采用雙極膜技術處理硝酸鈉廢水(shui)回收酸

硝(xiao)酸鈉鹽，具(ju)有(you)溶(rong)解性好(hao)、穩(wen)定(ding)性好(hao)的(de)特性，易(yi)于(yu)在(zai)(zai)水(shui)體(ti)中富集。在(zai)(zai)水(shui)體(ti)中富集的(de)硝(xiao)酸鹽會破(po)壞水(shui)體(ti)生態平衡，導致(zhi)水(shui)體(ti)動植(zhi)物死亡，硝(xiao)酸根(gen)進(jin)入人體(ti)內，會被(bei)還(huan)原成亞硝(xiao)酸根(gen)，具(ju)有(you)致(zhi)癌作用(yong)，以下為您介紹典(dian)型的(de)硝(xiao)酸鈉廢水(shui)處(chu)理方法(fa)之中的(de)雙極膜處(chu)理技(ji)術(shu)。

一、技術介紹(shao)：

雙極膜，電驅(qu)動膜(mo)的一種，主(zhu)要作用是在電場力下提供(gong)H⁺離子和OH^-離子，膜的(de)一側(ce)為(wei)陰(yin)面，另(ling)一側(ce)為(wei)陽面，陰(yin)面和陽面的(de)中間(jian)層(ceng)為(wei)水(shui)層(ceng)，在外加直(zhi)流電場(chang)力(li)的(de)作用下，水(shui)層(ceng)中的(de)H₂O分裂成H⁺離子和(he)OH^-離子，并分別通過陽(yang)面和陰面向兩側主溶液遷(qian)移，所以雙極(ji)性(xing)膜(mo)的應用(yong)是(shi)在電場力作用(yong)下(xia)提(ti)供H⁺離子(zi)和OH^-離子源。

應(ying)用領(ling)域：雙極膜(mo)過程(cheng)對傳統工藝改(gai)造、葡萄(tao)糖酸的(de)制備脫硫(liu)劑氨(an)液的(de)再生，醫藥中間體(ti)的(de)合成(cheng)，有機(ji)堿的(de)合成(cheng)，無機(ji)酸堿的(de)制備，鹽湖提鋰。

電滲析，是一種以電位差為推動(dong)力，利用離子(zi)交換(huan)膜的(de)(de)(de)選擇透(tou)過(guo)性，從溶(rong)液中脫(tuo)除或富集電解質的(de)(de)(de)膜分(fen)離操作。電滲析過(guo)程在(zai)外加直流電場的(de)(de)(de)驅動(dong)下(xia)，陰、陽離子(zi)分(fen)別向(xiang)陽極和陰極移動(dong)，利用離子(zi)交換(huan)膜的(de)(de)(de)選擇透(tou)過(guo)性(即陽離子(zi)可(ke)以透過(guo)陽離子(zi)交換膜，陰離子(zi)可(ke)以透過(guo)陰離子(zi)交換膜)，從而實現溶(rong)液淡化、濃縮、精制或純(chun)化等(deng)目的。

應用領域：廢(fei)酸濃(nong)縮(suo)回收、濃(nong)縮(suo)、海水(shui)淡化(hua)、物(wu)料脫(tuo)鹽。

二、工作原(yuan)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⁺和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⁺和OH^-的(de)離子源(yuan)。利用雙極膜產生H⁺和OH^-的(de)特(te)點，將雙極膜與其(qi)它陰陽離(li)子(zi)交換(huan)膜組(zu)成(cheng)雙極膜電滲析系統，在不(bu)引入(ru)新(xin)組(zu)分的(de)情況下(xia)將水溶液(ye)中的(de)鹽轉化為(wei)對應的(de)酸和堿。

電滲析是在(zai)直流電場(chang)的作用下，利用陰陽(yang)離子交換膜對溶液中(zhong)離子的選擇(ze)透過性(xing)， 分(fen)離溶(rong)質和水。當陰陽離子(zi)分(fen)別遷移到相鄰隔室中，此室中的離子(zi)濃度(du)越來越低，而 成為淡液(ye)，而(er)相鄰隔室中的(de)離子(zi)濃度越(yue)來越(yue)高，成了濃液(ye)。從而(er)完成了溶(rong)質(zhi)的(de)濃縮過程。

三、硝酸鈉 雙極膜制酸(suan)堿案(an)例

1. 進水(shui)水(shui)質條件(jian)：a、TSS<0.1mg/L，需經過絕對孔徑(jing)小于 50 納米膜過濾；b、鈣(gai)、鎂(mei)等(deng)多價陽(yang)離子，總含量(liang)＜1.0mg/L；c、進水鹽濃度(du) 1.5-3.0N，出(chu)水稀鹽水濃度 0.5-1.0N；d、COD＜20mg/L,不能含有：磺酸類、丙酮、四氫呋喃、脂等物質；e、污染(ran)指數(shu)（SDI）＜0.5；f、有效余氯值<0.1mg/L 或 ORP<250mV；g、水溫(wen)：25-35℃ , 最(zui)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(dian)導率(lv)小于 20us/cm；b、ORP<250mV；

3. 極液(ye)要求(qiu)：a、用電導率小于 20us/cm 的 RO 產水(shui)配制 3%左右的稀(xi)硫酸溶(rong)液或 4-6%的氫氧化(hua)鈉(na)溶液；b、氟離(li)子<1mg/L；

物料(liao)平衡圖：

原液經預處(chu)理(li)達(da)到(dao)要求后進入電滲析濃縮，濃水硝(xiao)酸鈉做到(dao) 200g/L，淡水硝酸鈉 做到(dao) 10g/L，電滲析濃水進雙極膜制酸(suan)堿(jian)，做到產堿(jian)和酸(suan)的濃度達 8%，稀鹽水濃度做到 3%，再返回電滲析(xi)濃縮到 20%，再返回雙極(ji)膜。

硝酸(suan)鈉廢水(shui)雙極(ji)膜制酸(suan)堿過程(cheng)中(zhong)，所使用的一整套主體設備價格(ge)約70萬元，占地(di)面積約8平方。雙(shuang)極膜和電滲析系統裝機功率為 47KW，實際(ji)運行功率為 29KW；每噸原水能耗為145度(du)電/噸(dun)原水；電費以0.8元/度計，則(ze)電(dian)耗成本(ben)為116 元/噸原水。

采用電(dian)驅動膜法處理硝(xiao)酸鈉廢水能耗相(xiang)對較低，占(zhan)地面積小，基本實現自動化(hua)運行操作(zuo)簡單。出水水質穩定，在脫鹽(yan)與鹽(yan)制酸堿過程中(zhong)無相(xiang)的變化(hua)，目前(qian)該方法已成為硝(xiao)酸鈉廢水處理的主流工藝。