電滲析在廢水處理中的應(yīng)用
【南京純水設(shè)備】電滲析法的原理：在物理化學(xué)中將溶質(zhì)透過(guò)膜的現(xiàn)象稱為滲析。利用特制膜使廢水中某些溶質(zhì)從濃度高的一側(cè)透過(guò)膜而擴(kuò)散到濃度低的一側(cè)，就是廢水處理的滲析法，使用的膜被稱為半滲透膜，滲析作用的推動(dòng)力是濃度差，擴(kuò)散過(guò)程進(jìn)行得很慢，耗時(shí)較長(zhǎng)，當(dāng)膜的兩側(cè)濃度達(dá)到平衡時(shí)，滲析過(guò)程即行停止。
在廢水處理領(lǐng)域，滲析法主要用于酸、堿廢水的酸堿回收，回收率可達(dá)70%~90%，但不能對(duì)酸堿進(jìn)行濃縮。
通常所說(shuō)的電滲析是為了提高滲析作用的推動(dòng)力，在半滲透膜的兩側(cè)通入直壓電流，促使廢水中的陰陽(yáng)離子分別趨向于直流電的正極和負(fù)極，使水中離子有選擇地透過(guò)半滲透膜的過(guò)程。
電滲析使用的半滲透膜其實(shí)是一種離子交換膜。南京純水設(shè)備這種離子交換膜按解離離子的電荷性質(zhì)可分為陽(yáng)離子交換膜（陽(yáng)膜）和陰離了交換膜（陰膜）兩種。在電解質(zhì)水溶液中，陽(yáng)膜允許陽(yáng)離子透過(guò)而排斥阻擋陰離子，陰膜允許陰離子透過(guò)而排斥阻擋陽(yáng)離子，這就是離子交換膜的選擇透過(guò)性。在電滲析過(guò)程中，離子交換膜不像離子交換樹(shù)脂那樣與水溶液中的某種離子發(fā)生交換，而只是對(duì)不同電性的離子起到選擇性透過(guò)作用，即離子交換膜不需再生。電滲析工藝的電極和膜組成的隔室稱為極室內(nèi)，其中發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)與普通的電極反應(yīng)相同。陽(yáng)極室內(nèi)發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極水呈酸性，陽(yáng)極本身容易被腐蝕。陰極室內(nèi)發(fā)生還原反應(yīng)，陰極水呈堿性，陰極上容易結(jié)垢。
電滲析的特點(diǎn)
(1)電解質(zhì)除鹽過(guò)程沒(méi)有物相的變化，因而能量消耗低。與蒸餾法相比，電滲析的能耗只有蒸餾法的1/4到1/40。
(2)電滲析只對(duì)電解質(zhì)的離子起選擇性遷移的作用，而對(duì)非電解質(zhì)不起作用。因此，電滲析除用于含鹽水的淡化與濃縮外，還可用于電解質(zhì)與非電解質(zhì)的分離。
(3)電滲析過(guò)程在常溫常壓下進(jìn)行，與反滲透相比，電滲析的的工作壓力只有0.2MPa，因而不需使用高壓泵和壓力容器。
(4)在電滲析過(guò)程中不需要從外界向待處理水中添加任何物質(zhì)，也不用使用化學(xué)藥劑。與離子交換法相比，電滲析不需要再生過(guò)程，因而沒(méi)有再生廢液的排放問(wèn)題。因而不僅不會(huì)污染待處理水，對(duì)環(huán)境的污染也少。
電滲析在廢水處理中的應(yīng)用
(1)作為離子交換工藝的預(yù)除鹽處理，能降低離子交換的除鹽負(fù)荷，擴(kuò)展離子交換法對(duì)原水的適用范圍，大幅度減少再生時(shí)廢酸、廢堿或廢鹽的排放量(可減少90%以上)。
(2)電滲析可用于深度處理工藝，以去除水中的鹽類，實(shí)現(xiàn)廢水的回用。為防止二沉池出水中的SS、有機(jī)物、膠體及其他雜質(zhì)對(duì)膜的損害，在進(jìn)入電滲析設(shè)備前必須通過(guò)過(guò)濾或活性炭吸附等預(yù)處理。
(3)使用離子交換膜擴(kuò)散滲析法，從酸洗鋼材廢液中回收硫酸。有試驗(yàn)表明，在液量平衡的條件下，酸的回收率可達(dá)70%以上，回收的硫酸完全可用于生產(chǎn)，全部擴(kuò)散滲析設(shè)備的投資可在2年內(nèi)由回收硫酸和硫酸亞鐵的收人來(lái)償還。
(4)將廢水中有用的電解質(zhì)進(jìn)行回收，并實(shí)現(xiàn)廢水的再利用。南京實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備如電鍍含鎳、鉻、鎘廢水的處理，含鋅廢水的處理和印刷線路板生產(chǎn)中氯化銅廢水的處理等。在回收重金屬的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)水的再利用，減少?gòu)U水的排放量。
(5)電滲析還可用于草漿造紙黑液的處理，從黑液中回收堿，從中性造紙廢液中回收亞硫酸鈉。在鋁業(yè)生產(chǎn)中，電滲析可以從赤泥液中回收堿。在感光膠片洗印行業(yè)中，電滲析可用于彩色感光膠片漂白廢液的處理和黑白顯影廢液的處理。
(6)采用電滲析技術(shù)改革原有工藝，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。比如使用電滲析法代替離子交換法制取高純水或軟化水，可消除再生廢液的產(chǎn)生；使用樹(shù)脂電滲析法制取高純水，取消樹(shù)脂的化學(xué)再生。
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