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    电渗析技术在废水处理方面的应用

    来源:金龙彩票网站有限公司??发布时间:2018-8-14 16:28:33??点击量:

    电渗析技术自20世纪50年代问世以来, 已有近50多年历史。目前电渗析技术已广泛应用于海水淡化、苦咸水淡化、超纯水制备、工业废水回收再利用, 以及化工过程中的物质分离、浓缩、提纯、精制等,例如用电渗析法处理若干电镀液, 在氧化铝生产中回收碱、铝与工业水回用, 从废酸水中回收酸, 处理含剧毒氰化物废水, 自来水脱氯等。

    电渗析可以用于废酸废碱及含盐废水的处理。污染控制与资源化研究国家重点实验室对采用离子膜电解法对处理环氧丙烷氯醇化尾气碱洗废水进行了研究。在电解电压5.0V 时,循环处理3h,废水COD去除率可达78%,废水中碱回收率可达73.55%,为后续生化单元起到良好的预处理作用。齐鲁石油化工公司利用电渗析法处理高浓度复合有机酸废水,浓度为3%~15%,无废渣及二次污染,得到的浓溶液含酸20%~40%,可以回收处理,出水中含酸量可降至0.05%~0.3%。川化股份有限公司采用特殊电渗析装置处理冷凝废水,最大处理量为36t/h,浓水中硝酸铵体积百分比含量为20%,回收率达96%以上,合格淡水排放水中氨氮质量分数含量≤40 mg/L。工业排放的稀乙酸废水中乙酸的含量在1%以下,回收废水中稀乙酸的方法有萃取分离法、生化处理法、吸附法以及电膜分离法。ED法可以将废水中乙酸浓度从2.5%浓缩到20%。双极膜ED法可以将含质量分数为0.2%乙酸废水中的乙酸有效清除,废水中乙酸浓度可以被浓缩到36%以上。用改性异相膜ED 处理化纤厂去酸水,可把酸和盐浓缩到了200g/L,再进行多效蒸发可回收多余的Na2SO4,经ED浓缩的H2SO4和ZnSO4溶液可返回凝固浴再用。废水淡化后,溶解固体降到0.7g/L以下,无硬度,返回生产用作洗涤水。在电流密度24mA/cm2,浓淡水浓度比在10左右时,膜的盐迁移量为0.4 kg/(m2∙h)左右。溶液迁移量浓缩时为1770 mL/ (m2·h),脱盐时平均为396mL/(m2∙h)。浓缩1 t 盐的耗电量在300 kWh,回收水温在(35±2) ℃的软化水耗电10~13kW·h/m3水。波兰Dykuski kafal利用电渗析将硫酸钠废水电化学分解成硫酸和氢氧化钠, 产物均可返回流程,该法已工业化。日本Kimura Toru 等用电渗析回收了处理铝印刷板表面的酸性废水, 并申请了专利。

    此外,由于产品和生产工艺的原因,排放的工业废酸中常含有各种金属离子,ED法也可以实现金属离子和废酸的回收。对于含铜、铁、镍离子的硫酸废水,即使硫酸质量浓度高达200g/L,金属离子质量浓度高达59%。

    然而,需要注意的是,电渗析法对进水有一定的要求。这是因为进水中的一些有害成分会对电渗析产生危害,主要表现在以下四个方面:

    1. 在设备的水流通道和空隙中产生堵塞现象,水流阻力的不均匀改变也会使浓水室和淡水室中的水压不相等,严重时会使膜面破裂。水中夹带的沙粒也会使膜产生机械性破损。

    2. 水流通过电渗析隔板时,水中悬浮物附在膜面上,成为离子迁移的障碍,促使膜电阻增加和水质恶化。电渗析膜是细菌的有机养料,水中所含细菌转移到膜面上繁殖,也会产生上述后果。

    3. 水中带极性有机物被膜吸附后,会改变膜的极性,并促使膜的选择透过性降低,膜电阻增加。

    4. 高价金属离子(如铁、锰)会使离子交换膜中毒;游离氯使阳膜产生氧化,进水硬度高时会导致极化的沉淀结垢。

    故进电渗析器水的主要处理对象是天然水中的悬浮物质和胶体物质,其中包括无机物质、有机物质和细菌。

     

     
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