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硝酸钠废水双极膜制酸碱案例

更新时间:2023-08-25    点击次数:345

采用双极膜技术处理硝酸钠废水回收酸

硝酸钠盐,具有溶解性好、稳定性好的特性,易于在水体中富集。在水体中富集的硝酸盐会破坏水体生态平衡,导致水体动植物死亡,硝酸根进入人体内,会被还原成亚硝酸根,具有致癌作用,以下为您介绍典型的硝酸钠废水处理方法之中的双极膜处理技术。

一、技术介绍:

双极膜,电驱动膜的一种,主要作用是在电场力下提供H+离子和OH-离子,膜的一侧为阴面,另一侧为阳面,阴面和阳面的中间层为水层,在外加直流电场力的作用下,水层中的H2O分裂成H+离子和OH-离子,并分别通过阳面和阴面向两侧主溶液迁移,所以双极性膜的应用是在电场力作用下提供H+离子和OH-离子源。

应用领域:双极膜过程对传统工艺改造、葡萄糖酸的制备脱硫剂氨液的再生,医药中间体的合成,有机碱的合成,无机酸碱的制备,盐湖提锂。

电渗析是一种以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作。电渗析过程在外加直流电场的驱动下,阴、阳离子分别向阳极和阴极移动,利用离子交换膜的选择透过性(即阳离子可以透过阳离子交换膜,阴离子可以透过阴离子交换膜),从而实现溶液淡化、浓缩、精制或纯化等目的。

应用领域废酸浓缩回收、浓缩、海水淡化、物料脱盐。

二、工作原理

双极膜是一种新型的离子交换膜,由阴离子交换树脂层(AL)、阳离子交换树脂 层(CL),和中间催化层组成。以氯化钠为例,在直流电场作用下,阴阳膜复合层间的H2O解离成H+OH-并分别通过阳膜和阴膜,在膜两侧分别得到氢离子和氢氧根离子,作为H+OH-的离子源。利用双极膜产生H+OH-的特点,将双极膜与其它阴阳离子交换膜组成双极膜电渗析系统,在不引入新组分的情况下将水溶液中的盐转化为对应的酸和碱。

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电渗析是在直流电场的作用下,利用阴阳离子交换膜对溶液中离子的选择透过性, 分离溶质和水。当阴阳离子分别迁移到相邻隔室中,此室中的离子浓度越来越低,而 成为淡液,而相邻隔室中的离子浓度越来越高,成了浓液。从而完成了溶质的浓缩过程。

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三、硝酸钠 双极膜制酸碱案例

1. 进水水质条件aTSS<0.1mg/L,需经过绝对孔径小于 50 纳米膜过滤;b钙、镁等多价阳离子,总含量<1.0mg/Lc进水盐浓度 1.5-3.0N,出水稀盐水浓度 0.5-1.0NdCOD20mg/L,不能含有:磺酸类、丙酮、四氢呋喃、脂等物质;e污染指数(SDI)<0.5f、有效余氯值<0.1mg/L ORP<250mVg水温:25-35, 最佳运行温度:30-35℃;h二氧化硅含量<20mg/L

2. 酸碱补水要求:a渗透产水,电导率小于 20us/cmbORP<250mV

3. 极液要求:a用电导率小于 20us/cm RO 产水配制 3%左右的稀硫酸溶液或 4-6%的氢氧化钠溶液;b氟离子<1mg/L

物料平衡图:

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原液经预处理达到要求后进入电渗析浓缩,浓水硝酸钠做到 200g/L,淡水硝酸钠 做到 10g/L,电渗析浓水进双极膜制酸碱,做到产碱和酸的浓度达 8%,稀盐水浓度做到 3%,再返回电渗析浓缩到 20%,再返回双极膜。

硝酸钠废水双极膜制酸碱过程中,所使用的一整套主体设备价格约70万元占地面积约8平方。双极膜和电渗析系统装机功率为 47KW,实际运行功率为 29KW;每吨原水能耗为145度电/吨原水;电费以0.8/度计,则电耗成本为116 /吨原水。

采用电驱动膜法处理硝酸钠废水能耗相对较低,占地面积小,基本实现自动化运行操作简单。出水水质稳定,在脱盐与盐制酸碱过程中无相的变化,目前该方法已成为硝酸钠废水处理的主流工艺。

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