业化进程的快速发展，环境污染问题也日益严峻，各国越来越重视如何有效地治理环境污染的问题。因此，应用双极膜技术在环境工程中，能够很好地解决了长久以来传统治污方法在环境工程中积存在的一些技术难题[1]。 2 双极膜技术发展及优点 2.1 双极膜的改性 （1）阳、阴膜层的改性

对双极膜阴、阳膜层进行改性，不但可以提高阴、阳膜层的性能，而且可引起阴、阳膜层内侧的中间界面层结构和性能发生变化，从而促进其中水的解离，达到降低双极膜的膜阻抗与跨膜压降（IR降），降低能耗和生产成本的目的。 （2）中间界面层改性

双极膜的跨膜电压主要取决于中间界面层的电压降，而中间界面层的电压降主要受其中水解离效率影响.因此，除了对双极膜的阴、阳两膜层进行改性外，还可改性阴、阳两膜层之间的中间界面层即催化剂层，以达到降低水解离反应的活化能，增大水解离速率，降低膜阻抗的目的。

2.2 双极膜技术具有的优点