為實(shí)現(xiàn)廢水“零排放”,在蒸發(fā)結(jié)晶工藝之前通常會(huì)設(shè)計(jì)鹽濃縮工藝,實(shí)現(xiàn)廢水的減量化,降低過程能耗和成本。因此,針對(duì)高鹽廢水的鹽濃縮技術(shù)研究成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注熱點(diǎn)。工業(yè)上主流的鹽濃縮技術(shù)主要包括高壓反滲透(HPRO)、正滲透(FO)、膜蒸餾(MD)和離子膜電滲析(ED)等[4,8-11]。離子膜電滲析是通過陰陽膜交叉排列的膜對(duì)組合,在直流電場(chǎng)的作用下,利用離子膜對(duì)反離子的高選擇透過性,可實(shí)現(xiàn)離子型化合物的分離、淡化和濃縮[12-20]。近年來,電滲析在電廠脫硫、電鍍和印染等高鹽廢水領(lǐng)域得到了***的應(yīng)用[7,21-22],并取得了一定的成效。此外,在含高COD和高鹽的廢水(如煤化工廢水和制藥廢水)處理中,很多學(xué)者和企業(yè)也開始利用電滲析的方法來處理,首先實(shí)現(xiàn)COD與鹽的分離,再對(duì)分離出來的鹽進(jìn)行濃縮回用。對(duì)于煤化工高鹽廢水濃縮后產(chǎn)生的鹽,其組分主要為氯化鈉和Na?SO?的混鹽。該類混鹽的價(jià)值通常較低,因此可通過雙極膜電滲析將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的酸和堿,從而提高鹽的價(jià)值。因此,本文將詳細(xì)介紹離子膜電滲析相關(guān)過程在高鹽廢水“零排放”中的應(yīng)用、機(jī)遇與挑戰(zhàn)。1ED在高鹽廢水“零排放”中的應(yīng)用ED作為一種高效的鹽濃縮技術(shù)。吸附劑AC-I3美國艾克斯特的品牌。河南鹵水用除碘吸附劑推薦廠家
膜的擴(kuò)散滲析系數(shù)反應(yīng)離子在膜表面及膜主體結(jié)構(gòu)內(nèi)的傳遞性能,膜的擴(kuò)散滲析系數(shù)越高,傳遞離子的能力越強(qiáng)。因此,為了從根本上解決電滲析過程水遷移的問題,必須從離子膜本身的性能方面出發(fā),開發(fā)出具有合適離子交換容量、高離子通量和高致密度的離子交換膜。另一方面,在實(shí)際物料分離,尤其是COD與鹽的分離過程中,難免會(huì)有部分無機(jī)鹽沉淀、有機(jī)物及COD被吸附在離子膜的表面,甚至滲入到膜主體當(dāng)中,形成可逆或不可逆的膜污染,從而降低離子膜的離子通量[42]。因此,高COD高鹽廢水的處理對(duì)離子膜的性能提出了更高的要求,包括離子膜的致密度和抗污染能力。目前,對(duì)于可逆型膜污染,即污染物吸附在膜表面,可以通過包括酸洗、堿洗、清洗劑清洗和倒極清洗的常規(guī)處理辦法對(duì)膜堆進(jìn)行清洗[43]。盡管這幾種方法可以在一定程度上對(duì)離子膜表面的污染物起到脫除的作用,但長期清洗之后往往會(huì)對(duì)膜表面形成一定的危害,破壞膜的表面結(jié)構(gòu),形成凹狀微孔,如圖6所示[44]。對(duì)于不可逆型膜污染,即污染物滲透到膜主體當(dāng)中并在一定程度上迫壞膜的結(jié)構(gòu)影響離子傳質(zhì),一般通過上述的清洗方法難以解決膜污染。因此,對(duì)于不可逆型膜污染,應(yīng)當(dāng)從源頭出發(fā),提高膜的致密度。湖北安全的除碘吸附劑廠家供應(yīng)除碘吸附劑還需要哪些設(shè)備投入,工期時(shí)間多久。
摘要:高鹽廢水“零排放”是當(dāng)今很多企業(yè)需要面臨的非常嚴(yán)峻的環(huán)保問題,而離子膜電滲析由于其獨(dú)特的分離機(jī)制能夠?qū)崿F(xiàn)高鹽廢水中無機(jī)鹽的分離、濃縮和資源化利用,從而實(shí)現(xiàn)水和鹽的回收利用。本文綜述了離子膜電滲析目前在高鹽廢水“零排放”鹽濃縮工藝中的應(yīng)用情況;展望了電滲析在高鹽高COD廢水中的應(yīng)用前景以及新型的電滲析技術(shù)如選擇性電滲析和雙極膜電滲析在混鹽分離和鹽的資源化利用中的機(jī)遇;同時(shí)指出離子膜電滲析在大規(guī)模應(yīng)用中仍存在很多挑戰(zhàn),如離子膜性能的提高、電滲析工藝的優(yōu)化和電滲析設(shè)備的投資成本和能耗如何降低。本文將為高鹽廢水“零排放”提供新思路,同時(shí)為離子膜電滲析在高鹽廢水“零排放”中的規(guī)模化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:離子膜;電滲析;高鹽廢水;零排放隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的加速推進(jìn),在煤轉(zhuǎn)化、火電廠脫硫、印染、造紙、化工和農(nóng)藥及石油、天然氣的采集加工等生產(chǎn)領(lǐng)域通常會(huì)產(chǎn)生大量的高鹽廢水,多含Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等鹽類物質(zhì),其總含鹽量高于1%。這種高鹽廢水對(duì)環(huán)境的危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于城市生活污水,但由于治污成本較高、環(huán)保監(jiān)管難,其無序排放不*會(huì)造成環(huán)境污染,還會(huì)引起土壤的鹽堿化[1-2]。以煤化工為例。
COD含量在500~800mg/L之間。RO濃縮液中的鹽主要為氯化鈉和Na?SO?的混鹽。汪耀明等[33]通過使用自主研發(fā)的均相陰、陽離子交換膜及ED設(shè)備對(duì)該濃縮液中的鹽和COD進(jìn)行分離濃縮,取得了較好的分離效果,如圖2所示。通過10個(gè)批次的實(shí)驗(yàn)可看出,ED分離過程性能較為穩(wěn)定,每一批次的實(shí)驗(yàn)均可以將RO濃縮液的電導(dǎo)率降至10mS/cm以下,即ED淡化液中鹽含量被降低至很低的值,因此可以通過生化法對(duì)ED淡化液進(jìn)行處理,降解COD。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,ED對(duì)COD具有較好的截留率,可高達(dá)。通過ED對(duì)煤化工廢水分離之后,一方面淡化液中由于鹽含量很低,可以直接通過生化法對(duì)COD進(jìn)行降解處理;另一方面分離后的混鹽可以通過二級(jí)ED進(jìn)行再次濃縮,將鹽含量提高至15%甚至20%以上?;谝陨贤ㄟ^ED對(duì)煤化工廢水進(jìn)行處理的方法,汪耀明等[33]提出將兩級(jí)ED引入到煤化工廢水“零排放”當(dāng)中,實(shí)現(xiàn)多膜工藝與結(jié)晶分鹽的有機(jī)耦合(圖3),從而實(shí)現(xiàn)廢水中水和鹽的充分回收利用,達(dá)到“零排放”要求。此外,在制藥和農(nóng)業(yè)等行業(yè)產(chǎn)生的高COD高鹽廢水處理過程中,也可以嘗試先通過一級(jí)ED對(duì)該類廢水進(jìn)行分離,實(shí)現(xiàn)COD和鹽的有效分離,利于下一步COD的降解處理。同時(shí),分離后的含鹽溶液可以通過二級(jí)ED進(jìn)行再次濃縮。鹽水中的碘問題越來越受重視。
因此,為了實(shí)現(xiàn)節(jié)電生產(chǎn),應(yīng)將其照明系統(tǒng)控制在40W范圍內(nèi),就可完成基本生產(chǎn)。2離子膜法制燒堿節(jié)水技術(shù)分析氯堿工業(yè)生產(chǎn)屬于用水量較大的生產(chǎn)行業(yè),據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)證明,普通中小型企業(yè)年用水量就可高達(dá)數(shù)百萬噸以上,而大型生產(chǎn)企業(yè)則要用到近千萬噸用水量。除此之外,氯堿工業(yè)所產(chǎn)生的污廢水排放量也要高于其它化工生產(chǎn)企業(yè),隨著其企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,生產(chǎn)用水及水環(huán)境污染情況也在日益加劇,因此,相關(guān)企業(yè)應(yīng)大力實(shí)行節(jié)水環(huán)保的生產(chǎn)原則,***提升企業(yè)水資源的合理利用。首先,可以循環(huán)利用設(shè)備冷卻水,使其達(dá)到跨車間、跨工段、跨崗位的利用效率,并對(duì)一些用水量較大的生產(chǎn)車間,實(shí)行安裝冷卻用水閉路循環(huán)系統(tǒng),這樣就可在一定程度上,達(dá)到節(jié)水目的,控制水資源浪費(fèi)情況。其次,要結(jié)合季節(jié)變化,采取不同的污水處理措施,如在炎熱的夏季,可將工業(yè)廢污水通過蒸發(fā)技術(shù)的處理,使其幻化成可以利用的化鹽,從而實(shí)現(xiàn)零污染、零排放的生產(chǎn)目標(biāo);冬季由于氣溫較低,為了避免機(jī)封水的凍結(jié),可以通過加快運(yùn)行泵中冷卻水的'傳輸速度和備用泵中機(jī)封水流量,來減少回水的產(chǎn)生,但由于其會(huì)紊亂燒堿系統(tǒng)中的冷卻水流速,所以,在未來發(fā)展中,還需創(chuàng)新出更為有效的水治理方法[2]。吸附劑的活性炭屬于哪類。云南氯堿廠除碘吸附劑檢測(cè)
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如果能設(shè)計(jì)出一級(jí)多段式電滲析膜堆,通過增加膜堆中膜對(duì)的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)物料進(jìn)入膜堆之后在膜堆內(nèi)部流程的增加,那么可根據(jù)物料處理的要求設(shè)計(jì)相應(yīng)數(shù)量膜對(duì)的電滲析膜堆,從而實(shí)現(xiàn)物料進(jìn)入膜堆循環(huán)一次即可達(dá)到分離目的。此外,電滲析膜堆也更加方便進(jìn)行模塊化,便于實(shí)際應(yīng)用過程的安裝、使用和維修。因此,逆流連續(xù)式電滲析將會(huì)成為電滲析行業(yè)的一個(gè)重大挑戰(zhàn),同時(shí)也可為電滲析行業(yè)帶來革新。4結(jié)語針對(duì)高鹽廢水的“零排放”要求,ED目前在高鹽廢水“零排放”鹽濃縮工段中已得到了一定規(guī)模的應(yīng)用,且取得了一定的成效。同時(shí),ED也有望在高鹽高COD廢水的分離和濃縮中得到一定的應(yīng)用。針對(duì)高鹽廢水濃縮后產(chǎn)生的單一組分的鹽溶液可通過BMED技術(shù)直接將其進(jìn)行資源化去制備酸和堿,不*可節(jié)約濃縮工藝的能耗,而且可大幅提高鹽溶液的附加值,實(shí)現(xiàn)雙贏。此外,對(duì)高鹽廢水濃縮后產(chǎn)生的混鹽溶液可直接通過BMSED技術(shù)將其進(jìn)行分離與轉(zhuǎn)化,一步法實(shí)現(xiàn)混鹽制備鹽酸和氫氧化鈉,并得到單一的Na?SO?鹽溶液。盡管ED在高鹽廢水“零排放”中有著很大的應(yīng)用潛力,但ED本身仍存在很多挑戰(zhàn)。(1)國產(chǎn)均相離子膜的濃縮性能仍不夠高,ED過程水遷移比較嚴(yán)重,亟需開發(fā)出更高性能的離子膜。。河南鹵水用除碘吸附劑推薦廠家