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1T/H扩散渗析回收混酸案例

更新时间:2023-08-28    点击次数:400
  采用扩散渗析技术回收混酸
 
  酸在化工、钢铁等行业广泛应用。在许多生产过程(酸洗、钝化)中,产生大量的含酸废水,含酸废水如不经过处理而排放到环境中,不仅会使水体或土壤酸化,对生态环境造成危害,而且浪费大量资源。含酸废水回收对酸洗废液进行浓缩回收处理时,不仅可以回收废水,同时还可有效的对废酸进行浓缩回收,酸和有机物实现分离、和重金属离子实现分离,大幅减少中和剂的用量,给企业带来看得见的经济效益和社会效益。
 
  含酸废水回收装置由若干张带有正电荷的酸回收专用膜片组成,膜片两侧分别通入废酸和自来水,由于膜具有选择透过性,而废硫酸,废盐酸,废硝酸,根据离子带电荷的特性以及溶液呈电中性的性质,膜片自身带正电荷,根据异性相吸的原理,膜片对阴离子有吸引力,可以使离子等阴离子透过,因此在通入自来水的那一侧是我们想要回收的酸。
 
  一、技术介绍:
 
  扩散渗析,利用半透膜或选择透过性离子交换膜使溶液中的溶质由高浓度一侧通过膜向低浓度一侧迁移的过程。这种过程是以浓度差为动力,也称之为浓差渗析或自然渗析。在环境工程方面主要用于有机和无机电解质的分离、纯化和酸、碱废液的处理和回收。
 
  主要应用:回收酸、碱,但不能将它们浓缩。
 
  二、工作原理:
 
  扩散渗析:扩散渗析是利用半透膜或选择透过性离子交换膜使溶液中的溶质由高浓度一侧通过膜向低浓度一侧迁移的过程。扩散渗析回收废酸:用一张阴离子均相膜隔开成渗析室和扩散室,采用逆流操作,在阴离子均相膜的两侧分别通入废酸液及接受液(自来水)时,废酸液侧的酸及其盐的浓度远高于水的一侧,根据扩散渗析原理,由于浓度梯度的存在,废酸及其盐类有向扩散室渗透的趋势,但膜对阴离子具有选择透过性,故在浓度差的作用下,废酸侧的阴离子被吸引而顺利地透过膜孔道进入水的一侧。同时根据电中性要求,也会夹带阳离子。由于H+的水化半径比较小,电荷较少;而金属盐的水化离子半径较大,电荷较多,因此H+会优先通过膜,这样废液中的酸就会被分离出来。同理可以回收废碱。
  三、1T/H扩散渗析回收混酸案例
 
  1.进水水质条件:a用纯水或经绝对孔径≤0.2微米的PP或PTFE膜过滤的自来水;b水温:15-30℃,最佳温度:20-25℃,在扩散渗析过程中水温会上升1-5℃。
 
  2.废液进膜要求:a悬浮物<1.0mg/L,需要绝对孔径≤0.2微米的PP或PTFE滤膜过滤器;bH+浓度≤6mol/L,金属盐总浓度:酸总浓度≤1:10;c污染指数(SDI)<10;dCOD<200mg/L,不含油类物质;e液温:15-35℃,最佳运行温度:25-30℃,在扩散渗析过程中水温会上升1-5℃;f不含氧化性物质,游离余氯小于0.1mg/L。
 
  物料平衡图:

 
  原液经稀释1倍后,预处理达要求后,经过滤精度为0.2微米的平板微孔过滤器预处理后,达进膜条件后,进扩散渗析分离提纯酸,混酸的回收率在80%以上,金属离子截留率80%以上。
 
  扩散渗析回收混酸过程中,所使用的一整套主体设备价格约180万元,占地面积约12平方。扩散渗析运行功率仅为低流量低扬程泵的运行功率,可以忽略不计。
 
  扩散渗析膜堆寿命按5年计,平均每年折旧1/5的扩散渗析设备;故:每年每吨水的折旧换膜费用=1800000÷5÷330÷40=27.27元。
 

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