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硝酸鈉廢水雙極膜制酸堿案例

更新時間:2023-08-25    點擊次數:679

采用雙極膜技術處理硝酸鈉廢水回收酸

硝酸鈉鹽,具有溶解性好、穩定性好的特性,易于在水體中富集。在水體中富集的硝酸鹽會破壞水體生態平衡,導致水體動植物死亡,硝酸根進入人體內,會被還原成亞硝酸根,具有致癌作用,以下為您介紹典型的硝酸鈉廢水處理方法之中的雙極膜處理技術。

一、技術介紹:

雙極膜,電驅動膜的一種,主要作用是在電場力下提供H+離子和OH-離子,膜的一側為陰面,另一側為陽面,陰面和陽面的中間層為水層,在外加直流電場力的作用下,水層中的H2O分裂成H+離子和OH-離子,并分別通過陽面和陰面向兩側主溶液遷移,所以雙極性膜的應用是在電場力作用下提供H+離子和OH-離子源。

應用領域:雙極膜過程對傳統工藝改造、葡萄糖酸的制備脫硫劑氨液的再生,醫藥中間體的合成,有機堿的合成,無機酸堿的制備,鹽湖提鋰。

電滲析是一種以電位差為推動力,利用離子交換膜的選擇透過性,從溶液中脫除或富集電解質的膜分離操作。電滲析過程在外加直流電場的驅動下,陰、陽離子分別向陽極和陰極移動,利用離子交換膜的選擇透過性(即陽離子可以透過陽離子交換膜,陰離子可以透過陰離子交換膜),從而實現溶液淡化、濃縮、精制或純化等目的。

應用領域廢酸濃縮回收、濃縮、海水淡化、物料脫鹽。

二、工作原理

雙極膜是一種新型的離子交換膜,由陰離子交換樹脂層(AL)、陽離子交換樹脂 層(CL),和中間催化層組成。以氯化鈉為例,在直流電場作用下,陰陽膜復合層間的H2O解離成H+OH-并分別通過陽膜和陰膜,在膜兩側分別得到氫離子和氫氧根離子,作為H+OH-的離子源。利用雙極膜產生H+OH-的特點,將雙極膜與其它陰陽離子交換膜組成雙極膜電滲析系統,在不引入新組分的情況下將水溶液中的鹽轉化為對應的酸和堿。

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電滲析是在直流電場的作用下,利用陰陽離子交換膜對溶液中離子的選擇透過性, 分離溶質和水。當陰陽離子分別遷移到相鄰隔室中,此室中的離子濃度越來越低,而 成為淡液,而相鄰隔室中的離子濃度越來越高,成了濃液。從而完成了溶質的濃縮過程。

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三、硝酸鈉 雙極膜制酸堿案例

1. 進水水質條件aTSS<0.1mg/L,需經過絕對孔徑小于 50 納米膜過濾;b鈣、鎂等多價陽離子,總含量<1.0mg/Lc進水鹽濃度 1.5-3.0N,出水稀鹽水濃度 0.5-1.0NdCOD20mg/L,不能含有:磺酸類、丙酮、四氫呋喃、脂等物質;e污染指數(SDI)<0.5f、有效余氯值<0.1mg/L ORP<250mVg水溫:25-35, 最佳運行溫度:30-35℃;h二氧化硅含量<20mg/L

2. 酸堿補水要求:a滲透產水,電導率小于 20us/cmbORP<250mV

3. 極液要求:a用電導率小于 20us/cm RO 產水配制 3%左右的稀硫酸溶液或 4-6%的氫氧化鈉溶液;b氟離子<1mg/L

物料平衡圖:

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原液經預處理達到要求后進入電滲析濃縮,濃水硝酸鈉做到 200g/L,淡水硝酸鈉 做到 10g/L,電滲析濃水進雙極膜制酸堿,做到產堿和酸的濃度達 8%,稀鹽水濃度做到 3%,再返回電滲析濃縮到 20%,再返回雙極膜。

硝酸鈉廢水雙極膜制酸堿過程中,所使用的一整套主體設備價格約70萬元占地面積約8平方。雙極膜和電滲析系統裝機功率為 47KW,實際運行功率為 29KW;每噸原水能耗為145度電/噸原水;電費以0.8/度計,則電耗成本為116 /噸原水。

采用電驅動膜法處理硝酸鈉廢水能耗相對較低,占地面積小,基本實現自動化運行操作簡單。出水水質穩定,在脫鹽與鹽制酸堿過程中無相的變化,目前該方法已成為硝酸鈉廢水處理的主流工藝。

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