含盐废水电渗析膜分离处理工艺研究

在水资源日益紧张、含盐废水排放量日益增多的大趋势下,寻求经济有效的含盐废水处理技术已成为重要的研究课题。以厦门某食品企业水产品加工腌泡环节含盐废水为研究对象。含盐废水经氨水沉淀、离子交换树脂软化处理,废水中钙镁离子被有效脱除,出水钙镁质量浓度已经降为10.4 mg·L-1,达到软水水质标准。软化后的废水经4‰聚丙烯酰胺(PAM)絮凝并通过活性炭吸附,污染密度指数值(SDI)降低至0.41,完全达到膜分离装置进水水质的要求。预处理液再经电渗析膜进一步浓缩分离后,氯化钠质量浓度可由7 351 mg·L-1提升到78 156 mg·L-1,对盐分浓缩了10倍以上,达到废水和盐分的处理回收利用。本处理工艺流程简洁,药耗少、能耗低,比较适合小规模含盐废水的综合处理。

KS-1型扩散渗析膜的研制及其在处理含稀土酸液中的应用

本文提出了一种新型扩散渗析膜的制备方法。该膜是一种均相强碱性阴离子交换膜—聚甲基丙烯酸N-(2-羟丙基)三甲胺酯膜。新型扩散渗析膜(定命为KS-1型膜)是以甲基丙烯酸环氧丙酯为主要原料通过涂浆方法制得的。KS-1型扩散渗析膜具有优良的透酸性能和耐酸性。它可被用于扩散渗析法回收稀土萃取液中的酸。试验结果表明KS-1型膜可以使酸通过而有效地阻止稀土金属离子通过。

非对称阴离子扩散渗析膜的研制

本文介绍了非对称阴离子扩散渗析膜的制备 ,研究了膜的离子交换容量与渗析系数、面电阻的关系 ,及膜含水率对分离系数的影响和硫酸浓度对渗析系数的影响 ,测试了膜对 H2 SO4 /Cu-SO4

电渗析膜技术的应用范例及其效益

本文介绍了电渗析膜技术在烧碱生产和锅炉给水处理中的应用效益及其设备生产厂家。

电渗析膜技术及其在锅炉给水处理中的应用

电渗析是膜分离技术的一种,是利用离子交换膜的选择透过性,即阳离子交换膜只允许阳离子通过,而阻挡阴离子通过;阴离子交换膜只允许阴离子通过,而阻挡阳离子通过,在外加直流电场的作用下,把电解质从溶液中分离出来从而实现溶液的淡化浓缩、精制等目的。这项技术在锅炉给水脱盐处理中,应用将日趋广泛。1 电渗析水除盐的特点 (1)能耗低在电渗析除盐过程中,只是用外加电场来迁移水中的盐分,而大量的水并不发生相的变化,

电渗析膜过程在食盐生产中的技术进展

电渗析膜过程在食盐生产中的技术进展ＩｓａｍｕＡｚｕｍａａｎｄＭａｓｔｏＨａｍａｄａ（ＩｏｎＥｘｃｈａｎｇｅＭｅｍｂｒａｎｅＤｉｖｉｓｉｏｎ，ＡｓａｈｉＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ．Ｌｔｄ，Ｋａｎａｇａｗａ，Ｊａｐａｎ）一、引言自１９５１年开始...

电渗析膜处理装置回收浓水加热提浓技改

利用结晶硝铵装置二段蒸发后的废热蒸汽对回收浓水进行蒸发提浓,使膜处理回收浓水温度大幅提高,并减少了回收浓水对硝铵溶液二段蒸发及真空结晶的影响,保证了结晶硝铵装置生产的正常进行。

电场辅助制备分层多孔扩散渗析膜

传统的扩散渗析膜厚度较大,传质阻力较大,使得氢离子较难透过,酸回收率不高.本文通过采用外加电场辅助致密膜成孔的方法,探讨了电场强度和作用时间对聚(QVBC-DVB)/PVDF离子交换膜形貌的影响,制备出"三明治"型分层多孔扩散渗析膜,将致密层厚度从80.0μm降低至46.8μm.扩散渗析测试表明,经100 mA/cm^2的电场作用72 h后,氢离子渗析系数和分离因子分别达到12.12×10^-3 m/h和198,与致密基膜相比分别提高了121.7%和57.1%,为改善扩散渗析膜性能提供了新思路.

基于双极膜电渗析的膜集成技术的高矿化度矿井水资源化处理

在当前煤矿矿井水“零排放”及煤炭与水资源逆向分布背景下,西部矿区的高矿化度矿井水如若不进行合理处置便直接排放,不仅对当地生态环境造成不可估量的破坏,而且造成严重的水资源浪费,最终将制约煤炭绿色开发与生态文明建设。传统的高盐废水零排放技术主要是利用蒸发结晶技术将无机盐由溶液态转变为结晶态进行回收。从经济性方面分析,该技术受投资高、运行成本高、无机盐附加值低等问题制约。基于此,以西部某矿井水为原水,以矿井水资源化零排放利用及脱盐低碳化为目标进行膜集成工艺设计,并在此基础上重点探讨电渗析和双极膜电渗析工序不同操作条件(操作电压、进料液浓度、温度、酸碱度、电流密度等)对电渗析脱盐性能及双极膜电渗析制酸碱性能的影响规律,之后以实验数据及经济评估模型,探究其经济可行性,旨在探索出适用于西部矿区高矿化度矿井水处理的膜集成技术,为高矿化度矿井水绿色资源化处理工艺的开发提供新的研究思路。通过对电渗析−双极膜电渗析实验过程探究,发现双极膜系统进料液质量浓度应不超过80 g/L、适宜的操作电压为18 V、适宜的进料液温度为25℃、进料液pH保持中性、更适合采用恒电压操作。此外,证实了以双极膜电渗析为核心的膜集成系统可实现高矿化度矿井水绿色资源化处理,以电渗析系统进料液总含盐量20 g/L为例,总的净收益为18604299元/a,且在耦合光伏电力供应系统时具有明显的二氧化碳减排效应,二氧化碳减排将超过3162 t/a,具有良好的经济效益和社会效益。

双极膜电渗析资源化硝酸钠制酸碱

工业生产中产生的含有NaNO_(3)的高盐废水是一种可回收再利用的资源,通过双极膜电渗析(BMED)技术可制备出相应的酸和碱,对高盐废水的资源化利用具有重要的意义。采用三隔室双极膜电渗析膜堆,以NaNO_(3)溶液模拟高盐废水制备HNO_(3)和NaOH。选取能耗、电流效率、转化率作为评价指标,探究电流密度、原料液浓度、极液种类及浓度、酸碱室初始浓度对BMED制酸碱过程的影响。结果表明:随着电流密度的增大,盐转化率提高,能耗增加;随着原料液浓度的增大,电流效率增加,能耗降低,原料液浓度过高会导致电流效率明显降低;极液以3%(质量分数)的NaOH最宜;酸碱室初始浓度的增加可提高盐转化率,降低能耗。综合各因素最优参数进行实验,在电压为35 V、电流密度为700 A/m^(2)、酸碱室初始浓度为0.05 mol/L、原料液为12%(质量分数)的硝酸钠、极液为3%(质量分数)的NaOH的条件下,制得的碱浓度为2.227 mol/L,盐转化率可达93.42%,电流效率为60.83%,能耗为3.23 kW·h/kg。研究结果可为工业生产中NaNO_(3)高盐废水的资源化利用提供参考。

双极膜电渗析清洁制备L-苹果酸过程工艺优化

生产L-苹果酸的传统工艺多用钙盐法,需向发酵液投加大量无机酸,酸化过程产生大量废盐,导致额外的环境处置成本.本文提出两隔室型双极膜电渗析(BMED)法制备L-苹果酸的新型工艺,以转化率、电流效率及能耗等为评价指标,研究了电流密度、初始盐浓度、膜面流速等工艺参数对产酸性能的影响规律,优化了操作条件并进行了经济性分析.结果表明,对于模拟L-苹果酸二钠发酵液,控制电流密度为40 mA/cm^(2)、初始L-苹果酸浓度为0.2 mol/L、膜面流速为1.44 cm/s时,L-苹果酸的转化率可达94.99%,能耗为6.77 kWh/kg L-苹果酸,经济性分析显示其生产费用为11.34￥/kg L-苹果酸.研究可为L-苹果酸清洁制备工艺的开发、推进BMED在有机酸生产的应用提供有益参考.

基于双极膜电渗析的矿井浓盐水资源化处理工艺研究

双极膜电渗析(BMED)工艺能够将矿井水膜浓缩系统产生的浓盐水转化为酸和碱,从而实现浓盐水的资源化处理。BMED系统的运行能耗较高,且其性能与系统的初始酸/碱浓度、电解质质量分数以及电流密度等参数密切相关,有必要对其进行优化研究,以降低系统运行成本。以某矿井水零排放处理系统产生的纳滤(NF)浓盐水和碟管式反渗透(DTRO)浓盐水为研究对象,采用BMED小试装置研究了不同初始酸/碱浓度、电解质质量分数以及电流密度工况下,BMED系统运行电压、酸/碱浓度、电流效率等变化情况。实验结果表明,实验条件下处理浓盐水,当初始酸/碱浓度为0.1 mol/L左右时,BMED产生的酸/碱浓度最高;BMED装置产生酸/碱的速度与电解质质量分数有关,电解质质量分数较低的工况下酸/碱浓度增加较快;此外,产生酸/碱的速度与电流密度呈正相关,而电流效率与电流密度呈负相关。对于NF浓盐水的处理,在初始酸/碱浓度为0.1 mol/L左右、电流密度控制在21 mA/cm^(2)时经济性最高。此外,根据BMED系统的运行参数进行浓盐水资源化处理的成本收益测算,结果表明,采用双极膜电渗析工艺处理NF浓盐水的运行成本低于DTRO-蒸发结晶工艺,具有经济可行性。

双极膜电渗析与废水资源化——膜制备、应用和改性

随着工业化的推进,大量工业废水的产生给环境带来了严重威胁,废水的资源化利用势在必行。双极膜电渗析(BMED)以其独特的水解离和离子转移机制,已经被应用于包括废水处理和资源化在内的诸多领域,可以富集离子态的无机或有机污染物并产生化学品以实现资源回用。文章介绍了BMED工艺的装置组成和工作机理,并对双极膜的制备方法、废水资源化方面的应用和改性方法进行了综述,最后提出了现阶段制约BMED工艺发展的因素,并对此工艺未来的发展趋势进行了展望。

双极膜电渗析硝酸钠溶液影响因素的研究

本研究建立了一种双极膜电渗析(BMED)工艺,将硝酸钠溶液转化为氢氧化钠和硝酸。在硝酸钠的初始量和通过膜堆的电量一致的条件下,研究了初始硝酸钠浓度、电流密度对BMED制备酸/碱工艺的影响。结果表明,初始硝酸钠浓度、电流密度对CE和EC的影响不大。最终建议初始硝酸钠浓度在0.5 mol·L^(-1)~1.0 mol·L^(-1),电流密度在40 mA·cm^(-2)~60 mA·cm^(-2)。将碱产品的浓度控制在1.0 mol·L^(-1)~2.0 mol·L^(-1),相应的CE为57%~74%,EC为3.8 kWh·kg^(-1)~4.5 kWh·kg^(-1)。

双极膜电渗析解离溴化钠废水回收溴化氢的试验研究

精对苯二甲酸(Pure Terephthalic Acid,PTA)是一种重要的石油化工产品,高温氧化法制备PTA时广泛应用溴化氢作为促进剂,但会产生高浓度的溴化钠废水。试验采用双极膜电渗析解离模拟溴化钠废水,同时回收溴化氢,研究反应时间、初始盐浓度和电流密度对产物浓度的影响,探索该技术应用到石油化工行业溴化钠废水高值化处理和资源循环利用的可行性。结果表明,随着反应时间的推移,酸室的酸浓度和碱室的碱浓度逐渐增加,反应140 min后,酸浓度和碱浓度的上升速率变慢,均维持在一定水平;初始盐浓度越高,酸浓度和碱浓度越高,可以获得浓度2 mol/L的氢氧化钠溶液和浓度2 mol/L的溴化氢溶液;电流密度越大,反应时间越短,酸浓度和碱浓度升高速率越快,但电流效率降低。

双极膜电渗析制取酸碱研究进展

基于双极膜电渗析(BMED)技术的基本原理和工作原理,探讨BMED技术在酸碱制备中的应用,包括酸碱反应过程、纯化方法等,通过分析BMED技术在酸碱制备中的优势和挑战,展望了该技术的未来发展方向。

高盐矿井水浓缩液双极膜电渗析试验研究

基于高盐矿井水的零排放和资源化利用,采用BP-A-C-BP三隔室构型的双极膜电渗析处理高盐矿井水浓缩液。以河北某矿高盐矿井水为原水,经过预处理+RO+脱碳+浓水RO+ED浓缩,最终浓缩液TDS质量浓度达到93040 mg/L,进行双极膜电渗析试验,探究了电流密度、循环流量以及极室电解质浓度对于双极膜电渗析产酸碱效果的影响。结果表明:电流密度10~40 mA/cm^(2),随着电流密度的增大,操作电压升高,电流效率和产能逐渐减小,能耗逐渐增加,最佳电流密度为30 mA/cm^(2);循环流量10~30 L/h,随着循环流量的增大,电流效率和产能上升、能耗降低,进一步提高循环流量至40 L/h时反而增加能耗,降低产能,最佳循环流量为30 L/h;极室电解质浓度不宜过低、过高,容易增加能耗,浓度适中时的双极膜电渗析的水解离效果最好,最佳极室电解质浓度为2%。初始盐室浓缩液4 L、酸室和碱室分别为去离子水1.5 L、极室2%硫酸钠溶液2 L,电流密度为30 mA/cm^(2),极室循环流量为60 L/h,其他各室循环流量为30 L/h,运行120 min时,酸、碱浓度分别为6.91%、5.38%,达到试验预期目标,电流效率、产能及能耗分别为74.21%、1.49 kg/(m^(2)·h)、1.66 kWh/kg。经双极膜电渗析工艺产生的酸碱液可用于高盐矿井水零排放工艺以及煤炭下游产业链中,实现了浓缩液的非相变资源化,避免出现杂盐难处理的问题,同时也提高了废水的经济价值。

基于双极膜电渗析的盐湖卤水制备氢氧化锂研究进展

近年来,LiOH作为制备锂离子电池三元正极材料的主要锂源,其需求量持续增加.然而,传统盐湖卤水制备LiOH技术在锂资源利用率、产品纯度及制备能耗等方面尚有显著不足.双极膜电渗析(BMED)因其不引入其他反应物且可以较低能耗实现酸、碱的高效、清洁制备,利于解决传统工艺流程长等问题,因而在发展LiOH制备新技术中备受关注.本文从盐湖卤水BMED过程中的传质特点出发,分析了影响氢氧化锂制备效果的主要因素,具体对围绕膜堆构型、电流密度、料液浓度等方面进行BMED工艺优化的研究进展进行了评述.针对实际应用中存在的多价离子脱除问题,介绍了离子选择性电渗析、纳滤、吸附等镁锂分离技术与BMED进行耦合的盐湖提锂新工艺研究进展,并提出了未来应用前景及潜在问题.

双极膜电渗析应用于高盐废水再生酸碱的影响因素

高盐废水的处理是煤化工废水零排放的关键环节.双极膜电渗析(BMED)可将盐转化为相应的酸和碱,并回用于酸碱调整等内部工艺过程,对煤化工高盐废水的资源化利用有重要意义.针对“预处理-纳滤分盐-反渗透浓缩-二次预处理-电渗析提浓-BMED再生酸碱”的煤化工废水集成处理工艺,以配制的NaCl溶液模拟纳滤产水作为BMED的原水,探讨其制备NaOH和HCl过程中的关键影响因素.采用三隔室构型BMED装置,以碱浓度、反应速率、电流效率及能耗等作为主要评价指标,考察盐室初始/残液浓度、电流密度、膜堆循环流量和电极液浓度及类型等对BMED运行性能的影响.结果表明,在盐室初始NaCl质量分数15%,盐室NaCl残液质量分数5%,电流密度500 A/m^(2),膜堆各室循环流量90 L/h,电极液3%NaOH的优化运行条件下,NaOH浓度可达1.50 mol/L,电流效率60%,能耗2079 kWh/t-NaOH.研究结果可为推进BMED在煤化工高盐废水资源化处理中的应用提供参考.