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采用雙極膜技術(shù)處理硝酸鈉廢水回收酸

硝酸鈉鹽，具有溶解性好、穩(wěn)定性好的特性，易于在水體中富集。在水體中富集的硝酸鹽會(huì)破壞水體生態(tài)平衡，導(dǎo)致水體動(dòng)植物死亡，硝酸根進(jìn)入人體內(nèi)，會(huì)被還原成亞硝酸根，具有致癌作用，以下為您介紹典型的硝酸鈉廢水處理方法之中的雙極膜處理技術(shù)。

一、技術(shù)介紹：

雙極膜，電驅(qū)動(dòng)膜的一種，主要作用是在電場(chǎng)力下提供H⁺離子和OH^-離子，膜的一側(cè)為陰面，另一側(cè)為陽(yáng)面，陰面和陽(yáng)面的中間層為水層，在外加直流電場(chǎng)力的作用下，水層中的H₂O分裂成H⁺離子和OH^-離子，并分別通過(guò)陽(yáng)面和陰面向兩側(cè)主溶液遷移，所以雙極性膜的應(yīng)用是在電場(chǎng)力作用下提供H⁺離子和OH^-離子源。

應(yīng)用領(lǐng)域：雙極膜過(guò)程對(duì)傳統(tǒng)工藝改造、葡萄糖酸的制備脫硫劑氨液的再生，醫(yī)藥中間體的合成，有機(jī)堿的合成，無(wú)機(jī)酸堿的制備，鹽湖提鋰。

電滲析，是一種以電位差為推動(dòng)力，利用離子交換膜的選擇透過(guò)性，從溶液中脫除或富集電解質(zhì)的膜分離操作。電滲析過(guò)程在外加直流電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下，陰、陽(yáng)離子分別向陽(yáng)極和陰極移動(dòng)，利用離子交換膜的選擇透過(guò)性(即陽(yáng)離子可以透過(guò)陽(yáng)離子交換膜，陰離子可以透過(guò)陰離子交換膜)，從而實(shí)現(xiàn)溶液淡化、濃縮、精制或純化等目的。

應(yīng)用領(lǐng)域：廢酸濃縮回收、濃縮、海水淡化、物料脫鹽。

二、工作原理：

雙極膜是一種新型的離子交換膜，由陰離子交換樹(shù)脂層（AL）、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂 層(CL)，和中間催化層組成。以氯化鈉為例，在直流電場(chǎng)作用下，陰陽(yáng)膜復(fù)合層間的H₂O解離成H⁺和OH^-并分別通過(guò)陽(yáng)膜和陰膜，在膜兩側(cè)分別得到氫離子和氫氧根離子，作為H⁺和OH^-的離子源。利用雙極膜產(chǎn)生H⁺和OH^-的特點(diǎn)，將雙極膜與其它陰陽(yáng)離子交換膜組成雙極膜電滲析系統(tǒng)，在不引入新組分的情況下將水溶液中的鹽轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的酸和堿。

電滲析是在直流電場(chǎng)的作用下，利用陰陽(yáng)離子交換膜對(duì)溶液中離子的選擇透過(guò)性， 分離溶質(zhì)和水。當(dāng)陰陽(yáng)離子分別遷移到相鄰隔室中，此室中的離子濃度越來(lái)越低，而 成為淡液，而相鄰隔室中的離子濃度越來(lái)越高，成了濃液。從而完成了溶質(zhì)的濃縮過(guò)程。

三、硝酸鈉 雙極膜制酸堿案例

1. 進(jìn)水水質(zhì)條件：a、TSS<0.1mg/L，需經(jīng)過(guò)絕對(duì)孔徑小于 50 納米膜過(guò)濾；b、鈣、鎂等多價(jià)陽(yáng)離子，總含量＜1.0mg/L；c、進(jìn)水鹽濃度 1.5-3.0N，出水稀鹽水濃度 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(zhì)；e、污染指數(shù)（SDI）＜0.5；f、有效余氯值<0.1mg/L 或 ORP<250mV；g、水溫：25-35℃ , 最佳運(yùn)行溫度：30-35℃；h、二氧化硅含量＜20mg/L。

2. 酸堿補(bǔ)水要求：a、滲透產(chǎn)水，電導(dǎo)率小于 20us/cm；b、ORP<250mV；

3. 極液要求：a、用電導(dǎo)率小于 20us/cm 的 RO 產(chǎn)水配制 3%左右的稀硫酸溶液或 4-6%的氫氧化鈉溶液；b、氟離子<1mg/L；

物料平衡圖：

原液經(jīng)預(yù)處理達(dá)到要求后進(jìn)入電滲析濃縮，濃水硝酸鈉做到 200g/L，淡水硝酸鈉 做到 10g/L，電滲析濃水進(jìn)雙極膜制酸堿，做到產(chǎn)堿和酸的濃度達(dá) 8%，稀鹽水濃度做到 3%，再返回電滲析濃縮到 20%，再返回雙極膜。

硝酸鈉廢水雙極膜制酸堿過(guò)程中，所使用的一整套主體設(shè)備價(jià)格約70萬(wàn)元，占地面積約8平方。雙極膜和電滲析系統(tǒng)裝機(jī)功率為 47KW，實(shí)際運(yùn)行功率為 29KW；每噸原水能耗為145度電/噸原水；電費(fèi)以0.8元/度計(jì)，則電耗成本為116 元/噸原水。

采用電驅(qū)動(dòng)膜法處理硝酸鈉廢水能耗相對(duì)較低，占地面積小，基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行操作簡(jiǎn)單。出水水質(zhì)穩(wěn)定，在脫鹽與鹽制酸堿過(guò)程中無(wú)相的變化，目前該方法已成為硝酸鈉廢水處理的主流工藝。