电渗析技术的新进展

电渗析技术是膜分离技术之一,由于具有高效,低能耗等特点已经被多个行业广泛使用,本文阐述了几种新的电渗析技术,包括无隔板电渗析,填充床电渗析,双极膜电渗析等,并探讨了综述其研究现状和发展前景.     

基于“趋零排放”的高盐废水电渗析浓缩技术研究进展

工业废水“趋零排放”已成为相关水处理技术领域的目标策略。高盐废水是一种典型的工业难降废水,处理过程中存在浓缩成本较高、杂盐及有机物污染等问题。电渗析技术可以选择性分离溶解性离子,近年来已成为高盐废水实现“趋零排放”目标的热门研究技术。系统梳理了电渗析技术在高盐废水浓缩、杂盐纯化、有机物分离等方面的研究进展,并介绍了以溶解性离子选择性分离为核心的新型电渗析技术,总结了单价选择性离子交换膜、新型选择性电渗析膜堆和膜污染控制等热点研究方向的最新进展。上述综述内容可为利用电渗析技术实现高盐废水“趋零排放”提供参考,也可为相关工业废水的处理及达标排放提供技术借鉴。     

赤泥中水溶性氟化物的电渗析去除

为减少赤泥中的氟化物含量,采用自制电渗析装置,通过单因素实验对赤泥中的氟化物进行了电渗析去除研究,考查了电压梯度和液固比对电流以及悬浮液pH和电导率的影响,分析了电渗析技术去除赤泥中氟化物的效果。结果表明：电渗析初期,电流从最大值迅速减小;在同一电压梯度下,电流随着液固比的增大而减小;在电渗析过程中,悬浮液pH和电导率随时间的延长而减小;电渗析技术可有效去除赤泥中的水溶性氟,其去除量随着电压梯度的升高而增大,最高去除率可达77.22%;液固比增大减小了水溶性氟的去除量,在1.0和2.0 V·cm^–1 电压梯度下,较大的液固比有助于水溶性氟的去除。利用电渗析技术去除赤泥中氟化物时,应综合考虑电压梯度和液固比对去除量及去除率的不同影响,在保证去除效果的同时尽可能降低能耗。研究结果可为赤泥的进一步综合利用提供参考。     

草甘膦母液膜分离的电渗析预处理

研究了用电渗析法去除草甘膦母液中影响膜通量的亚磷酸根,主要考察了pH值、工作电压、反应时间和温度等因素对亚磷酸根去除率的影响,并对电渗析预处理后母液纳滤膜分离的膜通量进行实验验证。实验表明：淡化液、浓缩液流量为30 L/h,pH值约为8.1,工作电压为20 V,反应时间为2 h左右,温度〈30℃时,电渗析对母液中亚磷酸...     

电渗析在丙烯酸丁酯废水预处理中的应用

采用电渗析法预处理丙烯酸丁酯生产废水,可将废水中的有机酸盐浓缩回收,同时大大降低废水的污染物浓度.重点研究了淡水浓水初始体积比的影响,同时考察了电渗析过程中水的迁移.实验确定了淡水浓水的最佳初始体积比为5∶1,此时对COD为61 650 mg/L的废水,COD去除率可达99.5%,脱盐率在99.5%以上,同时可将废水的...     

响应面法优化电渗析处理褐藻酸钠废水工艺

采用电渗析器处理过滤的褐藻酸钠废水,褐藻酸钠废水初始水质如下:Ca2+(56 mg/L)、Cl-(1 808 mg/L)、电导率(7.24 mS/cm)。处理目标值如下:Ca2+(60 mg/L)、Cl-(300 mg/L)、电导率(2.50 mS/cm)。运用Design-Expert分析软件,采用Box-Behnken的中心组合设计方法,研究了流量、电压及淡水浓水体积比及其交互作用对直流电耗的影响。建立了电渗析处理褐藻酸钠废水的二次多项数学模型,并以电渗析的直流电耗为响应值做响应面,确定电渗析处理褐藻酸钠废水的最佳工艺条件为:流量200 L/h、电压40 V、淡水浓水体积比1∶1。在此条件下电渗析的直流电耗最小为0.45 kWh/kg,电渗析器处理后的水质如下:Ca2+(56 mg/L)、Cl-(259 mg/L)、电导率(2.00 mS/cm),达到处理目标。     

利用电渗析浓缩飞灰水洗液并回收工业盐

为回收飞灰中含有的大量可溶性盐,并利于飞灰后续填埋、水泥窑协同处置或建材利用,采用不同的液固比水洗飞灰并利用循环式电渗析装置浓缩飞灰水洗液,依据Na⁺、K⁺//Cl⁻—H₂O 三元水盐体系相图通过蒸发结晶回收浓缩液中的盐。结果表明,以4 L·kg⁻¹的液固比二级水洗飞灰后,可将飞灰中的可溶性氯质量分数降到《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范(试行)》(HJ 1134-2020)规定的限值之下。将飞灰一级水洗液加入电渗析装置的淡液室和浓液室,对比淡液室∶浓液室=2∶1 (V/V) 1次电渗析浓缩和淡液室∶浓液室=1∶1 (V/V) 2次电渗析浓缩2种工况可知,后者的浓缩倍数和淡液回用率(2.28倍、62%)比前者（2.03倍、54%）略高,但后者能耗是前者的1.37倍。因此,1次电渗析更适合用于飞灰水洗液的浓缩提盐。提高飞灰水洗液中盐质量浓度,可以提高电渗析浓缩速率。浓缩液蒸发结晶可得到纯度为92.2%的工业氯化钾和融雪剂,并可将飞灰中洗出的68%的钾回收为工业氯化钾。本研究结果可为电渗析浓缩飞灰水洗液并回收盐的工业应用提供参考。     

超滤与电渗析联用降低油田采出水矿化度中试试验研究

以大庆油田常规处理后的油田采出水为处理对象，建立日产水300t的超滤预处理和电渗析脱盐处理中试试验装置。考察该工艺所能达到的技术经济指标，掌握放大规律，为万吨级工业装置和系统的设计提供基础数据。经过3000h长时间连续试运行，系统出水水质稳定，出水浊度低于1．0NTU，悬浮物和含油量低于1．00mg／L，矿化度低于1000mg／L，水质完全满足配制聚合物用水要求，证明采用处理后的油田采出水代替清水作为聚合物驱用水是可行的。     

逆电渗析电堆与电絮凝器耦合系统处理乳化油废水

通过对由逆电渗析(RED)技术与电絮凝(EC)技术结合构成由盐差能驱动的RED-EC耦合废水处理系统处理模拟乳化油废水的实验研究,探讨了电絮凝器电极材料、极板间距、支撑电解质浓度、废水初始pH及温度变化对乳化油废水除油率的影响。结果表明,与采用铝阳极材料相比,采用铁阳极材料的耦合废水处理系统具有更高的除油率。极板间距和含油废水参数(电导率、初始pH和温度)变化会对耦合废水处理系统的除油率产生影响。过大或过小的极板间距均对系统的除油率不利,在所研究的系统中,电絮凝器极板间距为1 cm时最佳。当废水的电导率很低时,系统的除油率也较低,适当增加支撑电解质可以迅速提高系统的除油率。中性或微碱性条件下系统的除油率较高。温度越高,系统的除油率也越高。在实验范围内,对总量为2 L、质量浓度为1 g·L⁻¹模拟乳化油废水经60 min絮凝处理后,除油率可达98.39%。     

水溶液中苯酚电离形态表征及电渗析过程迁移特征

建立了紫外全波长扫描水溶液中苯酚电离形态的表征与定量分析方法,在此基础上,阐明了不同电离形态苯酚在电渗析过程中的迁移特征。结果表明：离子态、分子态和混合态（离子态和分子态的混合物）苯酚紫外全波长扫描在220～260 nm特征区间存在不同形状的特征峰,其浓度分别与特征波长258、236和236 nm处的吸光度有显著的线性定量关系;在电渗析过程中,离子态苯酚迁移特征为电渗迁移,分子态苯酚与酸协同迁移,混合态符合电离平衡控制迁移;离子态、分子态、混合态苯酚的迁移率分别为42%、4%和13%,在电渗析水处理过程中,有机污染物分子态和混合态的迁移也是重要的研究内容。     

双极膜电渗析法处理谷氨酸水溶液的过程性能研究

对利用双极膜水解离技术处理谷氨酸水溶液的各种工艺参数进行了探索。讨论了电流效率、转化率及能耗等因素对双极膜水解离技术应用的影响。根据实验研究结果 ,提出了双极膜法处理谷氨酸水溶液的最佳工艺流程     

超滤与电渗析联用降低油田采出水矿化度中试试验研究

以大庆油田常规处理后的油田采出水为处理对象,建立日产水300t的超滤预处理和电渗析脱盐处理中试试验装置.考察该工艺所能达到的技术经济指标,掌握放大规律,为万吨级工业装置和系统的设计提供基础数据.经过3000h长时间连续试运行,系统出水水质稳定,出水浊度低于1.0 NTU,悬浮物和含油量低于1.00 mg/L,矿化度低于1000 mg/L,水质完全满足配制聚合物用水要求,证明采用处理后的油田采出水代替清水作为聚合物驱用水是可行的.