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双极膜电渗析用于酸、碱废液的净化和回收

时间:2022-03-23 点击次数:358

双极膜电渗析技术在废水处理设备中有哪些应用呢?下面小编为您讲解一下:

双极膜是由阴离子交换层、阳离子交换层复合而成的一种复合型离子交换膜,也可以在阴膜、阳膜之间加入第三层物质促进水的解离,成为阴离子交换层、阳离子交换层、中间反应层构成的三层结构。在直流电场的作用下,双极膜可以将水解离,在阳膜、阴膜两侧分别产生H+和OH-。

(1)含氟废液的处理及有价氟的回收:在氟碳工业及铀工业的生产中,排放的废气废水中含有的氟和有机酸的质量分数是50—500×10-6,通常需要用KOH中和才能完全除去,结果生成的KF溶液含有许多重金属(如铀、砷等)和微量放射性物质,还需用Ca(OH)2与KF反应再生KOH并生成不溶性的废料。这种方法导致有价氟的损失,且给用户留下如何处理含放射性物质的Ca(OH)2废料问题,如果采用双极膜电渗离解技术可直接将KF转化为HF和KOH,不仅能回收高价值的氟,且可避免石灰的使用,并减少废渣的处理量。

(2)双极膜用于酸、碱废液的净化和回收:工业生产会产生很多酸碱废液,如离子交换树脂再生废液、酸洗废液、铅蓄电池废液、造纸厂废液等。为减轻对环境的污染,这些废液必须经过必要的处理才能排放,但处理工艺复杂,资金耗费大。双极膜电渗析工艺为这类废液的处理提供了一种很好的解决办法。

双极膜亦称双极性膜,是特种离子交换膜,它是由一张阳膜和一张阴膜复合制成的阴、阳复合膜。该膜的特点是在直流电场的作用下,阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH-并分别通过阴膜和阳膜,作为H+和OH-离子源。双极膜按宏观膜体结构分可分为均相双极膜和异相双极膜。

双极膜电渗析就是基于水解离和普通的电渗析原理的基础上发展起来的,它是以双极膜代替普通电渗析的部分阴、阳膜或者在普通电渗析的阴、阳膜之间加上双极膜构成的。双极膜电渗析的Z基本应用是从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX) 和碱 (MOH),料液进入如图所示的三室电渗析膜堆,在直流电场的作用下,盐阴离子 (X-) 通过阴离子交换膜进入酸室,并与双极膜离解的氢离子生成酸 (HX);而盐阳离子(M+) 通过阳离子交换膜进入碱室,在那里与双极膜离解的氢氧根离子形成碱(MOH)。

双极膜电渗析过程具有集成度高、节能等优点,在化工生产、生物技术、食品工业、环境保护等领域中都有的应用前景。


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