填充床电渗析装置一般由离子交换膜、隔板、电极、夹紧装置、溶液流道和管路等组成，其中膜堆由淡室和浓室交替排列组合而成，物料浓缩，与常规电渗析不同的是淡室中填充了阴离子和阳离子的交换介质，如离子交换树脂、离子交换纤维以及无机离子交换剂等。其工作原理包括离子迁移和树脂再生，即在直流电场作用下，淡室水中的正、负离子沿树脂床和离子交换膜构成的通道分别向负极和正极方向迁移，正、负离子分别透过阳、阴离子交换膜进入相邻的浓室，由此生成淡水和浓水。由于填充交换树脂颗粒使电渗析淡室的电导率增加，从而使极化现象减弱和去离子能力提高，出水水质提高。当超过极限电流时，浓缩，膜和树脂附近的界面层发生极化，使水电离为H 和OH-，可以分别被混合阴、阳离子交换树脂吸附，并替代被树脂吸附的电解质离子，从而使树脂得到再生。
【超滤膜根据膜材料的不同】分为：无机膜和有机膜，无机膜主要是陶瓷膜和金属膜。【有机膜】有机膜主要是由高分子材料制成，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚偏氟乙烯等等。根据膜形状的不同，可分为平板膜、管式膜、毛细管膜、中空纤维膜等。市面上家用净水器用的膜基本上都是中空纤维膜。【无机膜】无机膜中，低温浓缩，陶瓷超滤膜在家用净水器中应用比较多。陶瓷膜寿命长，耐腐蚀，但出水有土味，浓缩过滤设备，影响口感。同时陶瓷膜易堵塞，清洗不易。中空纤维超滤膜由于其填充密度大，有效膜面积大，纯水通量高，操作简单易清洗等优势，被广泛应用于家用净水行业。
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